1、高三电场复习知识网络知识网络电荷相互作用电荷相互作用电场电场电荷守恒定律电荷守恒定律性质性质力的性质力的性质能的性质能的性质电场强度电场强度电势差电势差U，电势，电势电场线电场线等势面等势面电场力做功引起电势能电场力做功引起电势能变化变化W=Uq=E EU=Ed互相垂直互相垂直沿着电场线电势降落沿着电场线电势降落应用应用带电粒子在电场中带电粒子在电场中的运动的运动电容器电容器静电屏蔽静电屏蔽加速加速偏转偏转示波器示波器示波管示波管电容电容平行板电容器平行板电容器常用电容器常用电容器一.电荷:1.两种电荷，元电荷2.起电方法:摩擦起电，接触起电，感应起电3.电荷守恒定律二.库仑定律：1.内容:在
2、真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。2.公式：3.适用条件：真空中的点电荷。对库仑定律，下列说法正确的是：A、库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体B、当两个点电荷间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大C、库仑定律的表达式和万有引力的表达式很相似，都是平方反比定律D、静电力常量k的值为9.0109Nm2/C2A、B两完全相同的金属小球，所带两完全相同的金属小球，所带电荷量的数值为电荷量的数值为q，两球相距为，两球相距为r，此时两球的相互作用力为此时两球的相互作用力为F。现将第。现将第三个不带电的金属小球三
3、个不带电的金属小球C先和先和A接触，接触，在和在和B接触，然后拿走接触，然后拿走C球，则球，则AB两两球间的作用力变为多少？球间的作用力变为多少？如图带电荷量分别为如图带电荷量分别为q1、q2，质量分别为，质量分别为m1、m2的的金属小球，用细线悬挂于金属小球，用细线悬挂于O点，平衡时，两球等高，点，平衡时，两球等高，且且vaC.粒子动能粒子动能Eka=EkcD.粒子电势能粒子电势能EbEa如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运动的正电荷在等势面动的正电荷在等势面L3上某点
4、的动能为上某点的动能为20J，运，运动至等势面动至等势面L1上的某一点时的动能变为零，若上的某一点时的动能变为零，若取取L2为零等势面，则此电荷的电势能为为零等势面，则此电荷的电势能为4J时，时，其动能为（其动能为（）A.16J B.10JC.6J D.4JL3L2L1图中虚线所示为静电静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。当这一点电荷运动到某一位置。其电势能变为8eV时，它的动能就为A8eVB15eVC20eVD34eVP249例例3五.电 容 器1.电容：表示电
5、容器容纳电荷本领的电容：表示电容器容纳电荷本领的物理量。定义式物理量。定义式3.常见电容器：纸质电容器、电解电容器、常见电容器：纸质电容器、电解电容器、可变电容器、平行板电容器。电解电容器连接可变电容器、平行板电容器。电解电容器连接时应注意其时应注意其“+”、“-”极。平行板电容器极。平行板电容器2.平行板电容器的电容：平行板电容器的电容：平行板电容器两极板电势差是100V，当板上的带电荷量增加10-8C时，两板间一电荷所受电场力为原来的1.5倍，那么电容器的电容是F，合 F、pF。2101021022104下列关于电容器的说法错误的是：A、电容器是储存电荷和电能的容器，只有带了电才称谓电容器
6、B、电容器由两个彼此绝缘而又互相靠近的导体组成，其电容跟这两个导体带电多少无关C、电容器所带的电量是指每个导体所带电量的绝对值D、电容器的充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来，放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能A.把M板向左平移，静电计指针示数加大B.把M板向右平移，静电计指针示数加大C.把M板向上平移，静电计指针示数加大D.保持两板不动，在M、N之间插入一块云母板，静电计指针示数加大 用图5所示的实验装置研究平行板电容器的电容与哪些因素有关，下面哪些说法符合实验结果？（1）板间电场强度E的大小。（2）液滴带电性质如何？电量q多大？（3）若设法先固定液滴不动，使两极
7、板相互靠近到 2.5cm，再释放液滴，液滴将向什么方向运动？加速度多大？如图所示，平行板电容器接在100V的电源上，两极板相距5.0cm，整个装置置于真空中。一质量为1.010-3g的带电液滴恰静止在两板的中央P点处。（g=10m/s2）。求：P如图所示电路中，电源电动势=12V，内阻不计，电容器的电容C=10F，电阻R1=10，R2=20，R3=8，要使电容器带有q=210-5C的电荷量，可变电阻R的阻值应调至。8或40R1R2R3RC若不计粒子的重力若不计粒子的重力在匀强电场中在匀强电场中六六.带电粒子在电场中直线运动带电粒子在电场中直线运动在非匀强电场中在非匀强电场中把质量为把质量为M的
8、正点电荷放在电场中无初速释放，的正点电荷放在电场中无初速释放，不计重力，则正确的是（不计重力，则正确的是（）A.点电荷的运动轨迹一定和电场线重合点电荷的运动轨迹一定和电场线重合B.点电荷的速度方向总是与所在处的电场线的切点电荷的速度方向总是与所在处的电场线的切线方向一致线方向一致C.点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合的切线方向重合D.点电荷将沿电场线切线方向抛出，作抛物线运点电荷将沿电场线切线方向抛出，作抛物线运动动如图如图3所示，所示，A、B、C、D是某匀强电场中的是某匀强电场中的4个等势个等势面，一个质子和一个面，一个质子和一个粒
9、子（电荷量是质子的粒子（电荷量是质子的2倍，质量倍，质量是质子的是质子的4倍）同时在倍）同时在A等势面从静止出发，向右运动，等势面从静止出发，向右运动，当到达当到达D面时，下列说法正确的是面时，下列说法正确的是 A电场力做功之比为电场力做功之比为1 2B它们的动能之比为它们的动能之比为2 1 D它们运动的时间之比为它们运动的时间之比为1 1利用电场加速原来静止的氢核和氦核，加速后利用电场加速原来静止的氢核和氦核，加速后要达到下列目的，则所需加速电压之比要达到下列目的，则所需加速电压之比K应满足：应满足：（）末速度相等，则（）末速度相等，则K=_;（）末动能相等，则（）末动能相等，则K=_;（）
10、末动量相等，则（）末动量相等，则K=_;（）加速时间相等，则（）加速时间相等，则K=_图中图中A、B是一对平行的金属板在两板间加上一周期是一对平行的金属板在两板间加上一周期为为T的交变电压的交变电压UA板的电势板的电势UA=0，B板的电势板的电势UB随时随时间的变化规律为：在间的变化规律为：在 0到到 T2的时间内，的时间内，UB=U0（正的（正的常数）；在常数）；在T2到到T的时间内，的时间内，UB=U0；在；在T到到3T2的时间内，的时间内，UB=U0；在；在3T2到到2T的时间内，的时间内，UB=U0现有一电子从现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，设板上的小孔进入两板间的电场区
11、内，设电子的初速度和重力影响均可忽略电子的初速度和重力影响均可忽略:A若电子是在若电子是在t=0时刻进入的它将一直向时刻进入的它将一直向B板运动板运动B若电子是若电子是在在 t=T8时刻进入的，它可能时而向时刻进入的，它可能时而向 B板板运动，时而向运动，时而向A板运动，最后打在板运动，最后打在B板上板上C若电子是在若电子是在t=3T8时刻进入的，它可能时而向时刻进入的，它可能时而向B板板运动，时而向运动，时而向A板运动，最后打在板运动，最后打在B板上板上D若电子是在若电子是在t=T2时刻进入的，它可能时而向时刻进入的，它可能时而向 B板板、时而向、时而向A板运动板运动直线加速器直线加速器筒与
12、筒的间距可以很小筒与筒的间距可以很小以较小的电压得到巨大的速度以较小的电压得到巨大的速度如图所示为一直线加速器原理的示意图，在如图所示为一直线加速器原理的示意图，在高真空长隧道中有高真空长隧道中有n个长度逐渐加大的共轴金个长度逐渐加大的共轴金属圆筒各筒相间隔地接在频率为属圆筒各筒相间隔地接在频率为f,电压最大电压最大值为值为U的交变电源两极间，筒间间隙极小，粒的交变电源两极间，筒间间隙极小，粒子从粒子源发出后经过第一次加速，以速度子从粒子源发出后经过第一次加速，以速度v1进入第一个圆筒，此时第二个圆筒的电势比第进入第一个圆筒，此时第二个圆筒的电势比第一个圆筒的电势高若粒子质量为一个圆筒的电势高
13、若粒子质量为m、电荷量、电荷量为为q，为使粒子不断地得到加速，各筒的长度，为使粒子不断地得到加速，各筒的长度应满足的条件是什么？应满足的条件是什么？总结总结:解题方法解题方法七.带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转情景：情景：受力：受力：运动：运动：方法：方法：带电粒子垂直匀强电场以带电粒子垂直匀强电场以v速度射入电场速度射入电场受到与初速度受到与初速度v方向垂直的恒定电场力作用方向垂直的恒定电场力作用做匀变速曲线运动（类似平抛运动运动）做匀变速曲线运动（类似平抛运动运动）把带电粒子的运动分解为垂直电场方向的匀速把带电粒子的运动分解为垂直电场方向的匀速直线运动（直线运动（x方向）和沿电
14、场方向（方向）和沿电场方向（y方向）初方向）初速度为零的匀加速直线运动。速度为零的匀加速直线运动。例例1:板间的距离板间的距离d,板长为板长为l的平行金属板，两板间的平行金属板，两板间电压为电压为U,一个带电荷量为一个带电荷量为+q、质量为、质量为m的带电粒的带电粒子，以初速子，以初速0沿垂直场强方向射入两平行金属板沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，中间的匀强电场中，如图所示，若粒子能射出两如图所示，若粒子能射出两板间板间,求：求：粒子未速度的大小和方向粒子未速度的大小和方向.粒子粒子离开电场的偏转量离开电场的偏转量y.变化变化:若离金属板为若离金属板为L处有一竖直的屏处有一竖直
15、的屏,求粒子到达求粒子到达屏上的位置离屏上的位置离O点的距离点的距离.O应用应用-示波器示波器例例2.请分析下列情况中，示波器荧光屏上观察到的现象。请分析下列情况中，示波器荧光屏上观察到的现象。1 1偏转电极上加稳定的电压，荧光屏上出现什么现象？偏转电极上加稳定的电压，荧光屏上出现什么现象？2.在在YY电极上不加电压，在电极上不加电压，在XX电极上加如图所示电极上加如图所示Ux从从-U均匀变化到均匀变化到U的电压，荧光屏上出现什么现象？的电压，荧光屏上出现什么现象？UxU-U0Tt2T若这个电压周期性地反复变化呢？若这个电压周期性地反复变化呢？3.在在XX电极上不加电压，在电极上不加电压，在Y
16、Y电极上加如图所示电极上加如图所示的正弦规律变化的电压的正弦规律变化的电压Uy，荧光屏上出现什么现象？，荧光屏上出现什么现象？UyU-U0T2Tt4.4.在在YYYY电极上加上如图电极上加上如图1 1所示的正弦规律变化的电所示的正弦规律变化的电压，在压，在XXXX电极上加如图电极上加如图2 2所示从所示从-U U到到U U均匀变化的电均匀变化的电压，两电压同时开始，周期相同，在荧光屏上出现什压，两电压同时开始，周期相同，在荧光屏上出现什么现象？么现象？UxU2-U20TtUyU1-U10tT5.5.在在XXXX和和 YYYY电极上都加上如图所示的正弦规律电极上都加上如图所示的正弦规律变化的电压
17、，在荧光屏上出现什么现象？变化的电压，在荧光屏上出现什么现象？UU-U0T2Tt6.6.在在YYYY电极上加上如图电极上加上如图1 1所示的正弦规律变化的电所示的正弦规律变化的电压，在压，在XXXX电极上加如图电极上加如图2 2所示的正弦规律变化的电所示的正弦规律变化的电压，两电压同时开始，周期相同，在荧光屏上出现什压，两电压同时开始，周期相同，在荧光屏上出现什么现象？么现象？UyU-U0T2TtUxU-U0T2Tt例例3.如图所示是某晶体管的集电极电压在示波器荧如图所示是某晶体管的集电极电压在示波器荧光屏上显示出的稳定的图形。图中锯齿波显示为光屏上显示出的稳定的图形。图中锯齿波显示为3格。格。已知示波器垂直系统灵敏度为每格已知示波器垂直系统灵敏度为每格50A（单位是（单位是mV），），A为衰减开关倍率，问：为衰减开关倍率，问：锯齿波幅度为多少？锯齿波幅度为多少？直流分量电压为多少？直流分量电压为多少？锯齿波锯齿波C点对地电压点对地电压为多少？为多少？D点对地电压点对地电压为多少？为多少？
