1、第一章 静电场复习课件电电场场两个基本定律两个基本定律电场的力的性质电场的力的性质电场的能的性质电场的能的性质电容器电容器电场中的带电粒子电场中的带电粒子注意：用力学的规律、方法分析注意：用力学的规律、方法分析2.电场强度的叠加电场强度的叠加：电场强度是矢量，其方向：电场强度是矢量，其方向规定为正电荷受静电力的规定为正电荷受静电力的方向。如果方向。如果空间几个电场空间几个电场叠加，则空间某点的电场强度为各电场在该点电场叠加，则空间某点的电场强度为各电场在该点电场强度的矢量和，应据矢量合成法则强度的矢量和，应据矢量合成法则平行四边形平行四边形定则合成；当各场强方向在同一直线上时，选定正定则合成；
2、当各场强方向在同一直线上时，选定正方向后作代数运算方向后作代数运算合成。合成。3.电场电场的形象描绘的形象描绘电场线电场线：由电场线：由电场线的的“疏疏”和和“密密”可可知道电场知道电场的的“强强”和和“弱弱”，由由该点的切线方向可知道电场强度的方向，并进一步该点的切线方向可知道电场强度的方向，并进一步推知电荷的受力情况和运动推知电荷的受力情况和运动情况。情况。【例例1】如如图图11，两等量异号的，两等量异号的点电荷相距为点电荷相距为2a，M与两点电荷共线，与两点电荷共线，N位于两点电荷连线的中垂线上，两点位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到电荷连线中点到M和和N的距离都为的距离都为
3、L，且，且La。略去（略去（a/L）n（n2）项）项的贡献，的贡献，则两点电荷的合电场在则两点电荷的合电场在M和和N点的点的强度强度（）图图11A.大小大小之比为之比为2，方向相反，方向相反B.大小大小之比为之比为1，方向相反，方向相反C.大小大小均与均与a成正比，方向相反成正比，方向相反D.大小大小均与均与L的平方成反比，方向相互垂直的平方成反比，方向相互垂直答案答案：AC1.同同号电荷相互排斥，异号电荷相互号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。库仑力吸引。库仑力实质上就是电场力，实质上就是电场力，与重力、弹力一样，它也是一种基本与重力、弹力一样，它也是一种基本力。注意力。注意力学规律的应用及受
4、力力学规律的应用及受力分析。分析。2.明确明确带电粒子在电场中的平衡问题，实际上属于力学平衡问题，其中带电粒子在电场中的平衡问题，实际上属于力学平衡问题，其中仅多了一个电场力仅多了一个电场力而已。而已。3.求解求解这类问题时，需应用有关力的平衡知识，在正确的受力分析的基这类问题时，需应用有关力的平衡知识，在正确的受力分析的基础上，运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系，应用共点础上，运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系，应用共点力作用下物体的平衡条件、灵活力作用下物体的平衡条件、灵活(如合成分解法，矢量图示法、相似三角形法、如合成分解法，矢量图示法、相似三角形法、整体
5、法等整体法等)去去解决。解决。注意注意：（：（1）受受力分析时只分析性质力，不分析效果力；只力分析时只分析性质力，不分析效果力；只分析外力，不分析分析外力，不分析内力。内力。（2）平衡条件）平衡条件的灵活的灵活应用。应用。【例例2】如如图图12所示，所示，在一电场强度沿纸面方向的匀在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为带电小球，小球的质量为m，电荷量为电荷量为q，为了保证当丝线，为了保证当丝线与竖直方向的夹角为与竖直方向的夹角为60时，时，小球处于平衡状态，则匀强电小球处于平衡状态，则匀强电场的场强大小可能场的场强大小可能为（为（）
6、图图12答案答案：ACD反思领悟反思领悟：本题考查了三力作用下的物体平衡：本题考查了三力作用下的物体平衡问题。通过问题。通过矢量图示法求得场强矢量图示法求得场强E的最小值，便可迅的最小值，便可迅速求得场强速求得场强E的大小和的大小和方向。方向。（2）由）由电场线的方向判断电场线的方向判断【例例3】如如图图13为一匀强电场，为一匀强电场，某带电粒子从某带电粒子从A点运动到点运动到B点在这一运动过程中克服重点在这一运动过程中克服重力做的功为力做的功为2.0J，电场力做的功，电场力做的功为为1.5J。则。则下列说法正确的下列说法正确的是是（）A.粒子粒子带负电带负电B.粒子粒子在在A点的电势能比在点
7、的电势能比在B点点少少1.5J图图13C.粒子粒子在在A点的动能比在点的动能比在B点多点多0.5JD.粒子粒子在在A点的机械能比在点的机械能比在B点少点少1.5J解析解析：粒子从：粒子从A点运动到点运动到B点，电场力故正功，点，电场力故正功，且沿着电场线，故粒子带正电，所以选项且沿着电场线，故粒子带正电，所以选项A错；粒子错；粒子从从A点运动到点运动到B点，电场力做正功，电势能点，电场力做正功，电势能减少。故减少。故粒子在粒子在A点的电势能比在点的电势能比在B点多点多1.5J，故选项，故选项B错；由错；由动能定理，动能定理，WGW电电Ek，-2.0J1.5JEkBEkA，所以选项所以选项C对；
8、由其他对；由其他力（在力（在这里指电场这里指电场力力）做功做功等等于机械能的增加，所以选项于机械能的增加，所以选项D对。对。答案答案：CD1.由由粒子的运动轨迹判断各物理量的变化粒子的运动轨迹判断各物理量的变化静电力方向：指向轨迹弯曲的一侧，沿电场线静电力方向：指向轨迹弯曲的一侧，沿电场线切线方向或垂直于切线方向或垂直于等势面等势面。【例例4】已知已知地球带负电，地球带负电，如图如图14所示，所示，MN是地球产生是地球产生的电场中的一条电场线某次太的电场中的一条电场线某次太阳风暴时，一个高能带正电的阳风暴时，一个高能带正电的粒粒子子（不计重力）从不计重力）从a到到b穿越这条穿越这条电场线的轨迹
9、如图中虚线所电场线的轨迹如图中虚线所示。示。下列下列结论正确的结论正确的是（是（）图图14A.高能高能带电粒子从带电粒子从a到到b过程中动能逐渐减小过程中动能逐渐减小B.地球地球一定位于一定位于M点左侧点左侧C.高能高能带电粒子在带电粒子在a点时具有的电势能大于在点时具有的电势能大于在b点时点时的电势能的电势能D.高能高能带电粒子在带电粒子在a点的加速度小于在点的加速度小于在b点的点的加速度加速度解析：解析：答案答案：CD2.粒子粒子的偏转：带电粒子垂直进入匀强电场做类平的偏转：带电粒子垂直进入匀强电场做类平抛抛运动运动。【例例5】一一束质量为束质量为m、电荷量为、电荷量为q的带电粒子的带电粒
10、子从水平放置的平行板电容器两极板中点从水平放置的平行板电容器两极板中点O以平行于两以平行于两极板的速度极板的速度v0进入匀强电场，如图进入匀强电场，如图15所所示。如果示。如果两极板间电压为两极板间电压为U，两极板间的距离为，两极板间的距离为d、板长为、板长为L。设设粒子束不会击中极板，粒子从电场飞出后打在竖粒子束不会击中极板，粒子从电场飞出后打在竖直放置的荧光屏上直放置的荧光屏上P点，点，O点是入射速度点是入射速度v0正对的屏正对的屏幕上的一点，该屏到两极板右端的距离也是幕上的一点，该屏到两极板右端的距离也是L.若粒若粒子的重力忽略不计，对于粒子运动的全过程，求：子的重力忽略不计，对于粒子运
11、动的全过程，求：（1）电势）电势能的变化量；能的变化量；（2）O与与P的的距离距离。图图15解析解析：（：（1）带电粒子带电粒子在在电场中做类平抛运动，出电电场中做类平抛运动，出电场后作匀速直线运动，最后场后作匀速直线运动，最后打在打在P点（如点（如右图所右图所示示）。电。电势势能变化只在电场中能变化只在电场中发生。发生。信号图像信号图像（2）根据）根据电场中类平抛运动出射速度反向延长电场中类平抛运动出射速度反向延长线与入射速度延长线交点为类平抛水平位移中点的线与入射速度延长线交点为类平抛水平位移中点的结论，由相似比可得：结论，由相似比可得：【例例1】如如图图16所示，所示，A、B两块平行带电金属板，两块平行带电金属板，A板带负板带负电，电，B板带正电，并与大地相连板带正电，并与大地相连接，接，P为两板间一点若将一块为两板间一点若将一块玻璃板插入玻璃板插入A、B两板间，则两板间，则P点点电势将怎样电势将怎样变化。变化。图图16错因分析错因分析：B板接地后，电势板接地后，电势B0，当，当U减小时应接近减小时应接近零。零。正确解答正确解答：UPmg，小球会直接就由斜槽，小球会直接就由斜槽上上“飘飘”起起了，了，不再不再“沿斜槽沿斜槽”，故故B对若对若mgqE会匀速直线运动，若会匀速直线运动，若mgqE则加速下滑，故则加速下滑，故C对。对。答案答案：BC谢 谢
