高三物理二輪專題突破 倒數(shù)第9天 電場和帶電粒子在電場中的運(yùn)動課件

倒數(shù)第9天 電場和帶電粒子在電場中的運(yùn)動必記熱點(diǎn)知識 1.請回答庫侖定律的內(nèi)容、公式和適用條件分別是什么？請回答庫侖定律的內(nèi)容、公式和適用條件分別是什么？答案 (1)內(nèi)容：真空中兩個靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力，內(nèi)容：真空中兩個靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反與它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上比，作用力的方向在它們的連線上.(2)公式：公式：F 式中的式中的k9.0109 Nm2/C2，叫靜電力，叫靜電力常量常量.(3)適用條件：適用條件：點(diǎn)電荷；點(diǎn)電荷；真空中真空中.2.電場強(qiáng)度是描述電場力的性質(zhì)的物理量，它有三個表達(dá)式：電場強(qiáng)度是描述電場力的性質(zhì)的物理量，它有三個表達(dá)式： 這三個公式有何區(qū)別？如果空間某這三個公式有何區(qū)別？如果空間某點(diǎn)存在多個電場，如何求該點(diǎn)的場強(qiáng)？電場的方向如何確定？點(diǎn)存在多個電場，如何求該點(diǎn)的場強(qiáng)？電場的方向如何確定？答案 (1)區(qū)別區(qū)別電場強(qiáng)度的定義式電場強(qiáng)度的定義式E適用于任何電場，適用于任何電場，E由場源電荷由場源電荷和點(diǎn)的位置決定，與和點(diǎn)的位置決定，與F、q無關(guān)無關(guān).真空中點(diǎn)電荷所形成的電場真空中點(diǎn)電荷所形成的電場E 其中其中Q為場源電荷，為場源電荷，r為為某點(diǎn)到場源電荷的距離某點(diǎn)到場源電荷的距離.勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系式勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系式E 其中其中d為兩點(diǎn)沿電為兩點(diǎn)沿電場方向的距離場方向的距離.(2)用疊加原理求該點(diǎn)的場強(qiáng)用疊加原理求該點(diǎn)的場強(qiáng)若空間的電場是由幾個若空間的電場是由幾個“場源場源”共同激發(fā)的，則空間中某點(diǎn)共同激發(fā)的，則空間中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于每個的電場強(qiáng)度等于每個“場源場源”單獨(dú)存在時所激發(fā)的電場在該單獨(dú)存在時所激發(fā)的電場在該點(diǎn)的場強(qiáng)的矢量和點(diǎn)的場強(qiáng)的矢量和疊加原理疊加原理.(3)電場方向是正電荷的受力方向、負(fù)電荷受力的反方向、電電場方向是正電荷的受力方向、負(fù)電荷受力的反方向、電場線的切線方向、電勢降低最快的方向場線的切線方向、電勢降低最快的方向.3.電場線與等勢面間的關(guān)系是怎樣的？電場線與等勢面間的關(guān)系是怎樣的？答案 (1)電場線上某點(diǎn)切線的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向，電場電場線上某點(diǎn)切線的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向，電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小線的疏密表示場強(qiáng)的大小.(2)電場線互不相交，等勢面也互不相交電場線互不相交，等勢面也互不相交.(3)電場線和等勢面在相交處互相垂直電場線和等勢面在相交處互相垂直.(4)電場線的方向是電勢降低的方向，而場強(qiáng)方向是電勢降低電場線的方向是電勢降低的方向，而場強(qiáng)方向是電勢降低最快的方向；最快的方向；(5)等差等勢面密的地方電場線密，電場線密的地方等差等勢等差等勢面密的地方電場線密，電場線密的地方等差等勢面也密面也密.4.比較電勢高低的方法有哪些？比較電勢高低的方法有哪些？答案 (1)順著電場線方向，電勢逐漸降低順著電場線方向，電勢逐漸降低.(2)越靠近正場源電荷處電勢越高；越靠近負(fù)場源電荷處電勢越靠近正場源電荷處電勢越高；越靠近負(fù)場源電荷處電勢越低越低.(3)根據(jù)電場力做功與電勢能的變化比較根據(jù)電場力做功與電勢能的變化比較移動正電荷，電場力做正功，電勢能減少，電勢降低；電移動正電荷，電場力做正功，電勢能減少，電勢降低；電場力做負(fù)功，電勢能增加，電勢升高場力做負(fù)功，電勢能增加，電勢升高.移動負(fù)電荷，電場力做正功，電勢能減少，電勢升高；電移動負(fù)電荷，電場力做正功，電勢能減少，電勢升高；電場力做負(fù)功，電勢能增加，電勢降低場力做負(fù)功，電勢能增加，電勢降低.5.比較電勢能大小最常用的方法是什么？比較電勢能大小最常用的方法是什么？答案不管是正電荷還是負(fù)電荷，只要電場力對電荷做正功，不管是正電荷還是負(fù)電荷，只要電場力對電荷做正功，該電荷的電勢能就減少；只要電場力對電荷做負(fù)功，該電荷該電荷的電勢能就減少；只要電場力對電荷做負(fù)功，該電荷的電勢能就增加的電勢能就增加.6.電場力做功有什么特點(diǎn)？如何求解電場力的功？電場力做功有什么特點(diǎn)？如何求解電場力的功？答案 (1)電場力做功的特點(diǎn)電場力做功的特點(diǎn)電荷在電場中任意兩點(diǎn)間移動時，它的電勢能的變化量是確電荷在電場中任意兩點(diǎn)間移動時，它的電勢能的變化量是確定的，因而電場力對移動電荷所做的功的值也是確定的，所定的，因而電場力對移動電荷所做的功的值也是確定的，所以，電場力對移動電荷所做的功，與電荷移動的路徑無關(guān)，以，電場力對移動電荷所做的功，與電荷移動的路徑無關(guān)，僅與初、末位置的電勢差有關(guān)，這與重力做功十分相似僅與初、末位置的電勢差有關(guān)，這與重力做功十分相似.(2)電場力做功的計(jì)算及應(yīng)用電場力做功的計(jì)算及應(yīng)用WFlcos ，常用于勻強(qiáng)電場，即，常用于勻強(qiáng)電場，即FqE恒定恒定.WABqUAB，適用于任何電場，適用于任何電場，q、UAB可帶正負(fù)號運(yùn)算，可帶正負(fù)號運(yùn)算，結(jié)果的正負(fù)可反映功的正負(fù)，也可帶數(shù)值運(yùn)算，但功的正負(fù)結(jié)果的正負(fù)可反映功的正負(fù)，也可帶數(shù)值運(yùn)算，但功的正負(fù)需結(jié)合移動電荷的正負(fù)以及需結(jié)合移動電荷的正負(fù)以及A、B兩點(diǎn)電勢的高低另行判斷兩點(diǎn)電勢的高低另行判斷.功能關(guān)系：電場力做功的過程就是電勢能和其他形式的能功能關(guān)系：電場力做功的過程就是電勢能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程，如圖，且相互轉(zhuǎn)化的過程，如圖，且WE其他其他.7.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中分別滿足什么條件可以做加速直線運(yùn)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中分別滿足什么條件可以做加速直線運(yùn)動和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動？處理帶電粒子在電場中運(yùn)動的方法有哪些？動和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動？處理帶電粒子在電場中運(yùn)動的方法有哪些？答案 (1)加速加速勻強(qiáng)電場中，帶電粒子的受力方向與運(yùn)動勻強(qiáng)電場中，帶電粒子的受力方向與運(yùn)動方向共線、同向方向共線、同向.處理方法：處理方法：牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)方程相結(jié)合牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)方程相結(jié)合.(2)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)帶電粒子以初速度帶電粒子以初速度v0垂直于電場線方向進(jìn)入勻強(qiáng)垂直于電場線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場電場.處理方法：類似平拋運(yùn)動的分析方法處理方法：類似平拋運(yùn)動的分析方法.沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動：沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動：lv0t沿電場力方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動：沿電場力方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動：8.電容的兩個表達(dá)式和平行板電容器的兩類問題是什么？電容的兩個表達(dá)式和平行板電容器的兩類問題是什么？答案 (1)電容：電容：(2)平行板電容器的電容決定式：平行板電容器的電容決定式：(3)平行板電容器的兩類問題：平行板電容器的兩類問題：電鍵電鍵K保持閉合，則電容器兩端的電壓恒定保持閉合，則電容器兩端的電壓恒定(等于電源電動等于電源電動勢勢)，這種情況下帶電荷量，這種情況下帶電荷量QCUC，而，而充電后斷開充電后斷開K，則電容器帶電荷量，則電容器帶電荷量Q恒定，這種情況下恒定，這種情況下