2004届高三物理专题复习
专题二：电场内电荷的受力图景与能量图景
教学目标：
1、透彻理解电场、电场强度、电势能、电势、电势差和电容等概念，并能应用这些概念和相应公式进行有关计算；
2、理解电场力做功和电势能变化及带电粒子动能变化的关系，并能熟练应用带电粒子在匀强电场中加速和偏转的规律解决有关实际问题。
一、电场内电荷的受力图景
1、点电荷之间的相互作用
例1、（2001年广东、河南）如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1、与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，
且每个电荷都处于平衡状态。
（1）如q2为正电荷，则q1为 电荷，q3为 电荷。
（2）三者电量大小之比是 ： ： 。
2、电荷在电场中做曲线运动
例2、（1998年上海）图中实线是一簇未标明方向的点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ）
A、带电粒子所带电荷的符号
B、带电粒子在a、b两点的受力方向
C、带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D、带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
二、电场内电荷的能量图景
1、电场力做功的特点
例3、（2001年理综）图中所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电。现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图
所示。A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为300。
则电场力对试探电荷q所做的功等于（ ）
A、qCs/Qd B、qQs/Cd C、qQs/2Cd D、qQs/2Qd
2、电荷能量变化与受力的联系
例4、（1999年上海）图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零。下列说法中正确的是（ ）
A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的
B、a点的电势比b点的电势高
C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小
D、a点的电场强度比b点的电场强度大
例5、下述为一个观察带电粒子在平行板电容器板间电场中的运动状况的实验。现进行下述操作：第一步，给如图所示真空中水平放置的平行板电容器充电，让A、B两极板带上一定的电量，使得一个带电油滴P在两板间的匀强电场中恰能保持静止状态：第二步，给电容器继续充电使其电量突然增加△Q1，让油滴开始竖直向上运动，运动时间为t；第三步，在上一步基础上使电容器突然放电△Q2，观察到又经时间2t后，油滴刚好回到原出发点。设油滴在运动过程中未与极板接触。（1）说明在上述第二步和第三步两个过程中，带电油滴各做什么性质的运动？（2）求△Q1和△Q2的比值△Q1/△Q2。
例6、如图甲所示，A、B为两块靠得很近的平行金属板，板中央均有小孔。一束电子以初动能EK0=120eV，从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板的板长L=2×10-2m，板间距离d=4×10-3m，两板上所加电压为U2=20V。现在在A、B两板上加一个如图乙所示的变化电压U1在t=0到t=2s时间内，A板电势高于B板，则在U1随时间变化的第一个周期内：
（1）电子在哪段时间内可以从B板小孔射出？
（2）在哪段时间内，电子能从偏转电场右侧飞出（由于A、B两板距离很近，可以认为电子穿过A、B板间所用时间很短，可以不计）？
专题反思：
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