新高中物理人教版必修第三册第十章静电场中的能量本章整合》PPT课件

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本章整合答案:(1)静电力做功与路径无关(2)W=qU(3)电荷在电场中具有的势能(4)W=-ΔEp(5)Ep=qφ(6)电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比(8)沿电场线方向电势逐渐降低(9)电场中两点之间电势的差值(10)UAB=φA-φB(11)U=Ed(12)电场中电势相等的点构成的面(13)电场线跟等势面垂直,并且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面(14)任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成电容器(15)电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差的比值(19)静电力和运动方向在同一直线上,做匀加(减)速直线运动(20)粒子的动能变化等于静电力做的功(21)类平抛运动,初速度方向做匀速直线运动,静电力方向做匀加速直线运动(22)运动的合成和分解一、电场线、等势面、粒子的轨迹问题1.电场线的作用(1)判断电场强度的方向电场线上任意一点的切线方向即为该点电场强度的方向。(2)判断静电力的方向——正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同,负电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相反。(3)判断电场强度的大小(定性)——电场线密处电场强度大,电场线疏处电场强度小,进而可判断电荷受静电力大小和加速度的大小。(4)判断电势的高低与电势降低的快慢——沿电场线的方向电势逐渐降低,电场强度的方向是电势降低最快的方向。2.电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合,只有同时满足以下三个条件时,两者才会重合。(1)电场线为直线;(2)粒子初速度为零,或初速度方向与电场线平行;(3)粒子仅受静电力作用或所受合力的方向与电场线平行。例1(多选)如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,仅在静电力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则(　　)A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增大C.a的加速度将减小,b的加速度将增大D.两个粒子的电势能都减少解析:因为电场线方向未知,不能确定a、b的电性,所以选项A错;由于静电力对a、b都做正功,所以a、b的速度都增大,电势能都减少,选项B错、D对;粒子的加速度大小取决于静电力的大小,a向电场线稀疏的方向运动,b向电场线密集的方向运动,所以选项C对。答案:CD二、带电体(粒子)在静电力作用下的运动1.力和运动的角度带电体的运动情况取决于它的受力情况及初始状态,准确分析带电体的受力情况是解题的关键,通过受力分析可判断带电体的运动性质及运动轨迹。从力和运动的角度进行分析是解决带电体在电场中运动问题的最基本方法。2.运动分解的角度带电体在电场和重力场的复合场中,若做类平抛或其他曲线运动,都可以考虑分解的思想,把它分解为两个分运动,可使问题很快得到解决。例2如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场。一L形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中,管的水平部分长为l1=0.2 m,离水平地面的距离为h=5.0 m,竖直部分长为l2=0.1 m。一带正电的小球从管的上端口A由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短,可不计)时没有能量损失,小球在电场中受的静电力大小为重力的一半。求:(1)小球运动到管口B时的速度大小;(2)小球落地点与管的下端口B的水平距离。(g取10 m/s2)答案:(1)2.0 m/s　(2)4.5 m 例3长为L的平行金属板与水平面成θ角放置,板间有匀强电场。一个电荷量为-q、质量为m的带负电的液滴以速度v0垂直于电场方向射入两极板间,如图所示,射入后液滴沿直线运动。已知重力加速度为g,求:(1)两极板间的电场强度为多大?(2)液滴离开电场时的速度为多大?解析:(1)液滴在电场中受到重力mg和静电力F两个力的作用,由于液滴沿直线运动,由直线运动的条件可知:两个力的合力必须与速度共线。所以静电力的方向是垂直于金属板斜向上,如图所示,由几何关系可得F=Eq=mgcos θ