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1、高考物理總復習專題 太原市十二中 姚維明
9 電場力的性質(zhì)與能的性質(zhì)
例 1、真空中兩個同性的點電荷
q1、q2 ,它們相距較近,保持靜止。今釋放
q2 且 q2 只在 q1
的庫侖力作用下運動,則
q2 在運動過程中受到的庫侖力(
)
( A)不斷減小
(B)不斷增加
( C)始終保持不變
(D)先增大后減小
例 2、以下有關(guān)場強和電勢的說法,哪些是正確的?
(
)
( A )在正的點電荷的電場中,場強大的地方電勢一定比場強小的地方高
( B)在正的點電荷的電場中,場強大的地方電勢一定比場強小的
2、地方低
( C)在負的點電荷的電場中,各點電勢均為負值,距此負電荷越遠處電勢越低,無
限遠處電勢最低
( D)在負的點電荷的電場中,各點電勢均為負值,距此負電荷越遠處電勢越高,無限遠處電勢最高
例 3、 1 如圖所示,兩個帶電小球 A 、B 用長度為 L=10cm 的細絲線相連放在光滑絕緣水
平面上保持靜止。已知這時細絲線對B 球的拉力大小 F0=1.810-2 N, A 球的電荷
量為 qA
1.0 10 7 C ,
A
L
B
求:⑴小球 A 所受的電場力
F 的大小。
⑵小球 B 的電性和電荷量
qB 。(靜電
3、力常量 k=9.0 109N m2/C2)
例 4、質(zhì)量為 m 的帶電小球帶電量為 +q,用絕緣細線懸掛在水平向左的勻強電場中 ,平衡時
絕緣細線與豎直方向成 30角 ,重力加速度為 g.求電場強度的大小 .
300
E
例 5、在電場中移動電荷量為 8 10-8C 的小球從 A 點運動到 B 點,電場力做功 1.6 10-3J,
求:求該兩點間的電勢差?該電荷的帶電量為 -2.510-8 C,則電場力做多少功,做正功還是負功?
4、
1
高考物理總復習專題 太原市十二中 姚維明
練習
1、 在電場中 P 點放一個檢驗荷 -q ,它所受的電場力為 F,則關(guān)于 P 點電場強度 EP
正確的說法是( )
( A ) EP = F/q , 方向與 F 相同
( B)若取走 -q ,P 點的電場強度 EP = 0
( C)若檢驗電荷為 -2q ,則 EP = F/2q
( D) EP 與檢驗電荷無關(guān)
2、圖 1 是電場中某區(qū)域的電場線分布圖, a、 b 是電場中的兩點,這兩點比較( )
( A ) b 點的電場強度較大
( B) a 點的電場強度
5、較大
( C)同一正點電荷放在 a 點所受的電場力比放在 b 點時
受到的電場力大
( D)同一負點電荷放在 a 點所受的電場力比放在 b 點時
受到的電場力大
3、一個電量為 q 的正點電荷,在各點場強大小和方向都相同的電
場中,沿電場線方向運動的位移為 d ,若電場強度大小為 E,在此過程中電場力對點電
荷做功等于 ( )
( A ) Ed/q (B) qE/d (C) qd/E (D ) qEd
4、一個電量為 q 的正點電荷,在電場中從 a 點移到 b 點,電場力對該點電荷做功 W ,那
么, a、b 兩點之
6、間的電勢差應(yīng)等于 ( )
( A ) qW( B) q/W( C) W( D) W/q
5、下面關(guān)于電勢和電勢能的說法正確的是 ( )
( A)電荷在電場中電勢越高的地方,具有的電勢能也一定越大
( B)在負的點電荷的電場中的任一點,正電荷的電勢能大于負電荷的電勢能
( C)電勢降低的方向,一定就是場強方向
( D)電勢能是電場和電荷共有的能
6、三個點電荷在彼此的庫侖力作用下都處于靜止,則 ( )
( A)它們必在同一直線上
( B)它們都是同種電荷
( C)每個電荷受到的庫侖力的合力等于零
( D)它們不是同
7、種電荷
7、 用 30cm 的細線將質(zhì)量為 410-3 ㎏的帶電小球 P 懸掛在O點下,當空中有方向為水平向右, 大小為 1104N/C 的勻強電場時, 小
2
高考物理總復習專題
太原市十二中
姚維明
球偏轉(zhuǎn) 37后處在靜止狀態(tài)。 ( 1)分析小球的帶電性質(zhì)(
2)求小球的帶電量(
3)求
細線的拉力
8、如圖所示, 平行金屬板與水平方向成 角,板間距離為 d ,板間電壓為 U ,一質(zhì)量為 m
的帶電微粒, 以水平初速度 v0 從下板左端邊緣進入板間, 結(jié)果正好沿水平直線通過
8、
從上板右端上邊緣處射出,求 :( 1)微粒帶電量 ( 2)微粒離開電場時的動能。
+
9、在氫原子中,可以認為核外電子繞原子核(質(zhì)子)做勻速圓周
運動,軌道半徑為 5.3 10 11 m 。求電子沿軌道運動的動能。
10、一束電子流在經(jīng) U
5000V 的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進入平行板
間的勻強電場, 如圖 14—9— 4 所示,若兩板間距 d
1.0cm ,板長
9、 l
5.0cm ,那么,
要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓
?
3
高考物理總復習專題 太原市十二中 姚維明
答案:例 1、 A 例 2、 A D
例 3、解:小球 A 受力如圖,由于小球受力平衡,繩的拉力向右,所以電場力的方向向左, A 、B 表現(xiàn)為斥力。 B 球帶正電。
電場力大小為
F
F0
1.8
10 2 N
F
qA qB
10、
k
根據(jù)公式
L2
可得:
qB
FL 2
1.8
10 2
(10
10 2 ) 2
2 10 7 C
kq A
9.0
109
1.0
10 7
例 4、解:小球受力如圖,所以
mg tan 30
qE mg tan 30
E
即:
q
U AB
W
1.6
108
3
V
2 10 4V
例 5、解:電勢差
q
8
10
荷
11、帶電量為 q
2.5
10 8 C ,則電場力做負功,
W q U AB
2.5 10 8
2 104 J
5 10 4 J
練習
1、 D 2、 AD 3、 D 4、 D 5、D 6、 ACD
N
F F0
mg
F
qE
mg
4
高考物理總復習專題 太原市十二中 姚維明
7、解:( 1)小球受力如圖,故帶正電。
( 2)列方程: qE
mg tan 37
F
mg ta
12、n 37
3 10 6 C
qE
q
E
mg
mg
F
5 10 2 N
( 3)cos37
8、解:( 1)微粒做直線運動,故合力在水平方向上,電場力方向只能是斜向上。微粒帶正電。受力如圖。
qE cos mg qE
q
mg
E cos
( 2)重力不做功(高度不變) ,電場力做功,由動能定理可得:
1 mv02
1 mv02
mg
qU Ek 2
13、
Ek qU
+
2
即:
2
9、解:質(zhì)子對核外電子的庫侖力充當向心力,
e2
v2
2Ek
k
m
r
r 2
r
Ek
ke2
9.0 109
(1.6 10 19 ) 2
J
2r
2
5.3
10 11
10、解析:在加速電壓一定時,偏轉(zhuǎn)電壓 U′越大,電子在極板間的偏距就越大 .當偏轉(zhuǎn)電
壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出,此時的偏轉(zhuǎn)電壓,即為題目要求的最大電壓 .
14、
eU
1 mv02
加速過程,由動能定理得
2
①
進入偏轉(zhuǎn)電場,電子在平行于板面的方向上做勻速運動
l v0 t
②
5
高考物理總復習專題 太原市十二中 姚維明
在垂直于板面的方向做勻加速直線運動,加速度
F
eU
a
dm
m
③
y
1 at 2
偏距
2
④
d
能飛出的條件為
y≤2
⑤
2Ud 2
2 5000
(1.
15、0 10 2 ) 2
V
2
U′≤ l 2
(5.0
10 2 ) 2
4 10 V
解①~⑤式得
即要使電子能飛出,
所加電壓最大為 400V .
說明: (1) 此題是一個較典型的帶電粒子先加速再偏轉(zhuǎn)的題目
.請讀者通過該題認真體會
求解這類問題的思路和方法,并注意解題格式的規(guī)范化
.
6