文档介绍：例质量为5×10-6kg的带电粒子以2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间,=10cm,间距d=2cm,当UAB为1000V时,带电粒子恰好沿直线穿过板间,则该粒子带电,电量为 C,当AB间电压在范围内时,此带电粒子能从板间飞出.
d=2cm
v0=2m/s
L=10cm
+ + + + +
- - - - -
解: 粒子受力如图,
qE
mg
粒子带负电
qE=mg q=mgd/U0=10 -9C
若电压增大为U1,恰好从上板边缘飞出,
y=1/2 at2 =d/2
a=d v02 / L2 = 8m/s2,
qU1/d – mg = ma U1 =1800V
若电压减小为U2,恰好从下板边缘飞出,
y=1/2 at2 =d/2 a=8m/s2,
mg - qU1/d = ma U2 =200V
∴200V≤U ≤1800V
负
10-9
200-1800V
复习
第一章静电场
借助于检验电荷,从力和能两个角度研究电场,得出了那些结果?
对电场研究得到了表征电场性质的两个物理量:电场强度和电势;。
对处在电场中的电荷研究得到了描述电荷性质的两个物理量:电场力和电势能。
本章知识网络
电场的力的性质
场强 E=F/q 矢量电场线
匀强电场 E=U/d
真空中点电荷的电场 E=kQ/r2
电场力
F=Eq(任何电场)
F=k (真空中点电荷)
电荷
电荷守恒定律
电场
电场的能的性质
电势Φ=WAO/q 标量等势面
电势差UAB=ΦA-ΦB=WAB/q
电势能
电场力的功WAB=qUAB=EpA-EpB=△εAB
带电粒子在电场中
①平衡②直线加速③偏转
静电感应静电平衡静电屏蔽
电容器电容C=Q/U
场源
性质
描述
作用
静电荷
电容器
力的性质
能的性质
场强E
电势Φ
电场线
等势面
(相互垂直)
导体
带电粒子
静电感应
加速
偏转
如何区别基本电荷、点电荷、检验电荷这三类电荷?哪些类电荷属理想模型?
基本电荷是指所带的电量e=×10-19C的电荷。
点电荷是指不考虑形状和大小的带电体。
检验电荷是指电量很小的点电荷,当它放入电场后不会影响该电场的性质。
点电荷和检验电荷属理想模型。
如何判断电场力的性质呢?
方法一:从电荷的性质分析,若同(异)种电荷,则为斥(引)力;
方法二:根据场强方向的规定,正(负)电荷受力方向与E的方向相同(反);因此,正电荷受到产生电场的电荷﹢Q(﹣Q)的斥(引)力。
[题1]如图1所示,A、B两点分别固定正、负电荷QA和Q,且QA﹥Q,把电荷q引入,则下列判断正确的是:
⊕
QA Q
( 图一)
(A)q的平衡位置在AB之间上。
(B) q的平衡位置在AB连线的延长线上A的外侧。
(C)q的平衡位置在AB连线的延长线上B的外侧。
(D)q的平衡位置与q的电性和电量均无关
例:如图所示,三个完全相同的的金属小球 a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,a和c带正电,a所带电量的大小比b小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条来表示,它应是[ ]
A. F1 B. F2
C. F3 D. F4
c
a
b
F4
F3
F2
F1
一、从力的角度研究电场,发现电场强度是电场本身的一种特性,与检验电荷存在与否无关。E是矢量。要区别公式: E=F/q (定义式); E=kQ/r2 (点电荷电场);
E=U/d (匀强电场)。