文档介绍：2010届高考物理二轮复习系列课件
18《电场专题》
×10-15kg、×10-9C带正电质点,以v= ×104m/s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域,×104m/s .由此可知,电场中a、b两点间的电势差Ua-Ub= _____ V;带电质点离开电场时,速度在电场方向的分量为_____ m/.
解:由动能定理
qUab=1/2 m(vb2 -va2)
Uab=1/2 m(vb2 -va2) / q=9×102 V
由运动的合成 vy2 = (vb2 -va2)
vy = 3×104 m/s
9×102
3×104
例1、一根对称的“八字”形玻璃管置于竖直平面内,如图所示。管所在的空间有竖直向下的匀强电场,电场强度E=1000牛/库。重力G=×10-3牛,带电量Q= -2×10-6库的小物体在管内从A点由静止开始运动,,管长AB=BC=3米,管的B处为一极短的光滑圆弧,管AB和BC与水平方向所夹的角度皆为37°,问
(1)小物体最终静止在何处?
(2)从A开始计算时,小物
体运动的总路程是多少?
解见下页
E=1000N/C
L=AB=BC=3米
μ=
解:A—B受力,
V
mg
qE
N
f
作匀加速运动
B—C受力,
V
mg
qE
N
f
作匀减速运动,
由于有机械能损失,到不了C点就停止,接着返回作匀加速运动,过B点又作匀减速动, …最后停在B点.
由动能定理,对全过程,
(qE-mg)Lsin370- μ(qE-mg) cos370S=0
S= L /(×)
==
例2:如图所示匀强电场方向竖直向下,场强大小为E,三个质量分别为m、2m 、3 m的小球A、B、C,(其中B球带正电Q,A、C两球不带电)用绝缘线连接悬于O点,问(1)当三球均处于静止状态时, A、B之间的细线的张力等于多少?(2)当把OA段细线剪断的瞬间, A、B之间的细线的张力又等于多少?
O
A m
B 2m
C 3m
E
解: (1)对BC整体,受力如图:
B
C
2mg
3mg
QE
T1
T 1 =5mg+QE
(2)剪断OA, AB球一起下落
(C自由下落)
A m
B 2m
C 3m
QE
对AB整体 3mg+QE=3ma
a=g+QE/3m
对B 2mg+QE -T 2=2ma
T 2= QE/3
例3、下述为一个观察带电粒子在液体中运动的实验。现进行如下操作,第一步,给竖直放置的平行电容器充电,让A、B两板带上一定电荷,油滴P在两板间的匀强电场中恰能保持静止状态。第二步,给电容器的电量增加ΔQ1,让油滴开始竖直向上运动t秒。第三步,在上一步的基础上减少电量ΔQ2,观察到又经2t秒后,油滴刚好回到出发点。设油滴在运动中不碰板,
(1)说明在上述第二步和第三步两个过程中,带电油滴各做什么运动?
(2)求ΔQ1和ΔQ2的比值ΔQ1/ ΔQ2
解:画出三步的示意图如图示
Q
Ⅰ
Q+ΔQ1
Ⅱ
Q +ΔQ1 –ΔQ2
Ⅲ
对Ⅰ:油滴P平衡有 mg=qE= qU0/d =qQ/Cd
O
mg
qE0
对Ⅱ:F合1= q ΔQ1 /Cd 方向向上做匀加速运动
O
A
v1
a1= q ΔQ1/Cmd
v1=a1 t s1 =1/2 a1 t2
对Ⅲ:带电量 Q +ΔQ1 –ΔQ2 = Q - Q2
即 Q2= ΔQ2 –ΔQ1
F合2= q Q2 /Cd 方向向下,向上做匀减速运动
A
O
a2= q Q2/Cmd
s2 = v1 t - 1/2 a2 t2 = a1 t· t - 1/2 a2 t2
s2 = - s1
1/2 a1 t2 = a1 t· t - 1/2 a2 t2
a2=5 a1/4
Q2= 5/4×ΔQ1
∴ΔQ1/ ΔQ2=4/9
1999年高考:在光滑水平面上有一质量m=×10-3 kg、电量q=×10-10 C的带正电小球,,、场强大小E=×106V/m的匀强电场,,所加电场突然变为沿y轴正方向,场强大小仍为E=×106 V/,所加电场又突然变为另一个匀强电场,.
x
y
E
qE
Vx
E
qE
Vx