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保定远飞学校文理复读班物理导学案——电场、磁场的基本性质

一、对电场强度的理解及计算

电场强度三个表达式的比较

表达式

比较   

Eq(F)

Ekr2(Q)

Ed(U) 

公式意义

电场强度定义式

真空中点电荷的电场强度决定式

匀强电场中EU关系式

适用条件

一切电场

真空;点电荷

匀强电场

决定因素

由电场本身决定,与q无关

由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定

由电场本身决定

二、电场的基本性质

三、带电粒子在电场中的运动

1.带电粒子在电场中的直线运动

带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场,带电粒子将做加()速运动.

2.带电粒子在匀强电场中的偏转

(1)研究条件:带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场.

(2)处理方法:类似于平抛运动,应用运动的合成与分解的方法处理.

沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间tv0(l).

沿电场力方向,做匀加速直线运动.

四、带电粒子在磁场中的运动

高频考点一 对电场性质的理解

12018年全国Ⅰ卷)图中虚线abcdf代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV,从ad的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是(    

A. 平面c上的电势为零

B. 该电子可能到达不了平面f

C. 该电子经过平面d时,其电势能为4 eV

D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的2

【答案】AB

【解析】本题考查等势面及其相关的知识点。根据题述,匀强电场中等势面间距相等,相邻等势

【变式探究】【2017·天津卷】如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在AB两点的加速度大小分别为aAaB,电势能分别为EpAEpB。下列说法正确的是

A.电子一定从AB运动

B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷

C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB

DB点电势可能高于A点电势

【答案】BC

【解析】电子在电场中做曲线运动,虚线AB是电子只在静电力作用下的运动轨迹,电场力沿电场线直线曲线的凹侧,电场的方向与电场力的方向相反,如图所示,   

由所知条件无法判断电子的运动方向,故A错误;若aA>aB,说明电子在M点受到的电场力较大,M点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应带正电,故B正确;无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势,电子电势能,电势能是标量,所以一定有EpA<EpB,故C正确,D错误。

【变式探究】如图1所示,均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图像,可能正确的是(  )

1

【答案】A

【变式探究】如图2所示为某示波管的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从ab两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为WaWbab点的电场强度大小分别为EaEb,则(  )

2

AWaWbEa>Eb  BWaWbEa>Eb

CWaWbEa<Eb  DWaWbEa<Eb

【答案】A

【解析】因ab两点在同一等势线上,故UacUbcWaeUacWbeUbc,故WaWb.由题图可知a点处电场线比b点处电场线密,故Ea>Eb.选项A正确.