内容正文:
第十章 章末总结
要点归纳
1.电场力做功与路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关。
2.电势能的变化与电场力做功的关系:WAB=EpA-EpB。
3.电势的定义式φ=,沿电场线方向电势逐渐降低。
4.等势面与电场线一定垂直,等差等势面越密的地方电场强度越大。
5.电势差与电场强度的关系式:E=,其中d为沿电场方向两点间的距离。
6.电场力做功与电势差的关系式:WAB=UAB·q,公式既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场。
7.电容器:
(1)两个公式:①定义式:C=。
;②决定式:C=
(2)两类动态变化
①与电源相连:电压不变。
②与电源断开:电荷量不变。
8.带电粒子在电场中的运动
(1)带电粒子的加速:qU=mvmv2-
(2)带电粒子的偏转
①运动时间:t=
②加速度:a==
③偏转位移:y=at2=
④偏转角:tan θ=。
典例分析
一、电场中的平衡问题
例1 如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘丝线系一带电小球,小球的质量为m、电荷量为q,为保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时,小球处于平衡状态,则匀强电场的电场强度大小可能为( )
A.eq \f(\r(3)mg,q)
B.eq \f(mg,2q) C.eq \f(\r(3)mg,2q)
D.eq \f(mg,q)
解析 取小球为研究对象,它受到重力mg、丝线的拉力FT和电场力Eq的作用.因小球处于平衡状态,则它受到的合外力等于零,由平衡条件知,FT和Eq的合力与mg是一对平衡力,根据力的平行四边形定则可知,当电场力Eq的方向与丝线的拉力方向垂直时,电场力最小,如图所示,则Eq=mgsin θ得E=eq \f(mgsin θ,q)=eq \f(\r(3)mg,2q).所以,该匀强电场的电场强度大小可能值为E≥eq \f(\r(3)mg,2q),故A、C、D选项正确.
答案 ACD
归纳总结:求解这类问题时,需应用有关力的平衡知识.首先对物体进行正确的受力分析,在此基础上运用平行四边形定则、三角形定则或正交分解法,依据共点力的平衡条件建立方程求解.
二、电场中力和运动的关系
例2 在真空中存在空间范围足够大、水平向右的匀强电场.若将一个质量为m、带正电且电荷量为q的小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为37°的直