第十章 课程阶段总结(十) 静电场中的能量-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理必修3同步课堂高效讲义配套课件(人教版）

正禾一本通 高一同步课堂高效讲义 精品课件 2023版·物理必修第三册 第十章静电场中的能量 课程阶段总结（十）静电场中的能量 正禾一本通 高一同步课堂高效讲义 知识体系建构关键理清 电势差与电场 UAR=Ed 静电力做功的特点：与路径无关 强度的关系 电势能：WAB=EpA一EB 电势能和 咒 电势 电势：9=号 静电场中的能量 c-g 电容器的电容 C d UAB=PA-PB、UAB=-U、 WAB 电势差 加速 UAR 、等势面 带电粒子在 电场中的运动 偏转 正禾一本通 高一同步课堂高效讲义 学科素养提升，整合培优 一、静电植绒 [例川如图为静电植绒的装置及简图，将表面涂 有黏合剂的被植体放在金属板上，打开电源开关 金属网 后，在金属网与金属板间会产生3kV的高压，放 在金属网上的绒毛将垂直地粘植在被植体上。金 被植体金属板 属网和金属板间的距离为2cm,忽略边缘效应， 甲 乙 将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是() A.绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大 B.若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大 C.若减小金属网与金属板间的电势差，会安全点，效果会更好 D.绒毛穿过金属网时带上负电飞向金属板，垂直地粘植在被植体上 正禾一本通 高一同步课堂高效讲义 解析：选D。绒毛在飞往被植体的过程中，电场力做正功，电势能减小，选项A错误； 金属网与金属板之间的电势差由电源电压决定，与金属网与金属板之间的距离无关，选 项B错误；减小金属网与金属板间的电势差，绒毛到达被植体上时速度减小，会影响植 绒效果，选项C错误；绒毛穿过金属网时带上负电飞向金属板，因金属板是等势体，场 强方向与金属板垂直，则绒毛被垂直地粘植在被植体上，选项D正确。 正禾一本通 高一同步课堂高效讲义 二、冷冻电镜 [例22020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒 表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了 新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键 部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚 或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，图中虚线为等势面，相邻等势 面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，、b、c是 轨迹上的三点，则下列说法正确的是( A.a点的电势低于b点的电势 B.a点的电场强度大于c点的电场强度 C.电子从a点运动到b点电势能增加 D.电子从a点运动到b点速度减小 正禾一本通 高一同步课堂高效讲义 解析：选A。电子所受电场力方向指向轨迹凹侧，则电场强度方向背离轨迹凹侧，并且 垂直于等势面，根据沿电场方向电势降低可知a点的电势低于b点的电势，电子从点 到b点电势能减小，电场力做正功，速度增大，故A正确，C、D错误；等势面越密集 的位置电场强度越大，所以点的电场强度小于c点的电场强度，故B错误。 正禾一本通 高一同步课堂高效讲义 三、心脏除颤器 [例3引心脏除颤器是目前临床上广泛使用的抢救设备之一，如图甲所示。心脏除颤器 通过接触皮肤的电极板使电容器放电，实施电击治疗，如图乙。已知某款心脏除颜器， 在短于一分钟内使40μF电容器充电到4000V,存储320J能量。抢救病人时，一部分 能量在4ms的脉冲时间内通过电极板放电进入身体，此脉冲电流的平均功率为64kW。 电极 人体心脏位置 电极 甲 乙 正禾一本通 高一同步课堂高效讲义 下列说法正确的是( A·电容器放电过程中电流恒定 B.电容器充电至2000V时，电容为20μF C.电容器充电至4000V时，电荷量为0.16C D.一个脉冲时间内通过电极板放电进入人身体的能量是320J 解析：选C。电容器放电过程中，电荷量减少，电压减小，电流减小，A错误；电容不 随电压、电苻量的变化而变化，即电容保持不变，B错误；根据C-号可得Q-CU-40× 10-6×4000C=0.16C,C正确；一个脉冲时间内通过电极板放电进入人身体的能量为 E=P1=64×103×4×10-3J=256J,D错误。 正禾一本通 高一同步课堂高效讲义 四、高压电场干燥中药技术 [例4)如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图，在大导体板N上铺一薄层中 药材，针状电极O和平板电极N接高压直流电源，其间产生较强的电场。水分子是极 性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端带等量负电；水分子在电场力的作 用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥。图中 虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹。下列说法正确的是( A.A处的电场强度大于D处 B.B处的电势高于C处 C.水分子做变加速运动 高压直流电源 D.水分子由A运动到C的过程中电势能增加