第10章 静电场中的能量 章末小结(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理必修第三册同步学习指导(人教版2019)

6. (2023·河南南阳高二上期中)如图所示,竖直平 面内的矩形 ABCD 区域内存在方向水平向左的匀 强电场(图中未画出),AD 竖直。 若使一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球(视为质点)从 AD 上 的 O 点沿 OB 方向(OB 与 OA 的夹角 θ = 37°)射 入电场,则小球做直线运动并恰好能到达 B 点;若 使该小球沿垂直于 OB 方向射入电场,则小球恰 好从 D 点射出电场。 AB = d,BC = 3d,重力加速度 大小为 g, sin 37° = 0. 6,cos 37° = 0. 8,不计空气 阻力。 求: (1)匀强电场的电场强度大小 E 以及小球从 O 点 运动到 B 点的时间 t1; (2)小球沿 OB 方向与垂直 OB 方向射入电场的初 速度大小之比 v1 v2 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 章 末 小 结 知识网络构建 条分缕析·统览全局 静 电 场 中 的 能 量 电 场 能 的 性 质 电场力做功的特点:只与电荷 始、末位置　 有关,与 路径　 无关 电势、电势能 φ = 　 　 　 　 　 ,Ep = qφ　 标量,有正负,具有相对性{ 电势差 UAB = φA - φB　 ,UAB = 　 　 　 　 　 标量,有正负,具有绝对性{ 等 势 面 面上各点 电势　 相等 特点 与电场线互相 垂直　 沿 等势面　 移动电荷,静电力不做功{ 电场强度与电 势差的关系 沿场强的方向 电势　 降落最快 在匀强电场中 E = 　 　 　 　 　{ 关系 电场力做功与电势能变化的关系: WAB = EpA - EpB = - ΔEp 电场力做功与电势差的关系:WAB = qUAB　 ì î í ï ï ïï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï 基 本 应 用 电 容 器 定义:由两个彼此靠近又 互相绝缘　 的导体构成 电容 C = QU = 　 　 　 　 　 ,平行板电容器的电容 C = 　 　 　 　 　 　 电容的单位 1 F = 106　 μF = 1012pF { 平行板电容器相关问题分析 ì î í ï ï ï ï ïï 示波管 带电粒子在电场中加速(qU = 12 mv 2) 带电粒子在电场中偏转 (类平抛运动模型) t = lv0 ,a = Fm = Eq m = Uq md vy = at = 　 　 　 　 　 ,tan θ = 　 　 　 　 　 y = 12 at 2 = 　 　 　 　 　 ì î í ï ï ï ï ïï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ïï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ïï 066 方法归纳提炼 名师点睛·提升素能 　 　 1.电场强度、电势、电势差、电势能概念的比较 电场强度 电势 电势差 电势能 意 义 描述电场力 的性质 描 述 电 场 能的性质 描 述 电 场 做功本领 描述电荷在电 场中的能量, 表示电荷做功 本领大小 定 义 E = Fq φ = Ep q UAB = WAB q Ep = qφ 矢 标 性 矢量,方向 与 放 在 该 点 的 正 电 荷 的 受 力 方向相同 标量,有正 负,正负只 表示大小 标量,有正 负,正负表 示电势高低 标量,有正负, 正负由电势正 负和电荷正负 共同决定 决 定 因 素 由 电 场 本 身决定,与 试 探 电 荷 无关 由电场本身 决定,其大 小 有 相 对 性,与参考 点的选取有 关,与试探 电荷无关 由 电 场 本 身 的 两 点 决定,与参 考 点 的 选 取 及 试 探 电荷无关 由电 荷 量 和 该点 电 势 两 者决定,与参 考点 的 选 取 有关 联 系 匀强电场中 UAB = φA - φB = Ed;电势沿电场强度方向降 低得最快; φ = Ep q ,UAB = WAB q ;WAB = - ΔEpAB = EpA - EpB 　 　 场强为零的点,电势、电势能不一定为零;电势 为零的点,场强不一定为零,电势能一定为零;电势 能为零的点,场强不一定为零,电势一定为零。 　 　 典题 1 (2022·全国高二专题练习)如图, 三个同心圆是点电荷 Q 周围的三个等势面,A、B、C 分别是这三个等势面上的点。 已知这三