第十章 静电场中的能量 章末整合提升-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第三册同步学习方案（人教版2019）

te (2)取AC的中点为M,有9M=寸=7V 章末整合提升 2 [体系构建] 故B点和M,点电势相等，匀强电场的场强方向沿CA 初末位置 把它从该点移到零势能位置静电力做的功 方向，场强大小E- Uc=22V/m。 EpA-EpB 电势能电势能 大地无限远相同 (3)粒子在电场中做抛物线运动，沿BM方向做匀速直 WAB 线运动，垂直BM方向做初速度为0的匀加速直线运 不做功高密集 大 Ed电场方向快 9 动，有a-积Lasn45-7ad2 法拉F106 1012 2m2 1 ma at 2ad 解得t=1×10-3s。 qUl qUl2 答案(1)7V(2)2√2V/m,场强方向沿CA方向 mdvo2 2mdvo2 (3)1×10-3s [综合应用] 5.解析(1)电子进入电场后受到向下的大小为F=eE的 [例1门[解析]沿竖直方向将圆环分割成无穷个小段， 电场力做类平抛运动，加速度 关于水平直径对称的两小段构成等量异种点电荷模型， a=E=%2 在等量异种点电荷的垂直平分线上各点场强方向由正 m 2d 点电荷指向负点电荷，根据对称性可知a、b两点的场强 当水平位移x=%1=3d时，时间2=3， 相等，A项正确；：取无穷远处电势为零，在等量异种点电 荷的垂直平分线上各，点电势均为零，故a、b两点的电势 竖直位移y=a2=是 d<3d 相等，B项正确：沿水平方向将圆环分割成无穷个小段， 关于竖直直径对称的两小段构成等量同种点电荷模型， 故从y=3d处进入电场的电子会从右边界离开，纵坐标 在等量同种点电荷的垂直平分线上各点场强方向垂直 y=3d-号d=d 于连线，根据对称性可知c、d两点的场强相等，C项正 确：在等量异种点电荷模型中，距离正点电荷近的点电 离开电场时候的位里坐标为(3d,子d）。 势高，故：>a,D项错误。 (②由第1①问得：当进入电场坐标满足y>号d时粒子 [答案]ABC [例2][解析]根据题图可知，带正电的试探电荷在靠 会从右边界离开，竖直位移都是？d:故对从y=d处进 近O时电势能变大，靠近P时电势能变小，因此q1带正 电，q2带负电，故选项A错误；由于正电荷在某点的电 人电场的电子列动能定里Bd=子mr-名mw 势能与该点的电势成正比，则由B到C电势能越来越 大，沿着电场线方向电势降低，则BC间电场强度方向 解得v=√20。 沿x轴负方向，故选项B错误；根据图像切线的斜率等 (3)对于粒子从右边界射出的情况，最远距离是第(1)问 于电场力，可知C点场强为零，A点的场强不等于零，则 中情况：对于粒子从下边界射出的情况，设粒子射 A点的场强比C点的大，故选项C错误；将一负点电荷 从B点移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后 入电场时y轴坐标是y(<号d),那么它会先微平抛 增大，电场力先做正功后做负功，故选项D正确。 运动，达到x轴后做匀速直线运动，最后达到右边界，分 [答案]D 两个阶段讨论： [例3】[解折](1)电子经电场加速满足g=之m心 平抛阶段下落，坚直加速度为a一%，那么下落时间 经电场编转后侧移量)=立=宁·恐（侣}月 =2☑，水平位移是0=2园 所以y= U上，由图知t=0.06s时刻U%=1.8U0所 4Uo 匀速直线运动阶段，坚直速度是v==的√ y 以y=4.5cm。 设打在屏上的点距O,点的距离为Y,满足 水平速度0，水平位移x=3d-2aa=E_ m 2d L Y L+ ,所以Y=13.5cm。 那么坚直位移是1=知=d(3√仔-2音》 2 1是关于√侣的二次画教，当√侣=子时，得到最大值 (②)由题知电子侧移量y的最大值为台所以当编转电 压超过2U。,电子就打不到荧光屏上了，所以荧光屏上 1-8d. 电子能打到的区间长为3L=30cm。 答案(3d,是d)）(2Ew(3)gd [答案](1)打在屏上的点位于O点上方距O点 13.5cm(2)30cm物理·必修 第三册(配RJ版) 5.(2023·苏州期中) (1)从-3d处进入电场的电子离开电场 如图所示,平面直角 时候的位置坐标 坐标系第一象限部 (2)从y一d处进入电场的电子离开电场 分区域存在竖直向 时候的速度大小; 上的匀强电场,电场 (3)电子打到边界PQ上的点距x轴的最 远距离。 左侧边界为v轴,竖 直线边界PQ位于 Q x一3d处,且PQ为电场的右侧边界,宽度为 3d的水平电子束以相同的速度x.从第二象 限垂直轴进入电场区域,电子束最下沿贴 着x轴。假设粒子的比荷大小满足以下关系 #e_} 间相互作用力,求 请完成[知能达标训练]作业(十三) 章末整合提升 体系构建 [特点:只跟 有关,与路径无关 WAB=EpA-EpB 静电力做功 计算 WAn=qUAB WAB-qEd(匀强电场) 电势能 定义:电荷在电场中某点的电势能等于 与静电力做功的关系:WAs=_,静电力做正功,__减少,静电力做负功,___ 增大 电势 (定义式q一 零电势点: 或 (定义:电场中电势 的各点构成的面 ((1)在同一等势面上移动电荷静电力 等势面 特点 (2)等势面与电场线垂直 (3)电场线由电势 电势与电势差 0 的等势面指向电势低的等势面 回程 (4)等差等势面越密的地方,电场线越_,场强越 (UAn=A-,UB=B-A$ UAB-__ 电势差 [UAB- ·为AB两点沿 匀强电场 的距离 |沿电场方向电势降落最 -0 定义式:C一。 电容器的电容 单位:___、符号__、1F=__uF=___pF (平行板电容器:C-S 4hrd 加速 [利用动能定理:qU一 [利用牛顿定律结合运动学公式:qE一 ,=vo十,-o2- 方法:运动的分解(平抛运动规律) _L-FEg 带电粒子在电场中的运动 n nmd 偏转 公式{-at- m_,tang 72 精品教辅·智慧人生 第十章 静电场中的能量 综合应用 C.C点的电场强度大于A.点的电场强度 D.将一个负点电荷从B点移到D点,电 一、电场的能的性质的理解 场力先做正功后做负功 电势能的大小判断与计算 三、带电粒子在电场中的加速和偏转 (1)根据E。三q计算,并可判断:电势越 1.带电粒子只受静电力作用加速运动时,常 高处,正电荷具有的电势能越大,负电荷具 有的电势能越小,反之亦然。 2.带电粒子在匀强电场中的偏转问题,研究 (2)根据静电力做功与电势能变化的关系 W.一E。一E。。判断。这是判断电势能如 方法是运动的合成和分解。 3.不同的带电粒子从静止经过同一电场加速 何变化最基本,最有效的方法。 后进入同一偏转电场,它们在电场中的偏 例1 (多选)如图,竖直面内一绝缘细圆环 转角度和偏转距离总是相同的。 的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电 例3 如图甲所示,热电子由阴极飞出时的 荷。a、为圆环水平直径上的两个点,c、a 为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距 初速度忽略不计,电子发射装置的加速电 ) 离均相等。则 ( 压为U。,电容器板长和板间距离均为L 10 cm,下极板接地,电容器右端到荧光屏 的距离也是L三10cm,在电容器两极板间 接一交变电压,上极板的电势随时间变化 的图像如图乙所示。(每个电子穿过平行 板的时间都极短,可以认为电压是不变的 A.a、两点的场强相等 B.a、两点的电势相等 C.c、d两点的场强相等 .2...-.o 0.0.1 0.2030.4 0.5its D.c、d两点的电势相等 -3-- 二、静电场中的图像 甲 例2 在x轴上O、P两点分别放置电荷量 (1)在t一0.06s时刻,电子打在荧光屏上 为g、9。的点电荷,一个带正电的试探电 的何处? 荷在两电荷连线上的电势能E.随x变化 (2)荧光屏上有电子打到的区间有多长? 关系如图所示,其中A、B两点电势能为 零,BD段中C点电势能最大,则 7 __ A.q和q。都是正电荷且q>q B.B、C间场强方向沿x轴正方向 提示:[章末达标检测]请完成检测卷(二) 精品教辅·贺慧人生 73