(共72张PPT)
数码相机里小小的电池，为什么可以使闪光灯发出耀眼的强光？电子如何在显像管中运动从而使其打在荧光屏上显示出逼真的画面？本章主要研究静电场的基本性质及带电粒子在静电场中的运动问题．场强和电势是分别描述电场的力的性质和能的性质的两个物理量．正确理解场强和电势的物理意义，是掌握好本章知识的关键．本章的内容是电学的基础知识，也是学习以后各章的准备知识，本章的课程标准要求及释义如下：
(1)了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一．理解电场强度．会用电场线描述电场．本条目要求学生通过电场对电荷的作用来检验其存在，了解电场是物质存在的形式之一，电场具有确定的性质，它对位于电场中的电荷施加作用力．第二点要求是知道电场强度的定义式，理解其矢量性和叠加性．第三点要求是知道电场线是为了形象描述电场而引入的虚拟线，使概念具体化、形象化也是科学研究中的一种重要方法．
(2)知道电势能、电势，理解电势差．了解电势差与电场强度的关系．本条目要求用能量的观点来分析电场的性质，知道电势反映了电场能的特性，也是描述电场性质的物理量．对于一般的电场，学生只要定性了解电势差与电场强度的关系就可以了．对于匀强电场可以要求了解他们的定量关系式．能运用电场强度与电势差的概念分析一些科学技术中的问题，例如带电粒子在电场中的偏转问题，示波管、静电加速器的原理等．
(3)观察常见电容器的构造，了解电容器的电容．举例说明电容器在技术中的应用．本条目要求让学生了解常见电容器的电容，知道公式的物理意义，知道平行板电容器的电容公式．知道电容器的一些特性，如充放电特性、改变电容器电容的方法等．
2．1 探究电场的力的性质
两个相隔一定距离的电荷之间有相互作用力．这种相互作用力与手推车的推力、绳拉船的拉力、滑块在桌面上滑动受到的摩擦力不同，后三者都存在于直接接触的物体之间，而电荷之间的相互作用力却可以发生在两个相隔一定距离的物体之间．那么它们之间是如何发生作用的呢？
1．基本定义
电荷周围存在的特殊物质叫做电场．
2．要点剖析
(1)电荷及其电场是不可分割的，同时存在、同时消失．
(2)电场是一种客观存在的物质，它具有物质的共同属性，即具有质量、能量和动量．
3．思维拓展
电场存在的两个特征：
(1)电场力——任何一个电荷放在电场中，都会受到电场对它的作用力，两个电荷间的作用实际上是一个电荷受到另一个电荷所产生的电场的作用，描述电场力的性质的物理量则是电场强度．
(2)电场能量——电场具有能量．
4．易误警示
(1)电荷间的相互作用不是直接作用，而是间接通过另一种物质(即电场)来传递的．
(2)电场是一种特殊物质，因它有物质某些属性(力、能的性质)，但它又不同于微粒形态的物质，其特殊性表现在：
①它没有静止质量；
②真空中以光速传播，且与观察者的运动速度无关；
③若干个电场可以互相叠加，同时占据同一空间．
(2)电场强度是矢量，规定电场中某点的电场强度方向跟正点电荷在该点的受力方向相同，那么负点电荷在该点受力方向就与场强的方向相反．
(3)电场强度的大小与方向取决于电场本身的性质和位置，与放入电场中的试探电荷的电荷量、电性(正、负)无关．
(4)如果电场中各点的场强的大小和方向都相同，这个区域的电场叫做匀强电场．
4．思维拓展
(1)孤立点电荷产生的电场
①电场中某点P场强的方向
如下图所示，在(a)图中场源电荷为正电荷(＋Q)，任一点P的场强方向是沿着QP连线并背离Q.
(2)场强的叠加
当某一区域的电场由几个电场叠加而产生时，电场中某点的场强等于各个电场单独在该点的场强的矢量和，其运算遵循矢量的平行四边形定则．
如右图所示，E1为正电荷(＋Q)在P点产生的场强，E2为负电荷(－Q)在P点产生的场强．根据平行四边形定则，可作出P点的合场强为E(如右图所示)．
(3)求解电场强度的几种特殊思维方法：
①补偿法
求解电场强度，常用的方法是根据问题给出的条件建立起物理模型，如果这个模型是一个完整的标准模型，则容易解决．但有时由题设条件建立的模型不是一个完整的标准模型，比如说是模型A，这时需要给原来的问题补充一些条件，由这些补充条件建立另一个容易求解的模型B，并且模型A与模型B恰好组成一个完整的标准模型．这样，求解模型A的问题就变为求解一个完整的标准模型与模型B的差值问题．
②等效替代法
“等效替代”方法，是指在效果一致的前提下，从A事实出发，用另外的B事实来代替，必要时再由C代替B……直至满足所给问题的条件，从而建立与之相对应的联系，得以用有关规律解之，如以模型替代实物，以合力(合运动)替代数个分力(分运动)，等效电阻、等效电源等．
③微元法
微元法就是将研究对象分割成许多微小的单元，或从研究对象上选取某一“微元”加以分析，从而化曲为直，将变量、难以确定的量转化为常量、容易求得的量．
(3)电场强度与电场力是不同的概念．电场强度是针对电场中某点而言，反映电场本身力的性质；电场力是针对电荷而言，是电荷受的力．电场力的大小和方向是由电场和电荷共同决定的，有电荷存在才可能有电场力，才有某方向而言；电场强度的方向，是放入电场中正电荷受的电场力方向，正电荷不放入电场，电场强度仍存在，场强方向不变．
(4)库仑力的实质是电场力．
1．基本定义
为了形象化描述电场，人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线(或直线)，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫做电场线．
2．要点剖析
(1)电场线起始于正电荷，终止于负电荷(或终止于无穷远处)；或者电场线起始于无穷远处，终止于负电荷．
(2)沿电场线上任何一点的切线方向都跟该点的场强方向一致．
(3)电场线分布的疏密反映了电场的强弱，电场线分布密的地方电场强，电场线分布疏的地方电场弱．
(4)电场线永远不能相交，因为电场中某一点的场强只有一个确定的方向，只能有一条电场线通过该点．
3．思维拓展
几种典型电场的电场线分布
电场
类型 电场线形状 电场特点
正点电荷
①离点电荷越近，电场线越密集，场强越强．方向由正点电荷指向无穷远，或由无穷远指向负点电荷
②在正(负)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点
③若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直．在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同
负点电荷
电场
类型 电场线形状 电场特点
等量同种电荷 ①两点电荷连线中点O处的场强为零，此处无电场线
②两点电荷连线中点O附近电场线非常稀疏，但场强不为零
③从两点电荷连线中点O沿中垂面(线)到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小
④两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行
⑤关于O点对称的两点A与A′，B与B′的场强等大、反向
电场
类型 电场线形状 电场特点
等量异种电荷 ①两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大
②两点电荷连线的中垂面(线)上，电场线的方向均相同，即场强方向相同，且与中垂面(线)垂直
③关于O点对称的两点，A与A′，B与B′的场强等大、同向
匀强电场 互相平行的、等间距的、同向的直线
4.易误警示
(1)对直线性的电场线的误解
点电荷与匀强电场的电场线都有直线形状的，因此非匀强电场(如点电荷形成的电场)也有是直线形状的电场线，而不能认为直线形状的电场线一定是匀强电场的．
(2)没有画电场线的“空白”处，仍可能有电场．(画不画是人为的，也不可能处处画，如果处处画，那就不能用电场线的疏密反映电场的强弱了)
(3)电场线是为了形象描述电场而设想的线，实际并不存在，更不是带电粒子运动的轨迹．带电粒子运动的轨迹取决于速度方向及合外力的方向，而电场线只能表明带电粒子此时受到的电场力的方向．
在真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9 C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10 C，如图所示，求：
(1)q在M点受到的作用力；
(2)M点的场强；
(3)拿走q后M点的场强；
(4)M、N两点的场强哪点大？
【解析】 根据题意，Q是形成电场的电荷，q为试探电荷，为了方便，只用电荷量的绝对值计算库仑力．力和场强的方向可通过电荷的正负判断．
(1)电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律，得：
(2)M的场强EM＝FM/q＝1.0×10－8/1.0×10－10 N/C
＝100 N/C，其方向沿OM连线背离Q，因为它的方向跟正电荷受电场力的方向相同．
(3)在M点拿走试探电荷q，有的同学说M点的场强EM＝0，这是错误的，其原因在于不懂得场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q决定的，与试探电荷q是否存在无关．
(4)M点场强大．
【答案】 (1)1.0×10－8 N，方向沿MO指向Q
(2)100 N/C，方向沿OM连线背离Q
(3)100 N/C，方向沿OM连线背离Q
(4)M点场强大
1.关于电场场强的概念，下列说法正确的是( )
A．由E＝F/q可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比
B．正负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关
C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关
D．电场中某点不放试探电荷时，该点场强等于零
【解析】 本题考查对电场强度概念的理解，电场强度仅由电场本身决定，与试探电荷无关．
【答案】 C
如图所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是( )
A．这个电场可能是负点电荷的电场
B．点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大
C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)
D．负电荷在B点处所受到的电场力的方向沿B点切线方向
【解析】 解答本题首先要了解各种常见的电场的电场线分布情况，知道利用电场线的疏密可以确定电场强度的大小，根据电场线的切线方向确定出电场强度方向和正、负电荷受电场力方向．
负电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的直线，故A错．
电场线越密的地方场强越大，由图知EA＞EB，又因F＝qE，得FA＞FB，故B正确．
【答案】 B
分析有关电场线的问题时，必须弄清楚电场线的特点，如电场线上某点切线的方向表示该点场强的方向，不表示电荷受力的方向，也不表示速度的方向．
2．如右图所示是某电场中的电场线，在该电场中有A、B两点，下列结论正确的是( )
A．A点的场强比B点的场强大
B．A点的场强方向与B点的场强方向相同
C．将同一点电荷分别放在A、B两点，放在A点的加速度比放在B点的加速度大(不计重力)
D．因为A、B两点没有电场线通过，所以电荷放在这两点不会受电场力作用
【解析】 电场线密的地方场强大，故A、C对．不画电场线的地方场强不一定为零，B、D错．
【答案】 AC
在x轴上有两个点电荷，一个带正电＋Q1，另一个带负电－Q2，且Q1＝2Q2，用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强大小，则在x轴上( )
A．E1＝E2之点只有一个，该处的合场强为零
B．E1＝E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2
C．E1＝E2之点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E2
D．E1＝E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2
【答案】 B
电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则)，常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算．
【解析】 由对称性原理可知：若正方形四个顶点处均放置相同电荷量的电荷，则中心O点的场强为零，因此可把D点的电荷－q等效为两部分：＋q和－2q.
如右图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP＝L，试求P点的场强．
【解析】 设想将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看做点电荷．其所带电荷量为q＝Q/n，由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为
E＝kQ/(nr2)＝kQ/[n(R2＋L2)]．
由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的垂直于轴向的分量Ey相互抵消，而E的轴向分量Ex之和即为带电环在P处的场强Ep.
本题是通过“微元法”将非点电荷电场问题转化为点电荷电场问题求解．
【答案】 B
1．电场的概念
电场：存在于电荷周围的一种 ．
(1)电场是客观存在的一种特殊物质，它跟由分子、原子组成的物质不同，几个电场可以同时占有同一个空间．
(2)电场的基本性质，对放入其中的 有力的作用，这种力叫做 ．
电荷间的相互作用是通过 发生的．
物质
电荷
电场力
电场
2．电场强度
(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的 F跟它的电荷量q的 ，叫做该点的 ，简称 ．
定义式为 ，它适用于任何静电场．
(2)电场强度是矢量，在物理学中规定电场中某点的场强方向跟 在该点所受的电场力方向相同．
负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向 ．
比值
电场强度
电场力
场强
正电荷
相反
(3)场强的单位： ，符号是 .
场强的单位也可以用伏/米(V/m)，1 V/m＝1 N/C.
(4)场强是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷、试探电荷的正或负均 ．
牛/库
N/C
无关
(2)方向：Q为 时，E的方向由Q指向P；Q是 时，E的方向由P指向Q.
正电荷
负电荷
4．电场的叠加
(1)电场强度是矢量，几个电场共同存在于某空间时，某处的合场强计算应遵循 的运算定则．
(2)电场的叠加原理：电场中某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的 ．
5．电场线的定义
形象地描述电场的一簇假想的曲线，曲线上每一点的 都跟该点的场强方向一致．
矢量
矢量和
切线方向
6．静电场电场线的特点
(1)从 出发终止于负电荷．
(2)电场线上某点的切线方向表示该点的 方向．
(3)电场线在某处的疏密表示该处电场的 ．
(4) 不相交也不闭合．
7．匀强电场
(1)匀强电场：电场强度的大小和方向处处 的电场，叫做匀强电场．
(2)匀强电场的电场线是 直线．
正电荷
场强
强弱
电场线
相同
距离相等的平行
1．(考查点：电场的物质性)下列关于电场的说法中正确的是( )
A．电场不是客观存在的物质，是为了研究静电力而假想的
B．两电荷之间的相互作用力是超距作用的结果
C．电场是客观存在的物质，但不是由分子、原子等实物粒子组成的
D．电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用
【解析】 电场是客观存在的一种特殊物质，A错、C对；电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用，正是这一性质使电场成为传递静电力的媒介，B错、D对．
【答案】 CD
2．(考查点：电场的性质)一个试探电荷q，在电场中某点受到的静电力为F，该点的场强为E，下面四幅图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )
【解析】 电场强度E由电场本身决定，与试探电荷无关，即E不与F成正比，也不与q成反比，但F与q成正比．
【答案】 C
【解析】 a、b两点场强大小相等但方向不同，a、c两点场强方向相同，但大小不等．
【答案】 AD
4．(考查点：电场线的特点)把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是( )
A．点电荷运动轨迹必与电场线重合
B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致
C．点电荷的加速度方向，必定与所在点的电场线的切线方向一致
D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
【解析】 正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，电荷将沿电场线运动，但电场线如果是曲线，电荷一定不沿电场线运动，故A选项错误；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与静电力方向不再一致(初始时刻除外)，故B选项错误；而点电荷的加速度方向，也即电荷所受静电力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致，故C、D选项正确．
【答案】 CD
A．点电荷从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越小
C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值
D．点电荷超过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零
【答案】 C
练考题、验能力、轻巧夺冠(共44张PPT)
2.2 研究电场的能的性质(一)
高山耸立，峭壁嶙峋，攀援者(如下图所示)若要登上陡峭的山峰，不仅需要熟练的攀援技巧，而且需要过人的体力．攀援者克服重力做功，也一步步地提高了自己的重力势能．
电子在静电力作用下沿着与电场强度相反的方向运动时，静电力做功吗？电子在电场中有势能吗？如果有，这个势能与静电力所做的功有什么关系？
1．经典表述
电荷在电场中移动时，电场力对电荷做功，电场力对电荷所做的功跟移动电荷的路径无关，只和初末位置有关．
2．公式形式
WE＝qEL
式中L为电荷沿电场方向的位移．
3．适用条件
公式WE＝qEL只适用于匀强电场；但电场力做功跟移动电荷的路径无关，适用任何静电场．
4．应用技巧
电场力与重力类似都是保守力，凡是保守力都有一个特点，即保守力对物体做功与移动物体的路径无关．
1．基本定义
电荷在电场中具有的势能叫做电势能．
2．要点剖析
(1)电势能的相对性：电荷在电场中某点的势能是相对于电势能为零的点或面来说的，这点与重力势能相对零势面而言相似．
(2)电势能的正、负：电势能是标量，无方向，但有正、负之分．
(3)电势能的变化由电场力做功来衡量，与其他力是否做功无关．只要电场力对电荷做负功，电荷的电势能就增加，电场力做正功，电荷的电势能就减小，且WAB＝EPA－EPB.
3．思维拓展
(1)电势能的大小
和计算重力势能一样，必须取参考点，也就是说，电势能的数值是相对于参考位置来说的．所谓参考位置，就是电势能为零的位置，参考位置的选取是人为的，通常取无限远处或大地为参考点．
设电荷在电场中某点A的电势能为EPA，移到参考点O电场力做功为WAO，则：WAO＝EPA－EPO，规定O为参考点时，就有EPO＝0，所以EPA＝WAO.
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功．
上式告诉我们，电荷在电场中某点的电势能的大小等于把电荷从该点移到电势能为零的点，电场力所做的功．
(2)电荷具有电势能大小的判断方法
①场源电荷判断法：
a．场源电荷为正，离场源电荷越近，正试探电荷电势能越大，负试探电荷电势能越小；
b．场源电荷为负，离场源电荷越近，正试探电荷电势能越小，负试探电荷电势能越大．
②电场线法：
a．正电荷顺着电场线方向移动，电势能逐渐减小，逆着电场线方向移动，电势能逐渐增大；
b．负电荷顺着电场线方向移动，电势能逐渐增大，逆着电场线方向移动，电势能逐渐减小．
③做功正负判断法：
无论正、负电荷在什么样的电场中，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小，电场力做负功，即电荷克服电场力做功，电荷的电势能一定增大．
1.电势能是相对的，只有规定了零势能点才能确定电荷在电场中其他各点的电势能．
2．在电场中沿相同的方向移动正电荷和负电荷，电势能的变化是相反的．
4．易误警示
重力势能和电势能的比较
重力势能 电势能
①重力做功与路径无关，只与始末位置有关，引出了重力势能 ①电场力做功与路径无关，只与始末位置有关，引出了电势能
②重力做功是重力势能转化为其他形式的能的量度 ②电场力做功是电势能转化为其他形式的能的量度
③WAB＝mghA－mghB ③WAB＝EPA－EPB
④重力势能的数值具有相对性，可以是正值，也可以是负值 ④电势能的数值具有相对性，可以是正值，也可以是负值
(4)电势差是标量，有正负，电势差的正负表示电场中两点电势的高低．
(5)在电压为1伏的两点间移动电子时电场力所做的功叫做1电子伏特(1 eV)，即
1 eV＝1 e×1 V＝1.6×10－19 C×1 V＝1.6×10－19 J
它是人们在研究原子、原子核、基本粒子等微观现象时常用的能量单位．
a．带入正、负号运算，其符号规则为：若带电体带有正电荷，则q取正值；若为负电荷，则q取负值．若φA>φB，则UAB为正值；若φA<φB，则UAB为负值．若利用W＝qUAB计算出W为正值，则表示电场力做正功；若W为负值，则表示克服电场力做功．
b．用绝对值运算，即W＝|q|·|UAB|，这样只能计算出电场力做功的大小，要想知道电场力作正功还是做负功，还需利用力学知识进行判断．
(3)电场力做功与电势能改变的关系
电场力对电荷做正功，电势能减少，电场力对电荷做负功，电势能增加，且电势能的改变量等于电场力做功的多少，即
W＝－ΔE.
在电场中把q＝2×10－9 C的正电荷从A移到B时电场力做了1.5×10－7 J正功，再把这个正电荷从B移到C时电场力做了4×10－7 J负功．A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？
【答案】 75 V －200 V －125 V
已知电场力做功求两点间的电势差时，将功W和电荷量q的值连同其符号代入公式中将使运算更加简捷，这样可把电势差连同符号一并求出．
1.关于电势差与电场力做功的说法中，正确的是( )
A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定
B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定
C．电势差是矢量，电场力做的功是标量
D．电场中两点间的电势差等于电场力做功
【解析】 电势差的大小由电场本身的因素决定，与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关，A项错．由WAB＝qUAB知，B项对．电势差、电场力做的功都是标量，C项错．电场中两点间的电势差等于单位电荷从一点移到另一点电场力所做的功，D项错．因此正确答案为B项．
【答案】 B
【解析】 由等量异种电荷的电场线分布特点可知，两电荷连线中垂线上的场强方向均相同，所以从a到b过程中，电场力方向不变，A错；又电场力方向始终与中垂线垂直，故电场力不做功，动能不变，电势能不变；由b到c的过程中，由库仑定律可知电场力逐渐增大，B错；因电场力方向指向正电荷，电场力做正功，故动能增加，电势能减小，D正确、C错误．
【答案】 D
在两个等量异种电荷的连线上，场强在连线中点处最小；在中垂线上，连线与中垂线的交点处场强最大，方向与中垂线垂直．电场力做正功，动能增加，而电势能减小；电场力做负功，动能减小，而电势能增加．
有人认为电场力做正功，动能增加，电势能也同时增加，这是错误的认识．要注意电场力做功与动能的关系是依据动能定理，而电场力做功和电势能变化关系与重力做功跟重力势能变化关系相同．
【解析】 由静止释放后，两带电小物块带同种电荷，所以库仑力对它们均做正功，故电势能都减小，A对、B错；两小物块运动过程中，因摩擦力和电场力分别做功，发生机械能和其他能量的相互转化，故机械能不守恒，C错；因最终停止，故D错．
【答案】 A
1．在匀强电场中，电场力做的功为：W＝qE·d，其中d为沿 方向的位移．
2．在电场中移动电荷时，静电力做的功与 无关，只与 有关．
3．静电力做功与电势能的关系
(1)静电力做的功等于电势能的 ，表达式为：
WAB＝ .
(2)电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到 位置时所做的功．
电场线
路径
初末位置
减少量
EPA－EPB
零电势能
4．零势能位置的规定
(1)通常把电荷在离场源电荷 的电势能规定为零，或把电荷在 的电势能规定为零．
(2)同一个电荷在同一位置的电势能与 面的选择有关，因此电势能是相对的．
5．电势差
(1)定义：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与 q的比值，叫做A、B两点间的电势差，用UAB表示，UAB＝ .
无穷远
零电势能
大地
电荷量
(2)电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质，电势差UAB跟电荷量q ，跟电场中A、B的位置 ；电势差在数值上等于 由A点移动到B点电场力所做的功．
(3)电势差的单位是 ，简称伏，符号是V,1 V＝1 J/C.
(4)电压：电势差也叫做 ．
无关
有关
单位正电荷
伏特
电压
1．(考查点：电场力做功与电势能的关系)两个带异种电荷的物体间距离增大一些时( )
A．电场力做正功，电势能增加
B．电场力做负功，电势能增加
C．电场力做正功，电势能减少
D．电场力做负功，电势能减少
【答案】 B
2．(考查点：电势能的大小)下列关于电荷的电势能的说法正确的是( )
A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大
B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零
C．只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少
D．只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少
【解析】 电势能的大小与电场强度无关，故A、B错；静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增大，故C错D对．
【答案】 D
3．(考查点：电场力做功与电势能的关系)质量为m1＝2 kg的带电绝缘球A，在光滑水平面上，从无限远处以初速度10 m/s，向另一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球B靠近，B球的质量为m2＝3 kg，在它们相距到最近时，A球的动能和电势能分别是( )
A．0 0 B．0 100 J
C．100 J 0 D．100 J 100 J
【答案】 B
C．无论带电粒子是正电荷还是负电荷，电场力都做正功，带电粒子的电势能一定会减小
D．若带电粒子释放时初速度不为零，则电场力可能做负功，带电粒子的电势能可能增加
【答案】 CD
【解析】 由图可知b处的电场线比a处的电场线密，说明b处的场强大于a处的场强，电荷在b处受到的电场力大于a处的电场力．根据牛顿第二定律，试探电荷在b处的加速度大于在a处的加速度，A选项错．由图可知，电荷做曲线运动，受到的电场力的方向应沿电场线指向运动轨迹的凹侧．因为试探电荷带负电，所以电场强度方向沿电场线向上，C选项不正确．根据试探电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°，可知电荷由a到b过程中电场力对试探电荷做负功，可判断由a到b过程中电荷的电势能增加，B选项正确，又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加则动能减小，故D错．
【答案】 B
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2.3 研究电场的能的性质(二)
电场力做功与重力做功有一种相似的特点：功的大小与路径无关，只和初末位置有关．我们知道，在重力场中物体的初末位置要有高度表示，而物体重力势能的大小，就由初(末)位置相对于重力势能零参考面的高度确定．那么电场中有没有一个量，与重力场中高度类似，能直接表示电势能的大小呢？
1．基本定义
电荷在电场中某一点的电势能与其电荷量的比值叫做这一点的电势．
3．要点剖析
(1)电势是描述电场能的性质的物理量，在数值上等于单位正电荷由该点移到标准点(零势点)时，电场力所做的功．
(2)电势是由电场本身性质决定的，与是否引入试探电荷无关．
(3)电势具有相对性，必须先确定零势点，才能确定电场中某点的电势，一般取大地或无穷远的电势为零．
(4)电势是标量，只有大小，没有方向，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值．正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低，所以，同一个电场中，正电势一定高于负电势．
(3)电势能大小的比较
比较电荷在电场中不同位置电势能的大小，可以从下面两个角度进行分析判断：
①据电场力做功与电势能变化的关系，即电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加．如果题目中不涉及电荷移动，可假设将该电荷由一点移到另一点，从而得到电场力做功的情况；
②据电势与电势能的关系：Ep＝qφP，对正电荷，电势越高处电势能越大；对负电荷，电势越高处电势能越小．
(4)电场力做功的计算：主要有3种方法：
①用功的定义式W＝ FScos θ来计算，但式中F为恒力，故此法只能在匀强电场中使用，设场强为E，电荷量为q，沿电场线方向移动d的距离，则电场力做功W＝qE·d；
②据电场力做功与电势能变化量的关系，即W＝－ΔEp；
③据WAB＝qUAB计算．
(5)电势、电势差、电势能的异同与联系
电势、电势差、电势能都是用来描述电场性质的物理量，它们之间有密切的联系，但也有很大差别，现列表进行比较．(为了便于理解，将场强亦列于表内进行比较理解)
电场
强度 电势 电势差 电势能
矢标性 矢量，方向为放在电场中的正电荷的受力方向 标量，但有正负，正负只表示大小 标量，有正负，正负只表示电势的高低 正电荷在正电势位置有正电势能，简化为：正正得正，负正得负，负负得正
决定因素 场强由电场本身决定，与试探电荷无关 电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大小与参考点的选取有关，有相对性 由电场本身的两点间差异决定，与试探电荷无关，与参考点选取无关 由电荷量和该点电势二者决定，与参考点选取有关
电场
强度 电势 电势差 电势能
关系 场强为零的地方电势不一定为零 电势为零的地方场强不一定为零 零场强区域两点间电势差一定为零，电势差为零的区域场强不一定为零 场强为零，电势能不一定为零；电势为零，电势能一定为零
联系
标量的正负与矢量的正负不同，矢量的正负表示方向不表示大小，标量的正负意义要视具体的物理量而定，如电势、电势能的正负表示大小，而电势差的正负表示两电势的相对高低．
5．易误警示
(1)电势是标量，其正、负不表示方向，只说明相对零势面高或低．
(2)沿电场线的方向电势越来越低，但电势降低的方向不一定是场强的方向，事实上场强方向是电势降落最快的方向．
(3)电势与电势能的关系是同学容易出错的地方，学习时要注意：
②从电势和电势能的性质来看，电势的高低是由电场自身决定的，是描述电场性质的物理量，而电势能是由电荷与电场决定的，是描述电荷在电场中电场力做功本领大小的物理量，通常我们说电荷的电势能是多少，是不确切的说法，应该说是电荷与电场这个系统共有的电势能．
1．基本定义
物理学中把电场中电势相等的点构成的面叫等势面．
2．要点剖析
(1)几种典型电场的等势面
①点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面，如图甲所示；
②等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图乙所示；
③等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图丙所示；
④匀强电场中的等势面：是垂直于电场线的一簇平面，如图丁所示；
⑤形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面，如图戊所示．
带方向的线表示电场线，无方向的线表示等势面．图中的等势“面”画成了线，即以“线”代“面”．
(2)等势面的特点：
①等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直．
假若电场线与等势面不垂直，则场强E在等势面上就会产生一个分量，在同一等势面上的两点就会产生电势差，出现了一个矛盾的结论，故等势面一定与电场线垂直；
②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，两个不同的等势面永远不会相交；
③两个等势面间的电势差是相等的，但在非匀强电场中，两个等势面间的距离并不恒定，场强大的地方，两个等势面间的距离小，场强小的地方，两个等势面间的距离大；
④在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功．
因为电场强度E与等势面垂直，则电荷在同一等势面上移动时，电场力总与运动方向垂直，故在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功；
⑤处于静电平衡状态的导体是一个等势体，表面是一个等势面．
3．思维拓展
使用交流电源且外壳为金属的家用电器，都是用带有接地线的三线电源插头，此接地线有何作用？此接地线的主要作用是，使电器的金属外壳与大地构成等势体，电器金属外壳对地没有电势差，从而避免“触电”，保证安全．另一方面的作用是使家电不会带静电．
4．易误警示
(1)通常取相邻的等势面间的电势差相等，这样的等势面叫做等差等势面．等差等势面越密处，电场强度越大；等差等势面越疏处，电场强度越小，上述各种情况下的等势面就是按此规律得到的．
(2)沿等势面移动电荷时电场力不做功．这是因为在同一等势面上任何两点间的电势差为零，所以移动电荷时，既不需要电场力做功，也不需要克服电场力做功．但要注意的是，这个命题的逆命题不成立，即电场力做功为零时，电荷不一定沿等势面移动．
(3)电势和场强都是描述电场性质的物理量．电场中的一点对应着一个确定的场强和电势．但场强大的点电势不一定大，场强相等的点电势不一定相等，场强为零的点，电势不一定为零．
4．适用条件
(1)用来进行定量计算时，只适用于匀强电场．
(2)用来进行定性分析时，适用于任意电场，但应注意式中的场强E应理解为相应区域的平均场强值．
(3)式中的d是相应两点沿场强方向的距离，不要认为是两点间的距离．
5．应用技巧
(1)场强与电势差的大小关系：由UAB＝Ed可知，虽然场强和电势在数值上没有必然关系(因电势具有相对性)，但场强与电势并非毫无联系，场强的大小反映了电势沿场强方向变化的快慢．
(2)方向关系：场强的方向是电势降低最快的方向．这里要特别注意：沿场强方向电势越来越低，但电势降低的方向不一定是场强的方向，因为电势降低的方向有无数个，其中降低最快的方向才是场强的方向．
下列关于电势高低的判断，正确的是( )
A．负电荷从A移到B时，外力做正功，A点的电势一定较高
B．负电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较低
C．正电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较低
D．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A移到B，A点的电势一定较高
根据电场力做功和电势能变化的关系，不管是正电荷做功还是负电荷做功，只要做正功电势能就减少；只要做负功电势能就增加．
正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同，正电荷在电势高处具有的电势能多；负电荷在电势低处具有的电势能多，可以确定选项C、D正确．
【答案】 CD
1.解决这种问题，不要死记结论，关键是理解规律，只要对规律理解透彻，读题的过程中答案就清晰得多了．
2．判断方法灵活多样，也可以从电场力做功的具体情况中确定电场力的方向，从而知道电场线的方向，根据电场线方向和电势高低的关系去判断．
【解析】 由图象可知，电荷在A点加速度较大，故电荷在A点所受电场力较大，故EA＞EB.
再由于vA＞vB，故动能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加．由于是正电荷，故vA＜vB.
【答案】 AC
【解析】 根据中垂线上O点和无穷远处场强为零，确定A、B的场强关系，根据A、B的场强方向确定A、B的电势关系．
P、Q所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定，电场强度是矢量，P、Q两点电荷在O点的合场强为零，在无限远处的合场强也为零，从O点沿PQ垂直平分线向远处移动，场强先增大，后减小，所以EA不一定大于EB.电势是标量，由等量同号电荷的电场线分布图可知，从O点向远处，电势是一直降低的，故φA一定大于φB.
【答案】 B
1.等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势却为最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低，从中点沿连线向两侧电势越来越高．
2．等量负点电荷连线及中垂线上电势的变化规律与等量正点电荷的正好相反．
3．等量正点电荷或等量负点电荷连线及中垂线上关于连线中点对称的两点电势相等．
4．等量异种电荷连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势线．
【解析】 由粒子开始时一段轨迹可以判定，粒子在该电场中受到大致向右的电场力，因而可以判断粒子带负电，A正确．因为等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面，根据等量异种电荷电场中等势面的分布规律可知，电场力先做正功后做负功，粒子电势能先减小后增大，动能先增大后减小，所以B、C正确．
【答案】 ABCD
【解析】 根据轨迹弯曲的方向确定电场力的方向，并进一步确定电场力做功的正负，然后根据功能关系，确定电势能和动能的变化情况．
由题目条件可知，a、b、c是孤立点电荷激发的电场中的三个等势面，因为运动粒子带正电，从其轨迹弯曲情况可判定受到的是库仑斥力，所以场源电荷必定为正电荷，即电势高低关系为φa>φb>φc.因为φK＝φN<φM<φL，所以由K到L过程中电场力做负功，电势能增加，A、C正确．由L到M过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，B、D错误．
【答案】 AC
电场力做功过程中引起电势能、动能等能量的变化，变化过程中遵循能量守恒定律，所以分析有关电场力做功或电势、电势能的问题时，注意应用能量守恒定律．
【解析】 由等势线与电场线垂直可在图中作出几条电场线，从而可看出M点电场线比N点密，即B正确．电势能是相对的，但电势能的变化量与零电势点的选取却无关，故C对．
【答案】 BC
【答案】 －5 V
注意公式U＝Ed中，d是A、B两点沿场强方向的距离．
【答案】 9 V
1．电势
(1)定义：电场中某点的电势等于该点电荷的 与 的比值，公式为 .
(2)电场中某点的电势φ在数值上等于 由该点移到参考点(零电势)时电场力所做的功．
电势能
电荷量
Ep/q
单位正电荷
2．等势面
(1)定义：电场中 相同的各点构成的面叫做等势面．
(2)等势面的性质
①在同一等势面上的任意两点之间移动电荷电场力 ；
②等势面一定跟电场线 ；
③电场线总是由 的等势面指向 的等势面；
④等势面是电场中一系列不相交、不相切的曲面．
电势
不做功
垂直
电势高
电势低
1．(考查点：电势高低的比较、等势面)在静电场中，下列说法正确的是( )
A．电场强度为零的点，电势一定为零
B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同
C．电势降低的方向，一定是电场强度的方向
D．匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面
【解析】 电场强度描述静电力的性质，电场中某一点的场强是唯一确定的，而电势可以随零电势点的选取而变化．
【答案】 D
2．(考查点：电势、电势能的大小比较)下列说法中哪些是正确的( )
A．沿电场线的指向，场强一定越来越小
B．沿电场线的指向，电势一定越来越低
C．沿电场线方向移动电荷，电势能逐渐减小
D．在静电力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动
【解析】 电场线的方向是电势降低的方向，但不一定是场强减小的方向，故A错，B对；只有沿电场线方向移动正电荷，电势能才减小，负电荷则相反，故C错；因为不知道电荷的初速度，所以D错．
【答案】 B
【解析】 由两异种电荷形成的电场的特点知E、F两点的电场强度和电势都相同；P、Q两点的电场强度相同，但P点的电势比Q点的高；A、B两点的电场强度的大小相等，但方向不同，A点的电势为正，B点的电势为负，A点的电势高于B点，C、D两点情况与A、B两点相同．
【答案】 A
【解析】 由v－t图知，电荷从A→B做加速度越来越小的加速运动，电场线方向由B→A，故φA<φB；又a＝所以EA>EB，选项B、C正确．
【答案】 BC
练考题、验能力、轻巧夺冠(共58张PPT)
2.4 电容器 电容
照相机(如下图所示)上用的电子闪光灯可在瞬间产生刺眼的强光，其工作原理是先储存电荷，完成闪光灯的储能过程，然后当闪光灯被触发后，能量瞬间释放，导致管内气体发出耀眼的白光，达到闪光的效果．要储存电荷就要用到一种重要的电子元件——电容器．那么，什么是电容器，它为什么能贮存电荷呢？
3．要点剖析
(1)电容的物理意义：是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量．在数值上等于把电容器两极板间的电势差增加1 V所需的电荷量．
(2)电容器的电容与电容器是否带电以及两极板上电荷量的多少、电压的高低无关．
(3)电容器的电容由电容器本身的物理条件(自身结构)决定．
4．易误警示
(1)电容器的击穿电压和工作电压
①击穿电压是电容器的极限电压．
②额定电压是电容器的最大工作电压．
当电容器上加交变电压时，所加电压的最大值不能超过其耐压值，否则电容器将被击穿．电容器被击穿时，两极间短路而不是断路．
(2)电容C＝Q/U，不能理解为电容C与Q成正比，与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关．
①当电容器极板间距离变化时(假设ε、S不变)：d变大时，C变小，Q不变，E不变，U变大．d变小时，C变大，Q不变，E不变，U变小．
②当电容器两极板的正对面积S变化时(假设ε、d不变)：
S变大时，C变大，Q不变，E变小．
S变小时，C变小，Q不变，E变大．
5．易误警示
(1)静电计指针张角的大小，反映的是与之相连的电容器的两极板间电压的大小，而不是电容器带电荷量的多少．
(2)充电后的电容器两板间的电压不能用电压表测量(稳恒电路中的电容器除外)，因为电压表内部的主要结构是用导线绕成的线圈，用电压表测量电容器两端的电压时，电容器两极板的正负电荷会通过电压表发生中和．
要点剖析
(1)电容器的分类
常见电容器按导体极板间所用的电介质的不同来分类，有空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等．按电容器的电容是否可变来分类，有可变电容器、固定电容器等．
(2)电容器的应用
①用于照相机的电子闪光灯中．
②利用电容测量水位．
③用于高能物理实验或工程中．
④驻极体话筒．
1．观察电容器的放电过程
2.探究影响平行板电容器电容的因素
提出问题 平行板电容器的电容跟什么因素有关
进行实验与收集证据 1.保持Q、d不变，探究C与S的关系
2.保持Q、S不变，探究C与d的关系
3.保持Q、d、S不变，探究C与两极板间有无电介质的关系
【解析】电容器的电容在数值上等于电容器的电量跟它两极板间电势差的比值．对于一个确定的电容器，电量跟电势差的比值不变；不同的电容器，这个比值一般不等．电容量大，表示同样的电压下容纳电荷本领大，并不等于带的电量一定多，因为电容只反映电容器容纳电荷的本领．故选B、C项．
【答案】BC
【解析】 电容是电容器本身固有的性质，与充的电荷量及两极间电压无关．
【答案】 B
A．①和③ B．①和④
C．②和③ D．②和④
【答案】 C
【答案】 (1)C变小；U不变；Q减小；E减小
(2)C变小；U不变；Q减小；E不变
(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？
(2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？
【解析】 (1)加电压后，B板电势高于A板，小物块在电场力与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动．电场强度为：
本题是力、电综合题，考查了电容的定义式、匀强电场场强与电势差的关系、平衡条件、动能定理等．
【答案】 见解析
1．电容器
(1)电容器：两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可看做电容器，电容器可以容纳 ．
(2)电容器所带的电荷量： 所带电荷量的绝对值．
电荷
一个极板
(3)电容器的工作基础
①充电：使电容器 的过程称为充电，充电后两极板带等量异种电荷，充电过程，所带电荷量Q ，板间电压U ，板间电场强度E ．
②放电：使充电后的电容器 电荷叫做放电，放电过程，电荷量Q ，板间电压U ，板间电场强度E ．
带电荷
增加
增大
增大
失去
减少
减小
减小
2．电容
(1)定义：电容器所带电荷量Q与电容器的两极板间的电势差U的 叫做电容，公式为： .
(2)电容的物理意义：表征电容器 的物理量．
(3)单位为F,1 F＝ μF＝ pF.
比值
容纳电荷本领
106_
1012
3．平行板电容器的电容(C)
电容C与平行板间电介质的介电常数ε、正对面积S成 ，与极板间距离d成 ．
决定式：
4．常用电容器
从构造上看，可以分为 和 两类．
反比
正比
固定电容器
可变电容器
【答案】 D
【答案】 C
【答案】 CD
【答案】 D
【答案】 C
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2.5 探究电子束在示波管中的运动
准备以下器材：有机玻璃作底板、开有能让乒乓球通过的半圆形孔的金属板A和B；另有金属板C、D；涂有导电石墨的乒乓球O；直流电源，按下图进行组装，开始时让乒乓球O与A接触，再接通直流电源，同学们能看到什么现象呢？我们发现涂有导电石墨的乒乓球O在A、B间加速，在平行板电容器CD电场中将产生偏转现象．本节要学习的电子束在示波管中的运动和本实验的道理是一样的，下面我们就探究这类运动的具体规律．
3．适用条件
以上公式适用于只有电场力做功的情况．
4．应用技巧
按功能观点处理带电粒子的加速问题，针对电场力做功的分析，关键是加速过程，粒子所经电场区域的电势差，而对动能的分析，关键是初末速度的分析．
1．经典表述
带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动(轨迹为抛物线)，如下图所示．
3．适用条件
带电粒子垂直进入匀强电场，且只受电场力作用．
4．应用技巧
(1)用处理平抛运动的方法处理带电粒子在匀强电场中的偏转．
①沿初速度方向为速度为v0的匀速直线运动．
②沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动．
②解答方法：
a．利用力和运动的关系——牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的结合．即：受力和初速度决定运动，运动反映受力；
b．利用功、能关系——动能定理及其他力的功能关系(如重力、电场力、摩擦力等)及能的转化守恒，即：做功引起并量度了能的改变；无论恒力作用、变力作用、直线运动、曲线运动皆可．
观察带电液滴在匀强电场中的偏移
猜想
与假设 带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的作用而做匀变速曲线运动，类似于力学中的平抛运动
进行实验与收集证据 带电液滴以初速度v0垂直于电场线射入匀强电场中，运动轨迹向下弯曲．类似于力学中的平抛运动
分析与结论 带电液滴以初速度v0垂直于电场线射入匀强电场中，运动类似于力学中的平抛运动，可采用运动的合成和分解的方法进行研究
1.质子和α粒子是物理学中的基本粒子，质子质量数是1，带电荷量为e，α粒子质量数为4，带电荷量为2e，即qα＝2qH，mα＝4mH.
2．点电荷Q的电场为非匀强电场，带电粒子运动时受的力为变力．应想到电场力做功W＝qU适用于非匀强电场，因此可以用动能定理来处理这类问题．
D．两板间距离越小，加速的时间越短，则获得的速率越小
【答案】 C
(1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度大小；
(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l.
按类平抛运动的物理模型，处理带电粒子在电场中的偏转，是我们解决此类问题的基本思路．
【答案】 －1.4×102 V
带电粒子在电场乃至复合场中的运动规律与力学中的完全相同，分析此类问题时，要注意灵活应用力学中学过的规律、方法．
1．带电粒子的加速
(1)运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做 运动．
匀加(减)
速直线
(2)用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功(电场可以是 电场或 电场)．若粒子的初速度为零，则： ，v＝ ；若粒子的初速度不为零，则： ，v＝ .
匀强
非匀强
2．带电粒子的偏转(限于匀强电场)
(1)运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向 的电场力作用而做 运动．
(2)粒子偏转问题的分析处理方法类似于 的分析处理，即应用 的方法：
沿初速度方向为 运动，运动时间t＝ .
垂直
匀变速曲线
平抛运动
运动的合成和分解的知识
匀速直线
沿电场力方向为 运动，加速度a＝ .
离开电场时的偏移量y＝ .
离开电场时的偏转角tan θ＝ .
初速度为零的匀加速直线
3．示波管的原理
示波管主要由 、 和 三部分组成，管内抽成真空．电子枪是专门提供电子并将电子加速的装置，其提供电子的常用方式是热电子发射并经电场加速．偏转电极一般有相互垂直的两组，一组控制电子束的 偏转，一组控制电子束的 偏转．由于每个电子通过偏转电场的时间极短，在此时间内可以认为电场是不变的，电子在偏转电场中的运动可认为是匀变速曲线运动．
其原理图如下图所示．
电子枪
偏转电极
荧光屏
竖直
水平
示波管的原理图
1．(考查点：带电粒子的加速)下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速度后，粒子速度最大的是( )
A．质子 B．氘核
C．α粒子 D．钠离子Na＋
【答案】 A
【答案】 B
3．(考查点：力、电知识的综合应用)一带电粒子在电场中只受静电力作用时，它不可能出现的运动状态是( )
A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动
C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动
【解析】 带电粒子在电场中受到静电力的作用，故不可能做匀速直线运动．若粒子沿匀强电场方向进入电场，可能做匀加速直线运动，若粒子垂直进入匀强电场可做匀变速曲线运动；粒子绕一异性点电荷还可以做匀速圆周运动．
【答案】 A
4．(考查点：带电粒子的偏转)一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有粒子( )
A．具有相同的质量
B．具有相同的电荷量
C．电荷量和质量的比相同
D．属于同一元素的同位素
【答案】 C
【答案】 900 3×104
练考题、验能力、轻巧夺冠
