十、匀强电场

匀强电场...

考纲要求

匀强电场中电势差与电场强度的关系(II)

带电粒子在匀强电场中的运动(II)

命题预测

1.考查匀强电场中电势差与电场强度的关系。

2.考查平行板电容器的动态分析。

3.考查带电粒子在电场中的平衡与加速。

4.考查带电粒子在匀强电场中的偏转。

应试技巧

1.匀强电场中场强与电势差的关系：

(1) E==，其中d是沿电场方向的位移。

(2)匀强电场中两平行或共线线段上，电势差与线段长度成正比。

2.平行板电容器动态分析的解题思路：

(1)确定不变量，分析是电容器两端电压不变还是所带电荷量不变。

(2)用决定式C=分析平行板电容器电容的变化。

(3)用定义式C=分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。

(4)用E=或E=分析平行板电容器极板间匀强电场场强的变化。

3.带电粒子在电场中的平衡与变速直线运动:

(1)带电粒子在电场中运动时重力的处理：基本粒子(电子、质子、α粒子、离子等)除有说明或明确的暗示外，一般不考虑重力。带电颗粒(液滴、小球等)除有说明或明确的暗示外，一般不能忽略重力。

(2)带电粒子在电场中的平衡问题的解题步骤：a.选取研究对象；b.进行受力分析，注意电场力的方向；c.由平衡条件列方程求解。

(3)带电粒子在电场中的变速直线运动问题：可用运动学公式和牛顿第二定律求解，或从做功和能量转化的角度用动能定理或能量守恒定律求解。

4.带电粒子在匀强电场中的偏转:

(1)不同的带电粒子由静止开始经过同一电场(U0)加速后，再从同一偏转电场(电压U、板宽d、板长L)射出时的偏转角度φ总是相同的。证明：由qU0=及tan φ=，得tan φ=。

(2)粒子垂直进入电场，经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点(类平抛运动的推论)。

(3)当讨论带电粒子的末速度v时，也可以从能量的角度求解：qUy=–，其中Uy=y，指初、末位置间的电势差。

5.带电粒子在电场中运动问题的两种求解思路：

(1)运动学与动力学观点：a.带电粒子初速度方向与电场线平行，则粒子做匀变速直线运动；b.带电粒子的初速度方向与电场线垂直，则粒子做匀变速曲线运动(类平抛运动)。

(2)做功与能量变化观点：首先对带电体受力分析，再分析运动形式，然后根据具体情况选用公式计算。

a.若用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变力做功，同时要明确所研究的运动过程中动能的变化量。b.若用能量守恒定律，则要分清在所研究的运动过程中有多少种能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的。