七、电场3.pptVIP

* * 应用---示波器 例1.请分析下列情况中，示波器荧光屏上观察到的现象。 1．偏转电极上加稳定的电压，荧光屏上出现什么现象？ 2.在YY′电极上不加电压，在XX′电极上加如图所示Ux从-U均匀变化到U的电压，荧光屏上出现什么现象？ Ux U -U 0 T t 2T 若这个电压周期性地反复变化呢？ 3.在XX′电极上不加电压，在YY′电极上加如图所示的正弦规律变化的电压Uy，荧光屏上出现什么现象？ Uy U -U 0 T 2T t 4.在YY′电极上加上如图1所示的正弦规律变化的电压，在XX′电极上加如图2所示从-U到U均匀变化的电压，两电压同时开始，周期相同，在荧光屏上出现什么现象？ Ux U2 -U2 0 T t Uy U1 -U1 0 t T 2.电容器、电容： (1)电容：C=Q/U，式中Q指每一个极板带电量的绝对值。（定义式） (2)电容器的充、放电.充电，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大，直到两极电压等于电源电压为止；放电，两极间形成短路时两板电量中和.电容器的充、放电过程也伴随能量的转化. (3)常用电容器有：固定电容器和可变电容器.电解电容器有正负极，不能接反. 注意：电容器的电容是由电容器本身的因素决定，与Q、U无关.在数值上等于两板间每增加1V的电势差所需的电量. 3.平行板电容器的电容： (1)公式：C=?S/(4?kd)，其中，k为静电力恒量，S为正对面积 (2)二种情况的讨论： ①始终连在电源上时，U一定。讨论Q、E随C的变化情况. ②与电源断开后，Q一定。讨论U、E随C的变化情况. 1.静电屏蔽有哪些用途? 〔答〕用金属罩保护电学仪器和电子设备.通信电览外面包一层铅皮，用来防止外界电场干扰. 2.电容器在充电和放电过程中所形成的电流方向如何?电容器在直流电路中是否有电流流过? 〔答〕充电时电流方向是从电源正极流出；放电时是从电容器的带正电数极流出；无。 3.在研究平行板电容器的实验中，如何测量电容器的电压?能否改用电压表? 用静电计测量，而不能用电压表. 4.画出几种常见电容器的符号 【答案】略 1．两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关K，电源即给电容器充电.（ ） A．保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B．保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大 C．断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D．断开K，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大 B C 【例2】如图的电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是( ) A.两板间距离增大 B.两板间距离减少 C.两板相对面积减小 D.两板相对面积增大 B 【解析】对平行板电容器，由 E=U/d=Q/(dC),C∝?S/d， E∝Q/(?S). 式中Q/S就是极板上单位面积的带电量(电荷密度).令?=Q/S,于是得E∝?所以电容器两板间的场强大小，完全取决于极板上电荷分布的密度.极板上电荷的密度越大，两板间电场线的分布越密集，板间场强越大， 【例3】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则( ) A.U变小，E不变 B.E变大，W变大 C.U变小，W不变 D.U不变，W不变 AC 【解析】当平行板电容器充电后与电源断开时，每板上带电量Q不变，根据例2推导出的结论，两极间场强只与极板上单位面积的带电量(电荷的面密度)成正比. 所以两板间场强E保持不变，由于板间距离d减小，据U=Ed可知，电容器的电压U变小. 由于场强E不变，因此P点与接地的负极板即与地的电势差保持不变，即P点的电势保持不变，因此电荷在P点的电势能W保持不变. 故本题的答案为A，C. 【解题回顾】对于电容器中场强、电势能等问题的讨论，首先要明确条件是Q还是U不变，再根据电容定义式C=Q/U、决定式C=?S/(4?kd)和E=U/d、?A=?Aq等公式逐步推导分析. 例:板间的距离d,板长为l的平行金属板，两板间电压为U,一个带电荷量为+q、质量为m的带电粒子，以初速υ0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，如图所示，若粒子能射出两板间,求：⑴粒子未速度的大小和方向. ⑵粒子离开电场的偏转量y . 变化:若离金属板为L处有一竖直的屏,求粒子到达屏上的位置离O点的距离. O 例10、质量为5×10-6kg的带电粒子以2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B