匀强电场电势差与电场强度的关系示波管1

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1、1.5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理选修3-1Evv课前预习1.匀强电场中电势差和电场强度有什么关系？关系式是什么？各个物理量的含义是什么？2.阴极射线管在电场中的加速和偏转原理是什么？（参考P27-28发展空间）从定量的角度推导出偏转位移和偏转角度的正切。温故知新电场力的性质能的性质电场强度电势差二者关系？探究场强与电势差的关系【例题】如图所示，匀强电场的电场强度为E，A、B两点在同一条电场线上，但在两个不同的等势面上，它们之间的距离为d，电势差为UAB，求场强与电势差的关系。EW=qUAB,F=Eq.W=Fd=EqdUAB=EddF

2、qABE问题二：在场强为E的匀强电场中，将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B点，电场力做了多少功？A、B两点间的电势差是多少？从A到C呢？其中AB=S,AC=d；AB和AC的夹角为a。BAFCa解：F=EqWAB＝F·S·cosa＝E·q·S·cosaUAB＝W/q＝E·S·cosa＝EdWAC＝Fd＝EqdUAC＝W/q＝E·d答：从A到B，电场力做了E·q·S·cosa多功，A、B两点间的电势差是Ed。从A到B与从A到C相同。U=EdE=U/d在匀强电场中，两点间的电势差等于场强与这两点沿场强方向的投影距离（d）的乘积。在匀强电场中，场强在数

3、值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。一、匀强电场中电势差与电场强度的关系场强的单位:1V/m=1N/C【小结】电场强度的计算方法——此式适用于点电荷所产生的电场。Q为源电荷。——此式适用于任意电场。q为试探电荷。——此式适用于匀强电场。d为沿电场线的距离。E===F==力的性质运算代入.EPA==能的性质严格代入.UAB===WAB=都跟q，跟电场及电场中位置。都跟q，跟电场及电场中位置。有关无关有关有关F/qkQq/r2qEkQ/r2EP/q匀强电场中WAO/qUAOWAOqWAB/qWAB/qqUAB=qEdUAB=Ed绝对值正负U/d定义

4、式决定式计算式描述电场的物理量电场强度（E)电场力(F)F=Eq电势能的变化WAB=UABq电势差(UAB)移动电荷q电场力做功电场电荷电场线等势面【例题1】下列粒子从初速度为零的状态，经过电压为U的电场后，那种粒子的速度最大？A.质子B.氘核C.α粒子D.钠离子A【例题2】如图所示，一匀强电场中有一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离都是2cm，则该电场的电场强度为.V/m，到A点距离为1.5cm的P点的电势为.V。【答案】E【例题3】如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3

5、V，UC=-3V，由此可得：D点的电势UD=V.UD=9V.注意：匀强电场中平行四边形，互相平行的线的2个顶点间的电势差相等。理论探究（1）带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?该粒子带负电。Eq一、带电粒子的平衡（2）如图所示，在真空中有一对平行金属板，板间距离为d，两板间加以电压U．两板间有一个带正电荷量为q的带电粒子(不计重力)，它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板时的速度有多大？qE二、带电粒子在电场中的运动（动画）1、带电粒子的加速若不计粒子重力，则该粒子沿电场线做匀加速直线运动。由动能定理得：由此

6、可得：此粒子到达负极板时的速度为：【重要说明】带电粒子重力的处理1.基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，一般可以忽略。2.带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略。【针对训练】解析：电荷量为e的电子从金属丝移动到金属板。两处的电势差为U，电场力做功全部转化为电子的动能。由动能定理得:若电子从小孔射出后,垂直进入某一匀强电场中,它会怎样运动?炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V，发射出得电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出时的速度有多大？设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。理论探究：偏转电场如图所示，

7、在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板间距离为d．在两板间加以电压U，两板间的匀强电场的场强为E=U/d．现有一电荷量为q的带负电的粒子(不计重力)，以水平速度v0射入电场中.求该粒子射出电场时沿垂直于板面方向的偏移距离y和偏转的角度θ。二.带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中作类平抛运动时间：加速度：电场方向的位移：电场方向的速度：出电场时的方向：例3．如图所示，质量为m，带电量为q的离子以v0的速度，沿与场强垂直的方向从A点飞入匀强电场，并从另一侧B点沿与场强方向成150°角飞出．则A、B两点间的电势差是多少?1500EABqE解:离子做类平

8、抛运动由速度分解VyV0VtV0如图6－3－9所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线