动能定理在静电场中的应用

1、动能定理在静电场中的应用1.如图，一个质量m，带电荷q的小物体，可在水平绝缘轨道ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox正向小物体以初速v0从位置x0沿Ox轨道运动，受到大小不变的摩擦力f作用，且f qE设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程ABO2. 如图所示，竖直放置的平行金属板间距为d=8cm，板间电压为U=2.0×103V在其间的匀强电场中用丝线悬挂一个带负电的小球，丝线长L=6.0cm，小球质量为m=2.0g将小球拉到与悬点O等高的B点后将它无初速释放，小球摆到O点正下方的A点时速率为零求

2、：小球的电荷量q小球下摆过程中的最大速度vm 3.如图所示，在光滑绝缘竖直细杆上，套有一个有小孔的小球，小球质量为m、带电量为-q， 杆与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，小球从A点无初速度释放，已知AB=BC=h，小球滑到B点时速度大小为。求小球滑到C点时的速度大小及AC两点间的电势差。 4.如图，水平放置的A、B两平行金属板相距h，上板A带正电，现有质量为m，带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速V0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差UAB=？5.如图，在水平方向的匀强电场中，用长为L的绝缘细线，拴住一质量为m，带电量为q的小球，线的上端固

3、定，开始时将细线拉成水平，突然自由释放小球，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时的速度恰好为零，问：A、B两点的电势差VAB为多少？电场强度为多少？ ABCO6 .如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，（1）则固定于圆心处的点电荷在A B弧中点处的电场强度大小？ （2）若把O处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下场强为E的匀强电场，带电小球仍从A点由静止释放，下滑到最低点B时，小球对环的压力多大？eABC7.如图所示，平行金属板A、B、C，板间

4、均为匀强电场，一个电子以20eV的初动能从A极板的小孔中射向AB间的电场，AB间U145V，而后又进入BC间的电场，BC间的电压为U2，电子恰能到达C板，求U2的大小。OvE图3-1-68一个带电荷量为q的油滴，从O点以速度v射入匀强电场中，v的方向与电场方向成角，已知油滴的质量为m，测得油滴达到运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v，求：(1) 最高点的位置可能在O点的哪一方？(2) 电场强度 E为多少？(3) 最高点处(设为N)与O点的电势差UNO为多少？9如图所示，质量为m、电量为q的带电微粒，以初速度v0从A点竖直向上射入水平方向、电场强度为E的匀强电场中。当微粒经过B点时速率为VB2

5、V0，而方向与E同向。下列判断中正确的是( )。A、A、B两点间电势差为2mV02/q B、A、B两点间的高度差为V02/2gC、微粒在B点的电势能大于在A点的电势能 D、从A到B微粒作匀变速运动难点8 静电平衡状态下导体特点与应用图8-1难点1.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电细杆MN，如图8-1所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a,b,c三点的场强大小分别为Ea,Eb,Ec,三者相比A.Ea最大 B.Eb最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec3.如图8-3所示，面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U的电源连接，板间放一半径为R（

6、2Rd）的绝缘金属球壳，C、D是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是图8-3A.由于静电感应，球壳上C、D两点电势差为B.由于静电感应，球壳中心O点场强为零C.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电D.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电图8-4案例探究例1如图8-4所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带电的小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中图8-5A.小球做匀速直线运动 B.小球做先减速，后加速运动C.小球的电势能保持不变D.电场力对小球所做的功为零例2如图8-5所示，绝缘

7、导体A带正电，导体不带电，由于静电感应，使导体B的M端带上负电，而N端则带等量的正电荷.（1）用导线连接M、N，导线中有无电流流过？（2）若将M、N分别用导线与大地相连，导线中有无电流流过？方向如何？一、静电平衡导体的特点孤立的带电导体和处于感应电场中的感应导体，当达到静电平衡时，具有以下特点： 1.导体内部的场强处处为零，E内=0.没有电场线.2.整个导体是等势体，导体表面是等势面,但导体表面的场强并不一定相同.3. 导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零.4.对孤立导体，净电荷分布在外表面上，并且电荷的分布与表面的曲率有关，曲率大的地方电荷分布密.二、用导线连接不同静电平衡导体或

8、同一导体不同部位时，判断电流方向的方法1.判断有无电流要看导线两连接点有无电势差，判断电流流向要看两点电势高低（电流总是由高电势点流向低电势点）.2.一般思路：首先要明确哪个导体是场源电荷，哪个导体是电场中的导体.其次，判明两不同导体或同一导体不同部位的两点间电势的高低，最后确定有无电流产生及电流的流向.歼灭难点训练图8-61.如图8-6中，实心金属球A半径为R，带电量为Q，点电荷B带电量为q. B与A球间的距离为r. 当B不存在而只有A存在且达到静电平衡状态时，电荷Q在球心O处的电场强度等于_.当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等于_，金属球上的电荷在球心O处产生的场强

9、的大小等于_.图8-72.如图8-7所示，A、B为两个大小不等的导体球壳（RARB），分别有正电荷q与2q.（1）球壳B与A接触一下后，将B放进A球壳内与内表面接触，则A的带电情况是_，B的带电情况是_.（2）球壳B与A接触一下后，将B球壳放进A球壳内，使A瞬间接地，再将B与A的内表面接触，则A的带电情况是_；B球带电情况是_.图8-83.如图8-8所示，将一不带电的空腔导体A的内壁与一外壳接地的静电计相连，又将另一个带正电的导体B向A移动，最后B与A接触，此过程中静电计指针将会A.B与A未接触时指针不张开，接触时变大B.指针一直不张开C.B与A未接触时指针不张开，接触时变小D.B与A靠近时指针张开，接触时张角最大图8-116.如图8-11所示，一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为EA，在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小