物理偏转电场公式

为您服务教育网 http://www.wsbedu.com 高中物理力学和电磁学系统复习之七——电场与磁场

知识梳理

一、电场的基本性质 1．电场力的性质

库仑定律：F=kQ1Q2/r2，电场力：F=qE。

注意电场强度只与源处电荷有关，与检验电荷无关。

电场线形象直观地反映电场的强弱与方向。疏密表示电场的强弱，而切线方向表示电场的方向。

2．电场能的性质

(1)电势与电势差：UAB=W/q，电势高低与零势点选择有关，但电势差与零势点选择无关。

(2)电势的变化规律：沿着场线的方向，电势是逐渐降低的。

(3)电场力做功特点：电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。电场力做功，电势能减少；外力克服电场力做功，电势能增加。

3．电容

(1)两个公式：C=Q/U ，C= εrS/4πkd

前者是定义式，后者是平行板电容器的决定式。 (2)平行板内部电场是匀强电场。 二、带电粒子在电场的特点

1．平衡：与其它力一起参与力的合成，合力为零，则物体处于平衡状态。 2．加速运动：初速度与电场平行时。 3．偏转：初速度与电场垂直时。 三、电流与电荷在磁场中受力及运动

1．磁感应强度B=F/IL ，注意磁场产生的两种方式：磁铁产生与电流产生。 2．磁场方向

高中物理公式：电场公式

两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60*10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0*109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝

电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝

真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝

匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝

电场力：F=qE{F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝

电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=W AB/q=-ΔEAB/q

电场力做功：W AB=qUAB=Eqd{W AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，

UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E:匀强电场强度，d:两点沿场强方向的距离

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学科：物理 任课教师：余欢 授课时间： 2012年10月27日 星期：六 姓 名 刘珺轩 性 别 男 年 级 总课时：第 28 次课 高二 教 学 内 容 教 学 目 标 重 点 难 点 教 学 过 程 高二物理-----电场章节内容讲解。 掌握带电粒子在电场中的偏转有关计算. 1、带电粒子在电场中的加速.2、带电粒子在电场中的偏转.3、带电粒子能否飞出偏转电场的条件及求解方法.4、带电粒子的重力是否忽略的问题 课前作业完成情况： 检查 与 交流与沟通: 交流 针 带电粒子在电场中的偏转 对 探究一、带电粒子在电场中的加速 性 1、带电粒子在电场中直线加速运动状态分析 带电粒子沿平行电场线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，授 做匀加速或匀减速直线运动. 课 2、带电粒子做直线加速运动的两种分析

带电粒子在电场中加速

与偏转

Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

带电粒子在电场中的加速和偏转

（1）带电粒子在匀强电场中运动的计算方法

用牛顿第二定律计算：带电粒子受到恒力的作用，可以方便的由牛顿第二定律以及匀变速直线运动的公式进行计算。

用动能定理计算：带电粒子在电场中通过电势差为U AB的两点时动能的变化是，则。

如图真空中有一对平行金属板，间距为d，接在电压为U的电源上，质量为m、电量为q 的正电荷穿过正极板上的小孔以v0进入电场，到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出。不计重力，求：正电荷穿出时的速度

v是多大？

解法一、动力学

由牛顿第二定律：①

由运动学知识：v2

－v02=2ad ②联立①②解得：

解法二、由动能定理

解得

知识点二：带电粒子在电场中的偏转

（1）带电粒子在匀强电场中的偏转

高中阶段定量计算的是，带电粒子与电场线垂直地进入匀强电场或进入平行板电容器之间的匀强电场。如图所示：

（2）粒子在偏转电场中的运动性质

受到恒力的作用，初速度与电场力垂直，做类平抛运动：在垂直于电场方向做匀速直线运动；在平行于电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。

（U为偏转电压，d为两板间的距离，L为偏转电场的宽度（或者是平

带电粒子在电场中加速

与偏转

Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

带电粒子在电场中的加速和偏转

（1）带电粒子在匀强电场中运动的计算方法

用牛顿第二定律计算：带电粒子受到恒力的作用，可以方便的由牛顿第二定律以及匀变速直线运动的公式进行计算。

用动能定理计算：带电粒子在电场中通过电势差为U AB的两点时动能的变化是，则。

如图真空中有一对平行金属板，间距为d，接在电压为U的电源上，质量为m、电量为q 的正电荷穿过正极板上的小孔以v0进入电场，到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出。不计重力，求：正电荷穿出时的速度

v是多大？

解法一、动力学

由牛顿第二定律：①

由运动学知识：v2

－v02=2ad ②联立①②解得：

解法二、由动能定理

解得

知识点二：带电粒子在电场中的偏转

（1）带电粒子在匀强电场中的偏转

高中阶段定量计算的是，带电粒子与电场线垂直地进入匀强电场或进入平行板电容器之间的匀强电场。如图所示：

（2）粒子在偏转电场中的运动性质

受到恒力的作用，初速度与电场力垂直，做类平抛运动：在垂直于电场方向做匀速直线运动；在平行于电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。

（U为偏转电压，d为两板间的距离，L为偏转电场的宽度（或者是平

风电综合统计指标计算公式

1、平均风速

平均风速是指统计周期内风机轮毂高度处瞬时风速的平均值。取统计周期内全场风机或场内代表性测风塔的风速平均值，即

1nV??Vi 单位：米/秒（m/s） ni?1式中：

V—统计周期内的风电场平均风速，m/s；

n—统计周期内的全场风机的台数或代表性测风塔的个数；

Vi—统计周期内的单台风机或单个代表性测风塔的平均风速，m/s。

2、平均温度

平均温度是指统计周期内风机轮毂高度处环境温度的平均值，即

1nT??Ti 单位：摄氏度（oC） ni?1式中：

T—统计周期内的风电场平均温度，oC；

n—统计周期内的记录次数；

Ti—统计周期内的第i次记录的温度值，oC。

3、平均空气密度

平均空气密度是指统计周期内风电场所处区域空气密度的平均值，即

- 3 -

??P 单位：千克/立方米(kg/m3) RT式中：

?—统计周期内的风电场平均空气密度，kg/m3；

P—统计

实验十七 电子束线的电偏转与磁偏转

实验目的

1．研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律。 2．了解电子束线管的结构和原理。 实验仪器

SJ—SS—2型电子束实验仪。 实验原理

在大多数电子束线管中，电子束都在互相垂直的两个方向上偏移，以使电子束能够到达电子接受器的任何位置，通常运用外加电场和磁场的方法实现，如示波管、显像管等器件就是在这个基础上运用相同的原理制成的。

1．电偏转原理

电偏转原理如图4－17－1所示。通常在示波管（又称电子束线管）的偏转板上

加上偏转电压V，当加速后的电子以速度v沿Z方向进入偏转板后，受到偏转电场E（Y轴方向）的作用，使电子的运动轨道发生偏移。假定偏转电场在偏转板l范围内是均匀的，电子作抛物线运动，在偏转板外，电场为零，电子不受力，作匀速直线运动。在偏转板之内

Y?1at2?1eE(Z)2 （4－17－1）

22mv图4－17－1 L e 0 S Y l + + + + + + ? - - - - - - d Z 式中v为电子初速度，Y为电子束在Y方向的偏转。电子在加速电压VA的作用下，加速电压对电子所做的功全部转为电子动能，则1

风电综合统计指标计算公式

1、平均风速

平均风速是指统计周期内风机轮毂高度处瞬时风速的平均值。取统计周期内全场风机或场内代表性测风塔的风速平均值，即

1nV??Vi 单位：米/秒（m/s） ni?1式中：

V—统计周期内的风电场平均风速，m/s；

n—统计周期内的全场风机的台数或代表性测风塔的个数；

Vi—统计周期内的单台风机或单个代表性测风塔的平均风速，m/s。

2、平均温度

平均温度是指统计周期内风机轮毂高度处环境温度的平均值，即

1nT??Ti 单位：摄氏度（oC） ni?1式中：

T—统计周期内的风电场平均温度，oC；

n—统计周期内的记录次数；

Ti—统计周期内的第i次记录的温度值，oC。

3、平均空气密度

平均空气密度是指统计周期内风电场所处区域空气密度的平均值，即

- 3 -

??P 单位：千克/立方米(kg/m3) RT式中：

?—统计周期内的风电场平均空气密度，kg/m3；

P—统计

武汉理工大学,大学物理上,教育出版社,课件资料

7.2 电场 电场强度

第7章 真空中的静电场

7.2 电场 电场强度

武汉理工大学,大学物理上,教育出版社,课件资料

7.2 电场 电场强度一、电场(Electric Field)

第7章 真空中的静电场

库仑定律给出了两个静止点电荷之间相互作用的定量 关系，但是这个作用是通过什么机制来传递的呢？

历史上的两种观点:

早期：电磁理论是超距作用理论后来：法拉第提出场的概念(1830年) 任何电荷要在它的周围产生电场。 两个电荷之间的相互作用力是通过电场 来进行的。 电场1 电荷1 电荷2 电场2

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7.2 电场 电场强度电场是什么？

第7章 真空中的静电场

场和实物(由基本粒子组成的)一样，具有能 量、动量和质量，是物质存在的两种基本形式。 场

实物

物 质

场和实物的主要区别是： 实物独占一定的空间；

场总是弥漫在一定的空间内，具有可叠加性。3

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7.2 电场 电场强度

第7章 真空中的静电场

静电场：相对于观察者静止的电荷所产生的电场。静电场的基本性质： (1) (2) 对位于其中的带电体有力的作用—— 电场力。 当带电体在电场中移动时，电场

初中物理公式
物理量（单位） 公式 备注 公式的变形
重力G (N） G=mg m：质量 g：9.8N/kg或者10N/kg
密度ρ （kg/m3） ρ=m/V m：质量 V：体积
合力F合（N） 方向相同：F合=F1+F2
方向相反：F合=F1-F2 方向相反时，F1>F2
浮力F浮 (N) F浮=G物-G视 G视：物体在液体的重力
浮力F浮 (N) F浮=G物 此公式只适用物体漂浮或悬浮
浮力F浮 (N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排：排开液体的重力 m排：排开液体的质量 ρ液：液体的密度 V排：排开液体的体积 (即浸入液体中的体积)
杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1：动力 L1：动力臂 F2：阻力 L2：阻力臂
定滑轮 F=G物
S=h F：绳子自由端受到的拉力
G物：物体的重力 S：绳子自由端移动的距离 h：物体升高的距离
动滑轮 F= （G物+G轮）
S=2 h G物：物体的重力 G轮：动滑轮的重力
滑轮组 F=（G物+G轮）
S=n h n：通过动滑轮绳子的段数
机械功W（J） W=Fs F：力 s：在力的方向上移动的距