新課標人教版3-1選修三16電勢差與電場強度的關系3(更新版)
【正文】 度為 a， mg＋ Eq＝ma ? 由題意有： ? 注意到平行板內部勻強電場的場強與電勢差的關系，有 UAB＝ Eh ? 聯(lián)立以上各式解得： ? 解法二 能的觀點 ? 將動能定理用于運動全過程，注意在全過程中重力做負功，在第二個運動過程中電場力做負功，則 W合 ＝ ΔEk得：－ mg(H＋ h)－ qUAB=0－ ? 解得： ? 空氣中的負氧離子對于人的健康極為有益．人工產(chǎn)生負氧離子的方法最常見的是電暈放電法．如圖所示一排針狀負極和環(huán)形正極之間加上直流高壓電，電壓達5000V左右，使空氣發(fā)生電離，從而產(chǎn)生負氧離子．在負極后面加上小風扇，將大量負氧離子排出，使空氣清新化．針狀負極與環(huán)形正極間距離為 5mm，且視為勻強電場，則電場強度為 __________V/m，電場對負氧離子的作用力為 ________N. ? 解析： 因為可視為勻強電場，所以 E＝ V/m＝ 1 106V/m，電場對負氧離子的作用為 F＝ Ed或 E＝ U/d中 d必須是沿場方向的距離．如果 ab間距 L不沿場強方向，計算時， d的取值為 L在沿場強方向的投影長度，即為電場中這兩點所在的等勢面的垂直距離．如圖所示 ? ② E＝ U/d是用于求勻強電場場強的公式．由公式又得出了一個場強的單位：“ V/m” ，且 1V/m＝ 1N/C. ? ③ 由 U＝ Ed或 E＝ U/d ? (4)說明 ? ① 公式 U＝ Eq＝ 1 106 10－ 19N＝ 10－ 13N. ? 答案： 1 106； 10－ 13 ? 點評： 本題介紹了電離空氣，產(chǎn)生負氧離子的實際問題，簡化勻強電場后問題變得非常簡單． ? 大氣中存在著自由運動的帶電粒子，其密度隨離地面高度的增大而增大，因而可以把離地面 50km以下的大氣層看做是絕緣體，離地 50km以上的大氣看做是良導體，由于地球本身帶負電，周圍存在電場，以勻強電場為模型，探究地面附近的帶電量為 q＝－ 10－ 17C，質量為 m＝ 10－ 15kg的煙塵顆粒受力及運動情況，已知離地 50km處與地面之間的電勢差為 4 105V.(g取10N/kg) ? 解析： 由 E＝ U/d，可知離地 50km以內的電場強度為 E＝ V/m＝ 8V/m ? 煙塵顆粒所受電場力 ? F＝ qE＝ 1 10－ 17 8N＝ 8 10－ 17N，方向向上 ? 煙塵重力 G＝ mg＝ 2 10－ 15 10N＝ 2 10－14N，方向向下 ? 由于 GF，所以煙塵會加速落向地面．
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