完整版一輪復(fù)習靜電場

1、_ 1 節(jié)電場力的性質(zhì) 第要點一 庫侖定律的理解與應(yīng)用 1對庫侖定律的兩點理解 qq21(1)Fk，r指兩點電荷間的距離。對可視為點電荷的兩個均勻帶電球，r為兩球心間距。 2r(2)當兩個電荷間的距離r0時，電荷不能視為點電荷，它們之間的靜電力不能認為趨于無限大。 2應(yīng)用庫侖定律的提醒 (1)在用庫侖定律公式進行計算時，無論是正電荷還是負電荷，均代入電量的絕對值計算庫侖力的大小。 (2)作用力的方向判斷根據(jù)：同性相斥，異性相吸，作用力的方向沿兩電荷連線方向。 (3)兩個點電荷間相互作用的庫侖力滿足牛頓第三定律，大小相等、方向相反。 1(2015濟寧一模)兩個半徑為1 cm的導(dǎo)體球分別帶上Q和3

2、Q的電量，兩球心相距90 cm時相互作用力為F，現(xiàn)將它們碰一下后放在球心間相距3 cm處，則它們的相互作用力大小為( ) A300F B1 200F DF無法確定 C9002(2016鄭州模擬)如圖6-1-1所示，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量， 相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F。今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開。這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小是( ) FFB. A.4833FFD. C. 48要點二 庫侖力作用下的平衡問題 1解決庫侖力作用下平衡問題的方法步驟 庫侖力作用下平衡問題的分析方法與純力學平衡問題的分析方法是相同的，只是在

3、原來受力的基礎(chǔ)上多了電場力。具體步驟如下： 2“三個自由點電荷平衡”的問題 平衡的條件：每個點電荷受到另外兩個點電荷的合力為零或每個點電荷處于另外兩個點電荷(1) 產(chǎn)生的合電場強度為零的位置。(2) 的相同小q(q0)1如圖6-1-3所示，在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量為 個小球處在靜止狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當3k球，小球之間用勁度系數(shù)均為0) 時，每根彈簧長度為l。已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為(22kq5kqBl Al22kl2lk0022kqkq55D l lC22lkkl24002如圖6-1-4所示，在一條直線上有兩個相距0.4 m的點電荷A、B，A

4、帶電Q， B帶電9Q?，F(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為( ) A正，B的右邊0.4 m處 B正，B的左邊0.2 m處 C負，A的左邊0.2 m處 D負，A的右邊0.2 m處 要點三 電場強度的疊加問題 1電場強度三個表達式的比較 FQU Ek E E2dqr勻強電場中真空中點電荷電場強E與U的 電場強度定義式公式意義 關(guān)系式度的決定式 勻強電場真空點電荷 一切電場適用條件 和場源由場源電荷Q由電場本身決定，d由電場本身決定，與決定因素 電荷到該點的距離r q無關(guān)為沿電場方向的距離 共同決定矢量，遵守平行四邊形定則 相同點單位1 /1

5、 Vm電場強度的疊2 疊加原理：多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場強度的矢量和。(1) 運算法則：平行四邊形定則。(2) 的電Q8，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為全國卷1(2013)如圖6-1-d、 c和 的軸線上有a、b、d三個點，a和b、b和c荷，在垂直于圓盤且過圓心c點處b點處的場強為零，則d間的距離均為R，在a點處有一電荷量為q(q0)的固定點電荷。已知) 場強的大小為(k為靜電力常量)(qq103 kAB k22RR9qQq9Q kDkC22RR9 三點ABC所示，9真空中xOy平面直角坐標系上的2. (2014福建高考)如圖6-1-6的兩點電荷分 C2.0

6、構(gòu)成等邊三角形，邊長L102.0 m。若將電荷量均為q229 /C，求：9.010 Nm、別固定在AB點，已知靜電力常量k 點的電場強度的大小和方向。(2)C (1)兩點電荷間的庫侖力大?。?要點四 電場線的理解與應(yīng)用 1電場線的三個特點 (1)電場線從正電荷或無限遠處出發(fā)，終止于無限遠或負電荷處； (2)電場線在電場中不相交； (3)在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密，電場強度較小的地方電場線較疏。 2六種典型電場的電場線 1如圖6-1-12所示，Q和Q是兩個電荷量大小相等的點電荷，MN是兩電21荷的連線，HG是兩電荷連線的中垂線，O是垂足。下列說法正確的是( ) A若兩電荷是異種電

7、荷，則OM的中點與ON的中點電勢一定相等 B若兩電荷是異種電荷，則O點的電場強度大小，與MN上各點相比是最小的，而與HG上各點相比是最大的 中點處的電場強度一定相同ON中點與OM若兩電荷是同種電荷，則C上各點相比是最小的，與D若兩電荷是同種電荷，則O點的電場強度大小，與MN HG上各點相比是最大的AAB是一條電場線上的兩個點，一帶負電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從2.) 13所示。則這一電場可能是(點沿電場線運動到B點，其速度時間圖像如圖6-1- 點實線為不知方向的三條電場線，從電場中M3. (2016三明模擬)如圖6-1-14所示，僅在電場力作用下的運動軌跡如、b兩個帶電粒子，以相同速

8、度垂直于電場線方向飛出a) 圖中虛線所示，則( b一定帶負電Aa一定帶正電， 的速度將增加aB的速度將減小，b 的加速度將增大Ca的加速度將減小，b 兩個粒子的動能一個增加一個減小D 能力提升的輕質(zhì)絕緣細繩連接，1. (2016北京西城質(zhì)檢)如圖1所示，兩個電荷量均為q的小球用長為l 表示靜電力常量。則輕繩的張力大小kl。靜止在光滑的絕緣水平面上。兩個小球的半徑r?) 為(2kq B. A0 2l2kqkqD.C2 22ll 2在如圖9所示的四種電場中，分別標記有a、b兩點。其中a、b兩點電場強度大小相等、方向相反的是( ) A甲圖中與點電荷等距的a、b兩點 B乙圖中兩等量異種點電荷連線的中垂

9、線上與連線等距的a、b兩點 C丙圖中兩等量同種點電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點 D丁圖中非勻強電場中的a、b兩點 3、某靜電場中的電場線方向不確定，分布如圖所示，帶電粒子在電場中僅受靜M運動到N，以下說法正確的是( ) 電力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由A粒子必定帶正電荷 B該靜電場一定是孤立正電荷產(chǎn)生的 MN點的加速度粒子在C 點的加速度小于它在MN 點的速度點的速度大于它在粒子在DabOba的中為兩個點電荷帶等量正電，位置固定4：如圖所示，有、 QQQQQOab垂直，一個電子從通過點，是一條不太長的線段，且與12112OQQ) 的過程中( 方向射入，電子在向右運動穿過 一側(cè)沿

10、21 A它的速度逐漸增大 B它的速度逐漸減小 C它的加速度先增大后減小 D它的加速度先減小后增大E) ( 5關(guān)于電場強度 ，下列說法正確的是FqE 2A由倍知，若減半，則該處電場強度為原來的qQ2rQEkE 知，成正比，而與與B由成反比2rQrkEQ 為球心，以知，在以為半徑的球面上，各處場強均相同C由2r D電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的靜電力的方向電場中一正離子只受電場力作用)如圖所示，6(2013北京市西城區(qū)高三期末vBAA，速度方向與電場方向相同能點離子在點運動到從點的速度大小為0tvBA) )定性反映該離子從圖象是點到點運動情況的速度時間( xBQAyO，在、軸上關(guān)于點對

11、稱的兩點有等量同種點電荷7如圖所示，在ADOCOODCQ) 60軸上點有點電荷.，且下列判斷正確的是，( O A點電場強度為零D 點電場強度為零BCOCqO 之間C在所受的電場力由到CqOOC 所受的電場力由D在到之間如圖所示，圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，)(2013廣東廣州市模擬8 ba是軌跡上的兩點，若虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，、帶電粒子在運動過程中只受到電場力作用，根據(jù)此圖可以作出的正確判斷是) ( A帶電粒子所帶電荷的正、負ba B帶電粒子在兩點的受力方向、ba 、兩點的加速度何處較大C帶電粒子在ba D帶電粒子在、兩點的速度何處較大 電場能的性質(zhì)

12、節(jié)第 2要點一 電勢高低與電勢能大小的判斷 1電勢高低的判斷 判斷依據(jù) 判斷方法 沿電場線方向電勢逐漸降低電場線方向 取無窮遠處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負電荷周圍電勢為負值； 場源電荷的正負靠近正電荷處電勢高，靠近負電荷處電勢低 正電荷在電勢較高處電勢能大，負電荷在電勢較低處電勢能大 電勢能的高低WAB根據(jù)U，將W、q的正負號代入，由U的正負判斷、BABABABAq電場力做功 的高低 2電勢能大小的判斷的絕對值越大，電勢能，正E將電荷量、電勢連同正負號一起代入公式Eqpp 公式法 的絕對值越大，電勢能越小E越大；負p 正電荷在電勢高的地方電勢能大電勢法 負電荷在電勢低的地方電勢能大 電

13、場力做正功，電勢能減小做功法 電場力做負功，電勢能增加能量守在電場中，若只有電場力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增加，電恒法勢能減小，反之，動能減小，電勢能增加 1. (多選)(2015海南高考)如圖6-2-1所示，兩電荷量分別為Q(Q0)和Q的點 電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側(cè)，a點位于x軸上O點與點電荷Q之間，b點位于y軸O點上方，取無窮遠處的電勢為零。下列說法正確的是( ) Ab點電勢為零，電場強度也為零 B正的試探電荷在a點的電勢能大于零，所受電場力方向向右 C將正的試探電荷從O點移到a點，必須克服電場力做功 D將同一正的試探電荷先后從O、b兩點移到a點，后者電勢能的變化

14、較大 2、圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點電荷一帶 ab、電粒子以一定初速度射入電場，實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，、c三點是實線與虛線的交點則該粒子( ) A帶負電 c點受力最大 B在bc 能勢電的點在于大能勢電的點在Ccbab 點到D由點的動能變化大于由點到點的動能變化 電勢差與電場強度的關(guān)系 要點二 1勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系 B兩點沿電場方向的距離。(1)UEd，d為A、AB 沿電場強度方向電勢降落得最快。(2) (3)在勻強電場中U推論如下：d。Ed，即在沿電場線方向上，UBA。 點為線段如圖甲，CAB的中點，則有C2如圖乙，ABCD，且ABCD

15、，則UU。 CDAB1、如圖7所示，在平面直角坐標系中，有一個方向平行于坐標平面的勻強電場， 其中坐標原點O處的電勢為0 V，點A處的電勢為6 V，點B處的電勢為3 V，則電場強度的大小為 ) ( V/m 200 V/m 2003 B AV/m 3 C100 V/m D100 要點三 電場線、等勢線(面)及帶電粒子的運動軌跡問題 1等勢線總是和電場線垂直，已知電場線可以畫出等勢線，已知等勢線也可以畫出電場線。 2幾種典型電場的等勢線(面) 等勢線(面) 重要描述電場 勻強電場 垂直于電場線的一簇平面 點電荷的電場 以點電荷為球心的一簇球面 等量異種點電 連線的中垂線上電勢處處為零 荷的電 (正

16、等量同種)點連線上，中點的電勢最低；中垂線上，中點的電勢最高 電荷的電場 帶電粒子在電場中運動軌跡問題的分析方法3(1)從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲)，從而分析電場方向或電荷的正負。 (2)結(jié)合軌跡、速度方向與靜電力的方向，確定靜電力做功的正負，從而確定電勢能、電勢和電勢差的變化等。 (3)根據(jù)動能定理或能量守恒定律判斷動能的變化情況。 1. (2015蘭州一模)帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點以初速度v0 進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到b點，如圖6-2-8所示，則從a到b過程中，下列說法正確的是( ) A粒子帶負電荷 B粒子先加速后減速 C粒子加速度一直增大 D

17、粒子的機械能先減小后增大 ab點的軌跡如圖中實線所示一電子在電場中由圖中一組平行虛線是點運動到2、等勢面，則下列說法正確的是( ) ab點低 點的電勢比Aa點的加速度方向向右 B電子在ab點動能減小點到 C電子從ab點電勢能減小點到D電子從 要點四 電場力做功與功能關(guān)系 電場力做功的計算方法 (1)電場力做正功，電勢能減少，電場力做負功，電勢能增加，即：WE。 p電場中的功和電勢能E)(2)如果只有電場力做功，則動能和電勢能之間相互轉(zhuǎn)化，動能(k能關(guān)系 EE。)E(的總和不變，即：ppk 1、如圖10所示，虛線為勻強電場的等勢線，一個帶電小球以一定的速度射 入該勻強電場后，運動軌跡如圖所示，已

18、知小球受到的重力不能忽略，則下列有關(guān)說法中正確的是 ( ) A小球在b點的動能一定大于小球在a點的動能 B若小球從a點向b點運動，則動能和電勢能的和一定增加 C若小球從b點向a點運動，則重力勢能和電勢能的和一定減小 D根據(jù)圖中信息不能確定小球在a、b兩點的電勢能大小 連線的中垂線，為PQQ兩點，MN2、兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖14中P、點由靜止釋放，從AMN上的一點一帶負電的試探電荷qPQ于O點，A為交) (只在靜電力作用下運動，取無限遠處的電勢為零，則 O的運動是勻加速直線運動Aq由A向 O運動的過程電勢能逐漸減小Bq由A向 點時的動能最大Cq運動到O 點時電勢能為零Dq運動到O點，

19、2-16所示，在O點放置一個正電荷，在過O點的豎直平面內(nèi)的A3(2016西安模擬)如圖6-。小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與qm、電荷量為自由釋放一個帶正電的小球，小球的質(zhì)量為，30BOCC在同一水平線上，、為圓心、以O(shè)R為半徑的圓(圖中實線表示)相交于BC兩點，O、 B點的速度為v，試求：hA距離OC的豎直高度為。若小球通過 16 2-圖6- 點的速度大小。(1)小球通過C 的過程中電勢能的增加量。A到C(2)小球由 能力提升兩點的、b的中點已知c為aba、1、如圖1所示，ab、c為電場中同一條電場線上的三點，其中) ( 3 V，9 V，則下列敘述正確的是 電勢分別為ba 6 V 該電場在

20、c點處的電勢一定為A 一定小于aB點處的場強Eb點處的場強Eba 點的過程中電勢能一定增大aC正電荷從點運動到b 點的過程中動能一定增大點運動到正電荷只受電場力作用從Dabba) ( 兩點，其中電勢和場強都相同的是、如圖的四個電場中，均有相互對稱分布的2 ) ( 3、在靜電場中，下列說法正確的是 A電場強度為零的地方，電勢一定為零；電勢為零的地方，電場強度也一定為零 B電場強度大的地方，電勢一定高；電場強度小的地方，電勢一定低 C電場線與等勢面可以垂直，也可以不垂直 D電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面 所示，實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運動軌74、如圖 跡粒子

21、先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點可以判定 ) ( N點受到的電場力A粒子在M點受到的電場力大于在 N點的電勢BM點的電勢高于 粒子帶正電C 點的動能D粒子在M點的動能大于在N軸的平面的右側(cè)空間有一個勻O在一個水平面上建立x軸，在過原點垂直于x5 5處放一個電荷量O，方向與x強電場，場強大小E6.010軸正方向相同。在 N/C28的絕緣物塊，物塊與水平面間的動摩擦因 kg10 C、質(zhì)量m1.0105.0q所示，求物塊最終停止時的位v2.0 m/，如圖12s，沿數(shù)0.20x軸正方向給物塊一個初速度02) g取10 m/s置。(帶電粒子在電場中的運動 3節(jié) 第要點一 平行板電容器的動態(tài)分析 1平行板電容器動態(tài)

22、變化的兩種情況 (1)電容器始終與電源相連時，兩極板間的電勢差U保持不變。 (2)充電后與電源斷開時，電容器所帶的電荷量Q保持不變。 2平行板電容器動態(tài)問題的分析思路 3平行板電容器問題的一個常用結(jié)論 電容器充電后斷開電源，在電容器所帶電荷量保持不變的情況下，電場強度與極板間的距離無關(guān)。 1、例1(2012海南單科)將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強度大小和極板所帶的dUEQ表示下列說法正確的是( 、 電荷量分別用和、) UdE變?yōu)樵瓉淼囊话胱優(yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t不變，將 A保持EdU變?yōu)樵瓉淼膬杀蹲優(yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t不變，將 B保持dQU變?yōu)樵瓉淼囊话胱優(yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t不變，將 C保持

23、EdQ 不變，將變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒tD保持變?yōu)樵瓉淼囊话隚BA是一只靜電計，、2：如圖所示，電路中，為兩塊豎直放置的金屬板，合上后，靜電計指針張開一個角度，下述哪些做法可使指針張角增大S開關(guān)) ( BA 、兩板靠近一些A使BA 、兩板正對面積錯開一些B使B 些開一向右平移C斷開S后，使拉板BA 、斷開S后，使兩板正對面積錯開一些D之間接有一靈敏電流表，兩極板間有一個電荷、ba3如圖9所示，用電池對電容器充電，電路 ) q處于靜止狀態(tài)現(xiàn)將兩極板的間距變大，則( 電荷將向上加速運動A 電荷將向下加速運動B 的電流a到bC電流表中將有從 的電流b到aD電流表中將有從 接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電

24、容器內(nèi)、BA4、平行板電容器的兩極板所示，如圖10部閉合開關(guān)S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為) 則( 增大A板向B板靠近，則A保持開關(guān)S閉合，帶正電的 B板靠近，則不變板向B保持開關(guān)S閉合，帶正電的A 板靠近，則增大SC開關(guān)斷開，帶正電的A板向B 不變板靠近，則S斷開，帶正電的A板向BD開關(guān)帶電粒子在電場中的直線運動 要點二 1帶電粒子在電場中運動時重力的處理粒子、離子等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、 )。力(但并不忽略質(zhì)量帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略(2) 重力。 2解決帶電粒子在電場中

25、的直線運動問題的兩種思路根據(jù)帶電粒子受到的電場力，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運動學公式確定帶電粒子的(1) 運動情況。此方法只適用于勻強電場。根據(jù)電場力對帶電粒子所做的功等于帶電粒子動能的變化求解。此方法既適用于勻強電場，(2) 也適用于非勻強電場。在正極4，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)。、1(2015海南高考)如圖6-3- 、電m0)的粒子；在負極板附近有另一質(zhì)量為板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q(q的粒子。在電場力的作用下，兩粒子同時從靜止開始運動。已知兩粒子同q荷量為2l的平面。若兩粒子間相互作用力可忽略，不計重時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距5力，則Mm為( ) A32 B21

26、 D3C52 1 2、如圖1所示，電子由靜止開始從A板向B板運動，當?shù)竭_B極板時速度為v，保持兩板間電壓不變，則 ( ) A當增大兩板間距離時，v增大 B當減小兩板間距離時，v增大 C當改變兩板間距離時，v不變 D當增大兩板間距離時，電子在兩板間運動的時間變長 3. (2014安徽高考)如圖6-3-6所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C， 極板間距離為d，上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落，穿過小孔到達下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計，極板間電場可視為勻強電場，重力加速度為g)。求： (1)小球到達小孔處的速度； (2)極板間電場強度大小

27、和電容器所帶電荷量； (3)小球從開始下落運動到下極板處的時間。 要點三 帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn) LE的勻強電如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為、場強為1、Lq、場，在與右側(cè)虛線相距也為處有一與電場平行的屏現(xiàn)有一電荷量為mv射入電場，以垂直于電場線方向的初速度重力不計質(zhì)量為)的帶電粒子(0vO.試求：方向的延長線與屏的交點為中， 0(1)粒子從射入到打到屏上所用的時間； (2)粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan ； POx. 距離點屏打到上的點的到(3)粒子能力提升 1、板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時，兩極板間電勢差為U，板11間場強為E.現(xiàn)將電容器

28、所帶電荷量變?yōu)?Q，板間距變?yōu)閐，其他條件不變，12這時兩極板間電勢差為U，板間場強為E，下列說法正確的是( ) 22AUU，EE BU2U，E4E 12211221CUU，E2E DU2U，E2E 12112212 所示，有三個質(zhì)量相等，分別帶正電、帶負電和不帶電的小球，從平行板42如圖三點，CA、B、電場的中點以相同的初速度垂直于電場方向進入電場，它們分別落在) 可以判斷( A點的小球帶正電，落在B點的小球不帶電A落在 B三個小球在電場中運動的時間相等 EEEC三個小球到達極板時的動能關(guān)系為kCkAkBa三個小球在電場中運動時的加速度關(guān)系為aaDC BA連接，下極板內(nèi)阻不計)3.如圖3所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源( 點且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器P接地。一帶電油滴位于電容器中的) 的上極板豎直向上移動一小段距離，則( A帶電油滴將沿豎直方向向上運動 BP點的電勢將降低 C帶電油滴的電勢能將減小 D電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大 是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，板間有勻強、N所示如圖5 ，M4(多選)間電N的帶電粒子