靜電場章末總結(jié)

1、高二物理靜電場 章末總結(jié)使用時(shí)間：2014.10.19一、電場的幾個物理量的求解思路1確定電場強(qiáng)度的思路(1)定義式：E。(2) 點(diǎn)電荷場強(qiáng)決定式：E (真空中點(diǎn)電荷)。(3)電場強(qiáng)度的疊加原理，場強(qiáng)的矢量和。(4)電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系：E(限于勻強(qiáng)電場)。(5)導(dǎo)體靜電平衡時(shí)，內(nèi)部場強(qiáng)為零即感應(yīng)電荷的場強(qiáng)與外電場的場強(qiáng)等大反向 E感E外。(6)電場線(等勢面)確定場強(qiáng)方向，定性確定場強(qiáng)。2確定電勢的思路(1)定義式：F=。(2)點(diǎn)電荷電勢決定式： (真空中點(diǎn)電荷)。(3) 電勢的疊加，代數(shù)和。(4)電勢與電勢差的關(guān)系：UABFAFB。(5)電勢與場源電荷的關(guān)系：越靠近正電荷，電勢越高；越靠

2、近負(fù)電荷，電勢越低。(6)電勢與電場線的關(guān)系：沿電場線方向，電勢逐漸降低。(7)導(dǎo)體靜電平衡時(shí)，整個導(dǎo)體為等勢體，導(dǎo)體表面為等勢面。3確定電勢能的思路(1)與靜電力做功關(guān)系：WABEpAEpB，靜電力做正功，電勢能減?。混o電力做負(fù)功，電勢能增加。(2)與電勢關(guān)系：EpqFp，正電荷在電勢越高處電勢能越大，負(fù)電荷在電勢越低處電勢能越大。(3)與動能關(guān)系：只有靜電力做功時(shí)，電勢能與動能之和為常數(shù)，動能越大，電勢能越小。4確定電場力的功的思路(1)根據(jù)電場力的功與電勢能的關(guān)系：電場力做的功等于電勢能的減少量，WABEpAEpB。(2)應(yīng)用公式WABqUAB計(jì)算：（計(jì)算時(shí)帶入正負(fù)號）。(3)應(yīng)用功的定

3、義式求解勻強(qiáng)電場中電場力做的功：WqElcos q。注意：此法只適用于勻強(qiáng)電場中求電場力的功。(4)由動能定理求解電場力的功：W電W其他=DEk.。即若已知動能的改變和其他力做功情況，就可由上述式子求出電場力做的功。(5)看移動電荷與固定電荷(或者主要的固定電荷)的位置關(guān)系?！纠?】 電場中有a、b兩點(diǎn)，已知Fa500 V，F(xiàn)b=1 500 V，將帶電荷量為q4×109C的點(diǎn)電荷從a移到b時(shí)，電場力做了多少功？a、b間的電勢差為多少？變式訓(xùn)練1如圖是一勻強(qiáng)電場，已知場強(qiáng)E2´102 N/C?，F(xiàn)讓一個電荷量q4×108C的電荷沿電場方向從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，MN間的距離l

4、30 cm。試求：(1)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電勢能的變化；(2)M、N兩點(diǎn)間的電勢差。二、電場力做功與能量轉(zhuǎn)化 1帶電的物體在電場中具有電勢能，同時(shí)還可能具有動能和重力勢能等機(jī)械能，用能量觀點(diǎn)處理問題是一種簡捷的方法。2處理這類問題，首先要進(jìn)行受力分析及各力做功情況分析，再根據(jù)做功情況選擇合適的規(guī)律列式求解。3常見的幾種功能關(guān)系(1)只要外力做功不為零，物體的動能就要改變(動能定理)。(2)靜電力只要做功，物體的電勢能就要改變，且靜電力做的功等于電勢能的減少量，W電Ep1Ep2。如果只有靜電力做功，物體的動能和電勢能之間相互轉(zhuǎn)化，總量不變(類似機(jī)械能守恒)。(3)如果除了重力和靜電力之外，無其他

5、力做功，則物體的動能、重力勢能和電勢能三者之和不變?！纠?】一個帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)，帶電荷量為2.0´109 C，在電場中將它由a移到b，除電場力之外，其他力做功6.5´105 J，質(zhì)點(diǎn)的動能增加了8.5´105J，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差FaFb= 。變式訓(xùn)練2 如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以速度v0從a點(diǎn)進(jìn)入電場，恰好從c點(diǎn)離開電場，離開時(shí)速度為v，不計(jì)重力，求電場強(qiáng)度大小。三、處理帶電粒子在電場中運(yùn)動問題的兩條主線帶電粒子在電場中的運(yùn)動，是一個綜合電場力、電勢能的力學(xué)問題，研究的方法與質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)相同，它同樣遵

6、循運(yùn)動的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動定律、動能定理、功能原理等力學(xué)規(guī)律，研究時(shí)，主要可以按以下兩條線索展開。(1)力和運(yùn)動的關(guān)系牛頓第二定律做好受力分析，根據(jù)帶電粒子受到的電場力，用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等這條線索通常適用于恒力作用下做勻變速運(yùn)動的情況。(2)功和能的關(guān)系動能定理做好受力情況和運(yùn)動情況的分析，根據(jù)電場力對帶電粒子所做的功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動能定理或全過程中能量的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化、經(jīng)過的位移等，這條線索同樣也適用于非勻強(qiáng)電場?！纠?】 如圖甲所示，在平行金屬板M、N間加有如圖乙所示的電壓。當(dāng)t0時(shí)，一個

7、電子從靠近N板處由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)1.0´103s到達(dá)兩板正中間的P點(diǎn)，那么在3.0´103s這一時(shí)刻，電子所在的位置和速度大小為：A到達(dá)M板，速度為零B到達(dá)P點(diǎn)，速度為零C到達(dá)N板，速度為零D到達(dá)P點(diǎn)，速度不為零 題型一、判斷電場強(qiáng)度、電勢、電勢能的大小及其變化1如圖所示，在y 軸上關(guān)于O點(diǎn)對稱的A 、B 兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷Q，在x軸上C 點(diǎn)有點(diǎn)電荷Q ，且CO=OD，ADO60°。下列判斷正確的是AO點(diǎn)電場強(qiáng)度為零BD 點(diǎn)電場強(qiáng)度為零C若將點(diǎn)電荷q 從O 移向C，電勢能增大D若將點(diǎn)電荷一q 從O 移向C，電勢能增大2a、d兩點(diǎn)各放有電荷量為Q和3Q的點(diǎn)電荷，

8、圖中四點(diǎn)在同一直線上，且abbccd，則：Ab點(diǎn)的場強(qiáng)大于c點(diǎn)的場強(qiáng)Bb點(diǎn)的場強(qiáng)小于c點(diǎn)的場強(qiáng)Cab間的電勢差等于cd間的電勢差D試探電荷q在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能3如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是：Ab點(diǎn)場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng) Bb點(diǎn)場強(qiáng)小于d點(diǎn)場強(qiáng)Ca、b兩點(diǎn)間的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差D試探電荷q在a點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能4如圖所示，在x軸相距為L的兩點(diǎn)固定兩個等量異種點(diǎn)電荷Q、Q，虛線是以Q所在點(diǎn)為圓心、L/2為半徑的圓，

9、a、b、c、d是圓上的四個點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對稱。下列判斷正確的是：Ab、d兩點(diǎn)處的電勢相同B四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低Cb、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同D將一試探電荷q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，q的電勢能減小5如圖所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷Q和Q，x軸上的P點(diǎn)位于的右側(cè)。下列判斷正確的是：A在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同C若將一試探電荷q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢能增大D若將一試探電荷q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢能減小6在電荷量分別為2q和q的兩個點(diǎn)電荷形成的電場中，電場線分布如圖示。在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上有a、b兩點(diǎn)

10、，則以下說法正確的是：Aa點(diǎn)的電勢等于b點(diǎn)的電勢Ba點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度C將負(fù)試探電荷從a點(diǎn)向b點(diǎn)移動的過程中電場力做正功D負(fù)試探電荷在a點(diǎn)具有的電勢能比在b點(diǎn)具有的電勢能小7如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、 b、d三個點(diǎn)，a和b、b和c、 c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q (q>O)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為（k為靜電力常量）Ak3qR2 Bk10q9R2 CkQ+qR2 Dk9Q+q9R28如圖所示，真空中M、N處放置兩等量異號電荷，a、b、c表示電場中的3條等勢線，d點(diǎn)和e點(diǎn)

11、位于等勢線a上，f點(diǎn)位于等勢線c上，df平行于MN.已知：一帶正電的試探電荷從d點(diǎn)移動到f點(diǎn)時(shí)，試探電荷的電勢能增加，則以下判斷正確的是：AM點(diǎn)處放置的是正電荷Bd點(diǎn)的電勢高于f點(diǎn)的電勢Cd點(diǎn)的場強(qiáng)與f點(diǎn)的場強(qiáng)完全相同D將帶正電的試探電荷沿直線由d點(diǎn)移動到e點(diǎn)，電場力先做正功、后做負(fù)功題型二、粒子在電場中的軌跡問題1如圖的實(shí)線表示電場線,虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動軌跡，粒子先經(jīng)過M 點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，可以判定：AM點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢BM點(diǎn)的電勢小于N點(diǎn)的電勢C粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力D粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力2如圖，虛線a、b和c是靜電場

12、中的三個等勢面，它們的電勢分別為a、b、和c，abc。一帶電的粒子射入電場中，其運(yùn)動軌跡如實(shí)線KLMN所示，由圖可知：A粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功B粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功C粒子從K到L的過程中，靜電勢能增加D粒子從L到M的過程中，動能減少3如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場線，從電場中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個帶電粒子，運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示。則：Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電Ba的速度將減小，b的速度將增加Ca的加速度將減小，b的加速度將增加D兩個粒子的電勢能一個增加一個減小4如圖所示，一正點(diǎn)電荷在電場中受電場力作用沿一圓周的圓弧ab運(yùn)動，已知該點(diǎn)電荷的電荷量為q、質(zhì)量為

13、m（重力不計(jì)），ab弧長為s，電荷經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為v0，則下列說法中不正確的是：Aa、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同Ba、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等Ca、b兩點(diǎn)的電勢相等D電荷在a、b兩點(diǎn)的電勢能相等5一帶電粒子沿著右圖中曲線JK穿過一勻強(qiáng)電場，a、b、c、d為該電場的電勢面，其中abcd，若不計(jì)粒子受的重力，可以確定：A該粒子帶正電B該粒子帶負(fù)電C從J到K粒子的電勢能增加D粒子從J到K運(yùn)動過程中的動能與電勢能之和不變6如圖所示，某同學(xué)在研究電子在電場中的運(yùn)動時(shí)，得到了電子由a點(diǎn)運(yùn)動 到b點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示，圖中未標(biāo)明方向的一組虛線可能是電場線，也可能是等勢面，則下列說法正確的判斷是：A如果圖

14、中虛線是電場線，電子在a點(diǎn)動能較小B如果圖中虛線是等勢面，電子在b點(diǎn)動能較小C不論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點(diǎn)的場強(qiáng)都大于b點(diǎn)的場強(qiáng)D不論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點(diǎn)的電勢都高于b點(diǎn)的電勢7如圖所示，虛線表示某點(diǎn)電荷Q所激發(fā)電場的等勢面，已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢面上，c、d兩點(diǎn)在另一個等勢面上甲、乙兩個帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一點(diǎn)a射入電場，在電場中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動。則下列說法正確的是：A兩粒子所帶的電荷符號不同B甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度大于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)的速度C兩個粒子的電勢能都是先減小后增大D經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，兩粒子的動能一定相等8如圖所示，一帶電小球固

15、定在光滑水平絕緣的無限大支撐面上的O點(diǎn)，虛線a、b、c、d是它的四條等距離的等勢線。一個帶電小滑塊從等勢線d上的1處以水平初速度v0運(yùn)動，結(jié)果形成了實(shí)線所示的小滑塊運(yùn)動軌跡。1、2、3、4、5是等勢線與小滑塊運(yùn)動軌跡的一些交點(diǎn)，由此可以判定：A固定球與小滑塊電性一定相同B在1、2、3、4、5五個位置上小滑塊具有的動能與電勢能之和相等C在整個過程中小滑塊的加速度先變大后變小D小滑塊從位置1到2和從位置3到4的過程中，電場力做功的大小關(guān)系是W123W349如右圖所示，光滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點(diǎn)電荷。a、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn)，且在以帶負(fù)電小

16、球?yàn)閳A心的同一豎直圓周上。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小圓環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在細(xì)桿上，由a點(diǎn)靜止釋放，在小圓環(huán)由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是：A小圓環(huán)的加速度先增大后減小B小圓環(huán)的動能先增加后減少C小圓環(huán)所受庫侖力的大小先增大后減小D小圓環(huán)與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢能先增加后減少題型三、粒子在電場中的運(yùn)動1在勻強(qiáng)電場中，將質(zhì)子和粒子由靜止釋放，若不計(jì)重力，當(dāng)它們獲得相同動能時(shí)，質(zhì)子經(jīng)歷的時(shí)間t1和粒子經(jīng)歷的時(shí)間t2之比為：A11B12 C21 D412如圖所示，電子由靜止開始從A板向B板運(yùn)動，到達(dá)B板的速度為v，保持兩板間的電壓不變，則：A當(dāng)增大兩板間的距離時(shí)，速度v增大B當(dāng)減

17、小兩板間的距離時(shí)，速度v減小C當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，速度v不變D當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，電子在兩板間運(yùn)動的時(shí)間增大3靜電場中，帶電粒子在電場力作用下從電勢為的a點(diǎn)運(yùn)動至電勢為的b點(diǎn).若帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速率分別為va、vb，不計(jì)重力，則帶電粒子的荷質(zhì)比q/m為：A B C D針對練習(xí):1有一束正離子，以相同速率從同一位置進(jìn)入帶電平行板電容器的勻強(qiáng)電場中，所有離子的運(yùn)動軌跡一樣，說明所有離子：A具有相同的質(zhì)量 B具有相同的電荷量C具有相同的比荷 D屬于同一元素的同位素2如圖所示，氕、氘、氚的原子核自初速為零經(jīng)同一電場加速后，又經(jīng)同一勻強(qiáng)電場偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，那么：A經(jīng)過加速電場過程，電場

18、力對氚核做的功最多B經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場過程，電場力對三種核做的功一樣多C三種原子核打在屏上時(shí)的速度一樣大D三種原子核都打在屏上的同一位置上3一個初動能為Ek的帶電粒子以速度v垂直電場線方向飛入兩塊平行金屬板間，飛出時(shí)動能為3Ek。如果這個帶電粒子的初速度增加到原來的2倍，不計(jì)重力，則該粒子飛出時(shí)動能為：A4Ek B4.5Ek C6Ek D9.5Ek4如圖所示，O1O2為帶電平行板電容器的中軸線，三個相同的帶電粒子沿軸線射入兩板間。粒子1打到B板的中點(diǎn)，粒子2剛好打在B板邊緣，粒子3從兩板間飛出，設(shè)三個粒子只受電場力作用，則：A三個粒子在電場中運(yùn)動時(shí)間關(guān)系為t1t2t3B三個粒子在電場中運(yùn)動時(shí)間關(guān)系為

19、t1t2t3C三個粒子在電場中運(yùn)動的初速度關(guān)系為v1v2v3D三個粒子在飛行過程中動能的變化量關(guān)系為E1E2E35兩帶有等量異種電荷的平行板間有一勻強(qiáng)電場，一個帶電粒子以v0平行于極板的方向進(jìn)入此電場，要使此粒子離開電場時(shí)偏轉(zhuǎn)距離為原來的1/2（不計(jì)重力），可采用方法為：A使粒子初速為原來2倍 B使粒子初動能為原來2倍C使粒子初動量為原來2倍 D使兩板間電壓為原來2倍6示波管是一種多功能電學(xué)儀器，它的工作原理可以等效成下列情況：如圖所示，真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過電壓為U1的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中。金屬板長為L，相距為d，當(dāng)A、B間電壓為U2時(shí)電

20、子偏離中心線飛出電場打到熒光屏上而顯示亮點(diǎn)。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計(jì)電子重力，下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心距離變大的是：AU1變大，U2變大BU1變小，U2變大CU1變大，U2變小DU1變小，U2變小7真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A、B之間有加速電場，C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場，M為熒光屏。今有質(zhì)子、氘核和粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上。已知質(zhì)子、氘核和粒子的質(zhì)量之比為124，電荷量之比為112，則下列判斷中正確的是：A三種粒子從B板運(yùn)動到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同B三種粒子打到熒光屏上的位置相同C偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之

21、比為122D偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1248如圖在一個靜電場中，一個負(fù)電荷q受到一個非靜電力作用由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，則以下說法正確的是：A非靜電力做功等于電荷電勢能增量和動能增量之和B非靜電力和電場力做功之和等于電荷電勢能增量和動能增量之和C電荷克服電場力做功等于電荷電勢能的增加量D非靜電力做功和電場力做功之和等于電荷動能的增量題型四 電容器問題例1：如圖所示，用靜電計(jì)可以測量已充電的平行板電容器兩極板之間的電勢差U，現(xiàn)使B板帶正電，則下列判斷正確的是：A增大兩極板之間的距離，靜電計(jì)指針張角變大B將A板稍微上移，靜電計(jì)指針張角將變大C若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計(jì)指針張角變大D若將A

22、板拿走，則靜電計(jì)指針張角變?yōu)榱阕兪接?xùn)練：將例題中靜電計(jì)換為接在兩極板上的電源：(1)只增大極板間距離，板間場強(qiáng)怎么變化？ (2)只減小正對面積S，電容器帶電荷量怎么變化？ 針對練習(xí):1某電容器上標(biāo)有“1.5F，9V”，則該電容器：A所帶電荷量不能超過1.5×106C B所帶電荷量不能超過1.35×105CC所加的電壓不應(yīng)超過9V D該電容器的擊穿電壓為9V2如圖所示電容器充電結(jié)束后保持與電源連接，電源電壓恒定，帶電油滴在極板間靜止，若將板間距變大些，則油滴的運(yùn)動將：A向上運(yùn)動 B向下運(yùn)動C保持靜止 D向左運(yùn)動3一個平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，兩極板間有一正電荷(電荷量小)固定在P點(diǎn)，如圖所示.以E表示兩極板間的場強(qiáng)，U表示電容器兩極板間的電壓，EP 表示正電荷在P點(diǎn)的電勢能.若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，那么：AU變小，E不變 BE變大，EP 變大CU變小，Ep 不變 DU不變，EP 不變4如圖所示，平