E A >
E B 。正确选项为 C 。
10 . 解 :( 1 ) 设 两 板 间 的 电 场 强 度 为 E , 根 据 匀 强 电 场 的 场 强 和 电 势 差 的 关 系 得 :
U 1.0 E=
103
=2.0 ×104V/m
d
5.0 10 2
( 2)小球静止时受力平衡 qE=mgtan θ解得 q=
( 3)小球做初速度为零的匀加速直线运动。
mg tan
-8
=1.0 ×10 C
E
11. 设到达 B 板上的液滴数目最多不超过 n 个,第 n-1 个液滴落到 B 板上时
电容器的电量
Q n 1 q
电容器两极板间的电压
U
Q n 1 q C
C
第 n 滴到达 B 板时速度刚好为 0,由动能定理得
1 2
C
1 2 mg h d
qU 0
mv 0 解得
2
n 2 mg h d
q
mv 0 1
2
3 12. 解:( 1)小球由 A 运动到 B 根据动能定理,
mgLcos θ-qEL ( 1+sin θ)=0 解得 qE=
mg
3
qE 设小球的平衡位置为 C ,悬线与竖直方向间的夹角为 α,小球受力如图, 则 tan α=
=
mg
3 ,α=30 °
3
C 2
1
L mv mv 2 ( 2)由 A 到 C ,根据动能定理,有 mgLsin60 °-qEL (1-cos60 °) =
1 mv 2
在 C 点,根据牛顿第二定律,有
T mg cos 30
qE sin 30
2
v 2
4 3 m C
解得 T= mg L 3
13.( 1)设电子经电压 U 1 加速后的速度为 v 0,根据动能定理得:
P A y 2 e U 1= 1 mv 0 , 解 得: v 0
2
2eU 1 K
O
m
( 2)电子以速度 v 0 进入偏转电场后,垂直于电场方向作匀速直线运动,
U 1
L 1
L 2
沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为 E ,电 子 在
偏转电场运动的时间为 t 1,电子的加速度为 a ,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为 y 1,根
据牛顿第二定律和运动学公式得:
F=eE , E=
U 2 , F=ma ,
a = eU 2
t 1= L 1 , y 1= 1 at 2 ,解得: y 1= U 2 1
d
md
v 0 2 4U 1d
( 3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为
v y , 根据运动学公式得: v y =at 1=
eU 2 L 1 dmv 0
电子离开偏转电场后作匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为 t 2,电子打
到荧光屏上的侧移量为 y 2,如图所示
L 2 t 2 =
v 0
, y 2= v y t 2 解得: y 2=
U 2 L 1L 2
2dU 1
P 到 O 点的距离为 y=y 1+y 2=
(2 L 2
L 1)U 2 L 1 4U 1d
14. 解析:( 1)由题意,当有 4 个小球在电场中时,电场力与重力平衡 4Eq=10 mg ①
E=5mg/2q.
②
( 2)对第 4 个小球刚好进入电场之前的过程应用动能定理:
10mg × 3L - qE (3L +2L+L ) =
1
× 10mv 2
③将②式代入③式得 v= 2
3gL .
15.
解析:将运动沿 v A 方向(设为 y )和与场平行方向(设为
x )分解。
y 方向为匀速运动, x 方向为初速为零的匀加速运动即为类平抛运动。
1 2
qU AB
Bx 0
2
v Bx =
3v
U 3mv 2
2q
v B 与 y 方向的夹角为 θ ,则
tan
v Bx v By
3 位移与 y 方向的夹角为 φ,
x
v Bx
1 3
2 2 2
3
又由 tan
y 2v By
tan 2
。又 y 2 +x =d
,解得 x= d
7
由 E=U AB /x 得 E
21mv 2
2qd
,方向水平向左 .
1 2
qU AB
Bx 2
v Bx = 3v
AB
静电场专项练习
1.(2018·茂名模拟)如图所示为两个等量点电荷的电场线,图中A 点和B 点、C 点和D 点皆关于两电荷连线的中点O 对称,若将一电荷放在此电场中,则以下说法正确的是( d ) A .电荷在O 点受力最大 B .电荷沿直线由A 到B 的过程中,电场力先增大后减小 C .电荷沿直线由A 到B 的过程中,电势能先增大后减小 D .电荷沿直线由C 到D 的过程中,电场力先增大后减小 2[多选](2018·沧州模拟)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c 是两负电荷连线的中点,d 点在正电荷的正上方,c 、d 到正电荷的距离相等,则( ) A .a 点的电场强度比b 点的大 B .a 点的电势比b 点的高 C .c 点的电场强度比d 点的大 D .c 点的电势比d 点的低 解析:选ACD 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB 上均匀分布正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R ,CD 为通过半球面顶点与球心O 的轴线,在轴线上有M 、N 两点,OM =ON =2R 。已知M 点的场强大小为E ,则N 点的场强大小为( ) A .kq 2R 2 -E B . kq 4R 2 C . kq 4R 2 -E D . kq 4R 2 +E [答案] A 如图所示,一均匀带电荷量为+Q 的细棒,在过中点c 垂直于细棒的直线上有a 、b 、d 三点,且ab =bc =cd =L ,在a 点处有一电荷量为+Q 2 的固定点电荷q 。已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( ) A .k 5Q 9L 2 B .k 3Q L 2 C .k 3Q 2L 2 D .k 9Q 2L 2 解析:选A MN 为足够大的不带电的金属板,在其右侧距离为d 的位置放一个电荷量为+q 的点电荷O ,金属板右侧空间的电场分布如图甲所示,P 是金属板表面上与点电荷O 距离为r 的一点。几位同学想求出P 点的电场强度大小,但发现问题很难,经过研究,他们发现图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中是两等量异号点电荷的电场线分布,其电荷量的大小均为q ,它们之间的距离为2d ,虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对甲图P 点的电场强度方向和大小做出以下判断,其中正确的是( ) A .方向沿P 点和点电荷的连线向左,大小为 2kqd r 3 B .方向沿P 点和点电荷的连线向左,大小为2kq r 2-d 2 r 3 C .方向垂直于金属板向左,大小为 2kqd r 3 D .方向垂直于金属板向左,大小为2kq r 2-d 2 r 3 [答案] C
大学物理静电场知识点总结
大学物理静电场知识点总结 1. 电荷的基本特征:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特性(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷总是存在一种对称性 2. 电荷守恒定律 :一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。 3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。 4.库仑定律: 表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律 12 12123 012 14q q F r r πε= 5. 电场强度 :是描述电场状况的最基本的物理量之一,反映了电 场的基 0 F E q = 6. 电场强度的计算: (1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得 (2)带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解 πεπε== = ∑? n i i 3 3i 1 0i q 11 dq E r E r 44r r (3)具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定
理来求解 (4)根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度 7.电场线: 是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布 (1)电场线是这样的线:a .曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致 b .曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。 (2)电场线的性质:a .起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)。b .不闭合,也不在没电荷的地方中断。c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交 8. 电通量: φ= ??? e s E dS (1)电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。(2)电通量是标量,有正负之分。 9. 高斯定理: ε?= ∑ ?? s S 01 E dS i (里) q (1)定理中的E 是由空间所有的电荷(包括高斯面内和面外的电荷)共同产生。(2)任何闭合曲面S 的电通量只决定于该闭合曲面所包围的电荷,而与S 以外的电荷无关 10. 静电场属于保守力:静电场属于保守力的充分必要条件是,电荷在电场中移动,电场力所做的功只与该电荷的始末位置有关,而与
静电场经典题型
库仑定律 如图,a 、b 、c 、d 为四个带电小球,仅两球之间的作用为:a 吸d 、b 斥c 、c 斥a 、d 吸b ,则( BD ) A . 仅有两个小球带同种电荷; B . 仅有三个小球带同种电荷; C . C ,d 小球带同种电荷; D . C ,d 小球带异种电荷; 真空中两个相同的带等量异种电荷的两小球A 和B ,分别固定在两处,两球间静电力为F ,用一个不带电的同样小球C 先和A 接触,再与B 接触,然后移去C ,则A 、B 球间的静电力应为多大?若再使A 、B 球距离增大一倍,则它们的静电力又为多大? 场强叠加 1.如图,用金属丝AB 弯成半径1r m =的圆弧,但在A 、B 之间留出宽度为2d cm =、相对来说很小的间隙将电量93.1310Q c -=?的正电荷均匀分布金属丝上,求圆心O 处的电场强 度。 2910/,N C -?指向缺口 2.两个固定的异号点电荷,电量给定但大小不等。用1E 和2E 分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,12E E =的点( C ) A .有三个,其中两处合场强为零。 B .有三个,其中一处合场强为零。 C .只有两个,其中一处合场强为零。 D .只有一个,该处合场强不为零。 3.如图,P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点, OA AB =,则( B ) A .A E 一定大于 B E ,A U 一定大于B U 。 B .A E 不一定大于B E ,A U 一定大于B U 。 C .A E 一定大于B E ,A U 不一定大于B U 。
高二物理《静电场》单元测试题附答案
高二物理《静电场》单元测试题A卷 1.下列物理量中哪些与检验电荷无关() A.电场强度E B.电势U C.电势能ε D.电场力F 2.如图所示,在直线MN上有一个点电荷,A、B是直线MN上的两点,两点的间距为L, 场强大小分别为E和2E.则() A.该点电荷一定在A点的右侧 B.该点电荷一定在A点的左侧 C.A点场强方向一定沿直线向左 D.A点的电势一定低于B点的电势 3.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm,两板接上6×103V电压,板间有一个带电液滴质量为×10-10 g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g取10m/s2)() A.3×106 B.30 C.10 D.3×104 4.如图所示,在沿x轴正方向的匀强电场E中,有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动,θ为OA与x轴正方向间的夹角,则O、A 两点问电势差为( ). (A)U OA =Er (B)U OA =Ersinθ (C)U OA =Ercosθ(D) θ rcos E U OA = 5.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减 少了10-5 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确 的是() A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示;
B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示; C.B点电势为零; D.B点电势为-20 V 6.如图所示,在某一真空空间,有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开,若正极板A以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振 幅的缓慢振动时,恰有一质量为m带负电荷的粒子 (不计重力)以速度v沿垂直于电场方向射入平行板 之间,则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负 极板B固定不动,带电粒子始终不与极板相碰) () A.直线 B.正弦曲线 C.抛物线 D.向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线 7.如图所示,一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ). (A)电场力不做功,两电荷电势能不变 (B)电场力做的总功为QEL/2,两电荷的电势能减少 (C)电场力做的总功为-QEL/2,两电荷的电势能增加 (D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关 8.如图,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和 +2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半
静电场专题复习
静电场知识点复习 一、库仑定律 ①元电荷:元电荷是指最小的电荷量,用e 表示,大小为e=c 19 10 6.1-?。 ②库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。表达式:2 2 1r q kq F = ,其中静电力常量229/.100.9C m N k ?=。 二、电场 ①电场的产生:电荷的周围存在着电场,产生电场的电荷叫做源电荷。描述电场力的性质的物理量是电场强度,描述电场能的性质的物理量是电势,这两个物理量仅由电场本身决定,与试探电荷无关。 ②电场强度:放入电场中某点的电荷所受的静电力与它的电荷量的比值,叫电场强度。 定义式:q F E = ,单位:C N /或m V /。方向:规定与正电荷在该点所受的静电力方向相同,则与负电荷在该点所受静电力的方向相反。也是该点电场线的切线方向。 区别:q F E = (定义式,适用于任何电场);2r kQ E =(点电荷产生电场的决定式);d U E =(电场强度与电势差间的关系,适用于匀强电场,d 是两点间距离在场强方向上的投影)。 ③电场线:在电场中画出的一系列有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示场强的大小。电场线是为了形象的描述电场而假想的、实际不存在的曲线。电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,是不闭合、不相交的曲线。熟悉正、负点电荷、匀强电场、等量异种电荷、等量同种电荷的电场线分布图(教材13页)。 三、电势能、电势、电势差 ①电势能:由于移动电荷时静电力做的功与路径无关,所以电荷在电场中也具有势能,叫做电势能。 静电力做功与电势能变化的关系式为:P E W ?-=,即静电力所做的功等于电势能的变化。所以,当静电力做多少正功,电势能就减小多少;当静电力做多少负功,电势能就增加多少。静电力做功与电势差的关系式为:AB AB qU W =。说明:电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功(通常选大地或无限远处电势能为零)。电势能有正有负,但是标量。试探电荷在电场中某点的电势能大小为:?q E P =。 ②电势:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势(由电场中这点的性质决定,与试探电荷的q 、E P 无关)。定义式:q E P =?。沿着电场线方向电势降低,或电势降低最快的方向就是电场强度的方向。 ③电势差与电势的关系式为:B A AB U ??-=;电势差与静电力做功的关系式为:q W U AB AB = ;匀强电场中电势差与电场强度的关系为:Ed U =。同一点的电势随零电势点的不同而不同(通常选大地
高考必备:高中物理电场知识点总结大全
高中物理电场知识点总结大全 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 (1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即: 其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2 成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r)。 (2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点 的电场强度,简称场强。这是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 (1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。
静电场总结、题型归纳
高二物理选修3-1《静电场》总结 一、夯实基础知识 (一)电荷及守恒定律 1. 电荷守恒定律 (1)两种电荷:______和_____荷,任何带电体所带电量是基元电荷的_______倍。 (2)基元电荷e 19 106.11-?=______________,质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。 (3)电荷守恒定律:一个与外界无电荷交换的系统,电荷的_____________守恒。 2. 库仑定律 (1)容:_________________________________________________________________ ___________________________________________________。 (2)公式:21r Q Q K F =_________________,F 叫库仑力或静电力,也叫电场力。它可以是引 力,也可以是斥力,K 叫静电力常量,29/109C m N K ??=_________________________。 (3)适用条件:__________________(带电体的线度远小于电荷间的距离r 时,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时,可看作是点电荷)(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r )。 (二)电场强度 1. 电场 ___________周围存在的一种物质。电场是__________的,是不以人的意志为转移的,只要电荷存在,在其周围空间就存在电场,电场具有___的性质和______的性质。 电场的最基本的性质是_______________________________。 2. 电场强度 定义:_________________________________________________________________。
大学物理静电场练习题带标准答案
大学物理静电场练习题带答案
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
大物练习题(一) 1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O指向球形空腔球心O'的矢量用a表示。试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A、 3 ρ ε a B、 ρ ε a C、 2ρ ε a D、 3ρ ε a 2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R.试求环中心O点处的场强 A、 2πR λ ε - B、 πR λ ε - C、 00 ln2 2π4 λλ εε + D、 00 ln2 π2 λλ εε +
3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。 A 、10 20214R Q V R R πε??? ?- - ? ????? B 、102024R Q V R R πε?? - ??? C 、002 4Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε?? ? ?+ - ? ?? ??? 4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ?2σ所受的电场力 。 A 、20σε B 、202σε C 、2202S σε? D 、2 20 S σε? 5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ] Q O p r )
静电场复习讲义
静电场 【考点透视】 一、库伦定律与电荷守恒定律 1. 库仑定律 (1)真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在他们的连线上。 (2)电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。 (3)当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可以看做带电的点,叫点电荷。类似于力学中的质点,也时一种理想化的模型。 2. 电荷守恒定律 电荷既不能创生,也不能消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到物体的另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变,这个结论叫电荷守恒定律。 电荷守恒定律也常常表述为:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的。 二、电场的力的性质 1. 电场强度 (1)定义:放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值,叫该点的电场强度。 该电场强度是由场源电荷产生的。 (2)公式: E F q (3)方向:电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。 2. 点电荷的电场 (1)公式:E Q K r 2 (2)以点电荷为中心,r 为半径做一球面,则球面上的个点的电场强度大小相等, E 的方向沿着半径向里(负电荷)或向外(正电荷) 3. 电场强度的叠加 如果场源电荷不只是一个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度 的矢量和。 4. 电场线 (1)电场线是画在电场中的一条条的由方向的曲线,曲线上每点的切线方向,表示该点的电场强度 的方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线。 (2)电场线的特点 电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷;电场线在电场中不相交;在同一电场里, 电场线越密的地方场强越大;匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。 三、电场的能的性质 1. 电势能 电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电 势能。 2. 电势 (1)电势是表征电场性质的重要物理量,通过研究电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值得出。 (2)公式:E P (与试探电荷无关)q
静电场知识点总结
第一章静电场知识点概括 【考点1】电场的力的性质 1.库仑定律:■ (1)公式:F =kQ q ..(2)适用条件:真空中的点电荷。 2. F E=— q用比值法定义电场强度E,与试探电荷q无关;适用于一切电场 Q E=V r 适用于点电荷 U E =一 d 适用于匀强电场 3. (1)意义:形象直观的描述电场的一种工具 (2)定义:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。 说明:a.电场线不是真实存在的曲线。 b.静电场的电场线从正电荷出发,终止于负电荷(或从正电荷出发终止于无穷远,或来自于 无穷远终止于负电荷)。 J c.电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向相同。 d.电场线的疏密表示场强的大小,场强为零的区域,不存在电场线。 e.任何两条电场线都不会相交。 f.任何一条电场线都不会闭合。 g.沿着电场线的方向电势是降低的。 【典例1】如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的 圆心,?MOP =60° ,电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这 时O点电场强度的大小为E I;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为 E2,E i与E2之比为() A.1 : 2 B.2: 1 C. 2:3 方法提炼:求解该类问题时首先根据点电荷场强公式得出每一个点电荷产生的场强的大小和方向,再依据平行四边形定则进行合成。
【考点2】电场的能的性质 1.电势能E P、电势「、电势差U (1)电场力做功与路径无关,故引入电势能,W A B= E pA- E PB (2)电势的定义式:;:=E P q (3)电势差:UAB = ;:A -订 (4)电场力做功和电势差的关系:W A^= qU AB 沿着电场线方向电势降低,或电势降低最快的方向就是电场强度的方向。 2.电场力做功 定义:电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功W AB简称电功。 公式:W AB ^ qU AB 说明:1.电场力做功与路径无关,由q、U AB决定。 2.电功是标量,,电场力可做正功,可做负功,两点间的电势差也可正可负。 3?应用W A^qU AB时的两种思路 < (1)可将q、U AB连同正负号一同代入,所得的正负号即为功的正负; (2)将q、U AB的绝对值代入,功的正负依据电场力的方向和位移(或运动) 方向来判断。 ‘4.求电场力做功的方法:①由公式W A^qU AB来计算。 ②由公式W = F COS来计算,只适用与恒力做功。 彳 ③由电场力做功和电势能的变化关系W AB=E P A - E pB L④由动能定理W电场力+ W其他力=E k 【典例2]如图所示,Xoy平面内有一匀强电场,场强为E,方向未知,电场线跟X轴的负方向夹角为
物理电场经典常考题型
电场难题——经典题 2.如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径,现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹最后经过A点,设小球运动过程中带电量没有改变,重力加速度为g,求: (1)小球到达B点的速度大小;(2)小球受到的电场力的大小和方向; (3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。 3、如图所示,一固定在竖直平面内的光滑绝缘半圆形轨道ABC,其半径为R=0.4m. 轨道在C处与水平绝缘板相切.在绝缘板上距C点2m的D点静置一质量m=20g的 小物块(可看作质点),小物块带负电,电量为q=1C,今在空间加一水平向左 的匀强电场,场强方向与导轨共面,发现小物块恰能通过轨道最高点A. 取g= 10m/s2,求: (1)匀强电场的电场强度E;(2)小物块的落点到C点的距离x. (自认为第二问答案有误,不应水平方向匀速运动,请勿看答案。)
向右水平拉直后从静止释放,细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子O′在竖直平面内作圆周运动,求OO′长度。 5、两块平行金属板A、B彼此平行放置,板间距离为d,两板分别带有等量异种电荷,且A 板带正电,两板中间有一带负电的油滴P,当两板水平放置时,油滴恰好平衡,若把两板 倾斜60°,把油滴从P静止释放,油滴可以打在金属板上,问: (1)油滴将打在哪块金属板上?(2)油滴打在金属板上的速率是多少? 6、如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆 AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m。有一质量500g的带电小环套在直杆上,正以某 一速度,沿杆匀速下滑,小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。(g取l0m/s2)求: (1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。
高中物理--静电场测试题(含答案)
高中物理--静电场测试题(含答案) 一、选择题(本题共10小题,每小题4分。在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.下列物理量中哪些与检验电荷无关? ( ) A .电场强度E B .电势U C .电势能ε D .电场力F 2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近,保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动,则q 2在运动过程中受到的库仑力( ) A .不断减小 B .不断增加 C .始终保持不变 D .先增大后减小 3.如图所示,在直线MN 上有一个点电荷,A 、B 是直线MN 上的两点,两点的间距为L , 场强大小分别为E 和2E.则( ) A .该点电荷一定在A 点的右侧 B .该点电荷一定在A 点的左侧 C .A 点场强方向一定沿直线向左 D .A 点的电势一定低于B 点的电势 4.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( ) A .,A A W W U q ε=-= B .,A A W W U q ε==- C .,A A W W U q ε== D .,A A W U W q ε=-=- 5.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上6×103V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2)( ) A .3×106 B .30 C .10 D .3×104 6.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所示,下列说法正确的是
静电场综合复习卷_测试卷精选含各个知识点含答案.doc
静电场单元检测卷一 满分110 分时间90分钟 1.如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相等的图是:() 2.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a,b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a、b 带正电,电荷量均为q,c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为 A. 3kq 2 3l 错误!未找到引用源。 B. 3kq 2 l 错误!未找到引用源。 C. 3kq 2 l 错误!未找到引用源。 D. 2 l 3kq 2 3.图中三条实线a、b、c 表示三个等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下 沿虚线所示途径由M点运动到N点,由图可以看出( ) A.三个等势面的电势关系是a> b> c B.三个等势面的电势关系是a< b< c C.带电粒子在N点的动能较小,电势能较大 D.带电粒子在N点的动能较大,电势能较小 4.如图所示,虚线表示某电场中一簇等势面,相邻等势面之间电势差相等,一带正电的 粒子以一定的初速度进入电场中,只在电场力作用下从M点运动到N点,此过程中电场力对该粒子做负功,则由此可知() A.M 点的电势要比N点的高 B. 此带电粒子在M点受到的电场力比在N点要大 C.带电粒子在M点的电势能比在N点要小 D.带电粒子经过M点时的速率比经过N点的要小 5.如图1、2、3、4 虚线是正点电荷形成电场中的等势线,相邻等势线的 电势差大小均为10V,且令。某一带电量q=0.1C 的带电粒子,沿 2 0 图中实线运动轨迹,先后通过A、B、C 三点,经过 A 点时,带电粒子的动 能E kA=10 J,则关于动能、电势能、电势,以及电场力做功,下列说法正 确的是() A、E kB=2 J ,W AB=-8 J ,20V B、E kC=9 J ,W BC=1 J ,10V A C
最新高中电场知识点总结
高中电场知识点总结 电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。今天XX为大家准备了高中电场知识点总结,欢迎 阅读! 高中电场知识点总结自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就 是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e =*10^(-19)C。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)使物体带电也叫起电。 使物体带电的方法有三种: ①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电 电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分, 这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电 的点,叫做点电荷。 公式:F = KQ1Q2/r^2(真空中静止的两个点电荷)在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它 们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K =*10^9Nm^2/C^2。(F:点电荷间的作用力(N),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) 库仑定律的适用条件是:(1)真空,(2)点电荷。 点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点: (1)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹 是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放 入一个检验电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F/q叫做这个位置上的电场强度,定义式是E = F/q,E是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负 电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C)) 电场强度E的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与检验电荷无关。与放入检验电荷的正、负,及带 电量的多少均无关,不能认为E与F成正比,也不能认为E与q成反比。 点电荷场强的计算式E = KQ/r^2( r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C))
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静电场 一、静电场公式汇总 1、公式计算中的 q、φ的要求 电场中矢量(电场力 F、电场 E)的运算:q 代绝对值 电场中标量(功 W 、电势能 E p、电势差 U AB、电势φ)的运算:q 、φ 代正、负 2、公式: (1)点电荷间的作用力: F=kQ1Q2/r 2 (2) 电荷共线平衡:Q 外1 Q 外 2 Q 内 Q 外 1 Q 内 Q 外2 ... ( 3)电势φA: φA=Ep A /q (φA电势 =Ep A电势能 / q 检验电荷量;电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无关) (4)电势能 Ep A:Ep A=φA q (5)电场力做的功 W AB W=F d =F S COSθ=Eqd W AB=E pA-E pB W AB= U AB q(电场力做功由移动电荷和电势差决定,与路径无关)( 6)电势差 U AB: U AB=φA-φB(电场中,两点电势之差叫电势差) U AB=W AB / q(W AB电场力的功) U= E d(E数值等于沿场强方向单位距离的电势差) ( 7)电场强度 E E=F/q(任何电场); E kQ / r 2(点电荷电场);E U /d (匀强电场) ( 8)电场力: F=E q (9)电容:C Q (10)平行板电容器: C S U 4 kd 3、能量守恒定律公式 ( 1)、动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化 . 公式: F 合 t = mv 2一 mv1(解题时受力分析和正方向的规定是关键) 动量守恒定律:相互作用的物体系统 , 如果不受外力 , 或它们所受的外力之和为零 , 它们的总动量保持不变 . (研究对象:相互作用的两个物体或多个物体) 公式: m1v1 + m 2 v2 = m 1 v 1' + m2 v2'
[实用参考]高中物理电磁场练习题.doc
专题练习 电磁场 第1讲 电场及带电体在电场中的运动 高频考点一 电场的特点和性质
例1直角坐标系POP 中,M 、N 两点位于P 轴上,G 、H 两点坐标如图.M 、N 两点各固定一负点电荷,一电量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k 表示.若将该正点电荷移到G 点,则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a 2,沿P 轴正向 B.3kQ 4a 2,沿P 轴负向 C.5kQ 4a 2,沿P 轴正向D.5kQ 4a 2,沿P 轴负向 [例2] (2016·全国大联考押题卷)(多选) 如图所示,虚线为某电场中的三条电场线1、2、3,实线表示某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点,则下列说法中正确的是( ) A .粒子在a 点的加速度大小小于在b 点的加速度大小 B .粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能 C .粒子在a 点的速度大小大于在b 点的速度大小 D .a 点的电势高于b 点的电势 电场性质的判断方法 1.电场强度的判断方法: (1)根据电场线的疏密程度进行判断. (2)根据等差等势面的疏密程度进行判断. (3)根据E =F q 进行判断. 2.电势高低的判断方法: (1)由沿电场线方向电势逐渐降低进行判断. (2)若q 和W AB 已知,由U AB =W AB q 进行判断. 3.电势能大小的判断
根据电场力做功的正负判断电势能的变化或动能的变化. 1.(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势线如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中f点进入电场,其运动轨迹如图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列说法中正确的是() A.f、b、c、d、e五点中,c点电场强度最大 B.带电粒子的加速度逐渐变大 C.带电粒子的速度先增大后减小 D.粒子经过b点和d点时的速度大小相同 2.(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则() A.a点的电场强度比b点的大 B.a点的电势比b点的高 C.c点的电场强度比d点的大 D.c点的电势比d点的低 3.(2016·湖北武汉调研)在真空中某区域有一电场,电场中有一点O,经过O点的一条直线上有P、M、N三点,到O点的距离分别为r0、r1、r2,直线上各点的电势φ分布如图所示,r 表示该直线上某点到O点的距离,下列说法中正确的是() A.O、P两点间电势不变,O、P间场强一定为零 B.M点的电势低于N点的电势 C.M点的电场强度大小小于N点的电场强度大小 D.在将正电荷沿该直线从M移到N的过程中,电场力做负功
高中物理电场测试题
班级: 学号: 姓名: 一、选择题 1.如图是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是 A .A 点场强一定大于 B 点场强 B .在B 点释放一个电子,将一定向A 点运动 C .这点电荷一定带正电 D .正电荷运动中通过A 点时,其运动方向一定沿AB 方向 2.用6伏干电池对一个电容器充电时 A . 只要电路不断开,电容器的带电量就会不断增加 B . 电容器接电源正极的极扳带正电,接电源负极的极板带负电 C . 电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量 D . 充电后电容器两极板之间不存在电场 3.将电量为3×10-6C 的负电荷,放在电场中A 点,受到的电场力大小为6×10-3N ,方向水平向右,则将电量为6×10-6C 的正电荷放在A 点,受到的电场力为 A .×10-2N ,方向水平向右 B .×10-2N ,方向水平向左 C .×102N ,方向水平向右 D .×102N ,方向水平向左 4.在点电荷Q 的电场中,距Q 为r 处放一检验电荷q ,以下说法中正确的是 A .r 处场强方向仅由Q 的正、负决定 B .q 在r 处的受力方向仅由Q 的正、负决定 C .r 处场强的正、负由场强零点的选择决定 D .r 处场强的正、负由q 的正、负决定 5.关于场强的概念,下列说法正确的是 6.关于电场强度和电场线,下列说法正确的是 A . 在电场中某点放一检验电荷后,该点的电场强度会发生改变 B . 由电场强度的定义式E=F/q 可知,电场中某点的E 与q 成反比,与q 所受的电场力F 成正比 C .电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向 D .初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合 、b 两个电容器,a 的电容大于b 的电容 A .若它们的带电量相同,则a 的两极板的电势差小于b 的两极板的电势差 B .若它们两极板的电势差相等,则a 的带电量小于b 的带电量 C .a 的带电量总是大于b 的带电量 D .a 的两极板的电势差总是大于b 的两极板的电势差 8.两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A 和B ,彼此间的引力为F .另一个不带电的与A 、B 大小相同的导体小球C , 先与A 接触, 再与B 接触,然后移开,这时A 和B 之间的作用力为F',则F 与F'之比为 A .8 3 B .8 1 C .18 D .41 9.电场中有一点P ,P 点电场强度的方向向东,一个点电荷a 通过P 点,下面哪种情况说明a 带负电(不计a 受的重力作用) A .通过P 点时,a 的位移向西 B .通过P 点时,a 的速度向西 C .通过P 点时,a 的加速度向西 D .通过P 点时,a 的动量向西 10.在真空中,电量为q 1的点电荷产生的电场中有一个点P ,P 点与q 1的距离为 r ,把一个电量为q 2的实验电荷放在P 点,它受的静电力为F ,则P 点电场强度的大小等于 A F q B C k q r D k q r 1 12 22 . . ..F q 2 11.下面关于电场线的说法,其中正确的是
静电场知识点总结(新)
高 一 物 理 选 修 3-1 《静 电 场》 总 结 一.电荷及守恒定律 (一) 1、三种起电方式: 2、感应起电的结果: 3、三种起点方式的相同和不同点: (二) 1、电荷守恒定律内容: 2、什么是元电荷: e 19 106.11-?=______________,质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。 3、比荷: 二. 库仑定律 1、内容: ________________________________________________________________ _ 2、公式:21r Q Q K F =_________________,F 叫库仑力或静电力,也叫电场力。它可以是引力,也可以是斥力,K 叫静电力常量,29/109C m N K ??=_________________________。 3、适用条件:__________________(带电体的线度远小于电荷间的距离r 时,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时,可看作是点电荷)(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r ,同种电荷间的库仑力F ,异种电荷间的库仑力F )。 4、三个自由点电荷静态平衡问题:
三.电场强度 1. 电场 ___________周围存在的一种物质。电场是__________的,是不以人的意志为转移的,只要电荷存在,在其周围空间就存在电场,电场具有___的性质和______的性质。 2. 电场强度 1) 物理意义: 2) 定义:公式:F E / =__________,E 与q 、F ____关,取决于_______,适用于____电场。 3) 其中的q 为__________________(以前称为检验电荷),是电荷量很______的点 电荷(可正可负)。 4) 单位: 5) 方向:是____量,规定电场中某点的场强方向跟_______在该点所受电场力方向 相同。 3. 点电荷周围的场强 ① 点电荷Q 在真空中产生的电场r Q K E =________________,K 为静电力常量。 ② 均匀带点球壳外的场强: 均匀带点球壳内的场强: 4. 匀强电场 在匀强电场中,场强在数值上等于沿______每单位长度上的电势差,即: U E /=_____。 5. 电场叠加 几个电场叠加在同一区域形成的合电场,其场强可用矢量的合成定则 (________)进行合成。 6. 电场线 (1)作用:___________________________________________________________。
高考物理试题——电场专题(含标准答案)
高考物理试题——电场(课堂) (全国卷1)16.关于静电场,下列结论普遍成立的是( ) A .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 C .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零 D .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向 (全国卷2)17. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为V/m.已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/,水的密度为kg/。这雨滴携带的电荷量的最小值约为( ) A .2 C B. 4 C C. 6 C D. 8 C (天津卷)5.在静电场中,将一正电荷从a 点移到b 点,电场力做了负功,则( ) A .b 点的电场强度一定比a 点大 B .电场线方向一定从b 指向a C .b 点的电势一定比a 点高 D .该电荷的动能一定减小 (天津卷)12.(20分)质谱分析技术已广泛应用 于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意 如图,M 、N 为两块水平放置的平行金属极板,板长为 L ,板右端到屏的距离为D ,且D 远大于L ,O’O 为垂直 于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离O’O 的距离。以屏中心O 为原点建立xOy 直角坐标系,其中x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向。 (1)设一个质量为m 0、电荷量为q 0的正离子以速度v 0沿O’O 的方向从O’点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O 点。若在两极板间加一沿+y 方向场强为E 的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O 点的距离y 0; 4 102s 3103m ?910-?910-?910-?910-