高二物理 电场能的性质
高二物理 电场能的性质
【学习目标】
1、理解电场力做功特点，掌握电场力做功和电势能的变化的关系
2、理解电势能、电势的概念及相互关系。
3、理解等势面的概念及等势面和电场线的关系。
4、理解电势差的定义及正负值的定义。
5、会用./AB A B AB U W q ??=-=AB 及U 进行有关计算
6、理解匀场电场中电势差跟电场强度的关系AB U Ed =
7、会用AB U Ed =或/AB E U d =解决有关问题 【自主学习】
一、电势差、电势、电势能
2、（1）电场中确定的两点间的电势差是 的，和零电势参考点（标准点）的选取 。
（2）电势是相对量，它的大小和电势零点选取
（3）在选取了参考点以后，在确定的电场中的确定点的电势是 ，和该点有无试探电荷无关。
（4）正电荷由静止开始仅在电场力作用下一定由 电势处向 电
势处运动；负电荷由静止开始仅在电场力的作用下一定由 向 运动。
二、电场力的功 1、特点
电场力做功与路径 ，只与 有关。 2、计算方法
（1）由公式W=qE·s（s 为电荷初末位置在电场方向上的位移） （2）由公式AB AB W qU =（AB U 为电荷初末位置间电势差的大小）
（3）由电场力做功和电势能的变化的关系：(.AB PA PB PA PB W E E E E =-分别是电荷电场中A 、B 两点的电势能）
（4）由动能定理K W W E +=V 电场力其他力 三、等势面
1、定义：电场中 构成的面叫等势面。
2、等势面与电场线的关系
（1）电场线总是与等势面垂直，且从 等势面指向 等势面。 （2）电场线越密的地方，等势面也 。
（3）沿等势面移动电荷，电场力 做功，沿电场线移动电荷，电场力 做功。
（4）电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具
（5）实际中测量等电势点较容易，所以往往通过描绘等势线来确定电场线。
四、电势差与电场强度的关系
1、匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为U=
2、说明
（1）U=Ed只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时，E越大处，d ，即等势而越
（2）式中d的含义是某两点距离或两点所在等势面间的距离。由此可知电场强度的方向是电势降落最的方向。
（3）匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落
【典型例题】
例1 图1.2—1中，a、b为竖直向上的电场线上的两点，
一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到
b点恰好速度为零，下列说法中正确的是（）
A、带电质点在a、b 两点所受的电场力都是竖直向上的
B、a点的电势比b点的电势高
C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小
D、a点的电场强度比b点的电场强度大
（1）审题（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程）
（2）分析（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）
（3）解题过程
例2 如图1.2—2所示的匀强电场中，有a 、b 、c 三点， ab=5cm ，bc=12cm ，其中ab 沿电场方向，bc 和电场方向成 60°角，一个电量为q=4×10-8C 的正电荷从a 移到
b 电场力做功为W 1=1.2×10-7J 求： （1）匀强电场的场强E=？
（2）电荷从b 移到c ，电场力做功W 2=？ （3）a 、c 两点的电势差U ac =？
分析：（1）审题（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程）
（2）（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）
(3)解题过程：
例3 1.2—3如图所示，在场强E=1.5×103N/C 的匀强电场中，有A 、B 、C 三点，AB 垂直于电场线， BC 平行于电场线，AB=3cm ，BC=4cm ，AC=5cm ， A 、B 的电势差U AB =0，B 、C 电势差U BC 与A 、C 电势差U AC 相等，U BC =U AC =60V ，把一正电荷
81.010q C -=+?放在A 点，求：（1）电荷q
在A点受到的电场力为多大？方向怎样？
（2）电荷q沿A B C
→→路线到达C点，
电场力各做了多少功？电场力做功有什么特点？电势能怎样变化？变化了多少？分析：（1）（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程）
（2）（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）
解题过程：
例4如图1.2—4所示，两平行金属板A、B间接有直流电源，
一电子从A板附近无初速释放，当电子到达B极板时速度为
V
1
，现将B板向左移动一段距离，使A、B间距离变为原来的
一半，仍让电子从A板附近无初速释放，当电子到达B板时
速度为
v
2
，则有（）
A、v
1=v
2
B、v
1
=2v
2
C、
12
1
2
v v
=D、
12
2
v v
=
分析（1）（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程）
（2）（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）
(3)解题过程：
【针对训练】
1、如图1.2—5所示，M 、N 两点分别放置两个等量异种电荷， A 为它们连线的中点，B 为连线上靠近N 的一点，C 为连线中
垂线上处于A 点上方的一点，在A 、B 、C 三点中（ ） A 、场强最小的点是A 点，电势最高的点是B 点 B 、场强最小的点是A 点，电势最高的点是C 点 C 、场强最小的点是C 点，电势最高的点是B 点 D 、场强最小的点是C 点，电势最高的点是A 点 2、如图1.2—6所示，Q 是带正电的点电荷， P 1、P 2为其电场中的两点，若E 1、E 2为P 1和P 2两点的 电场强度的大小，1?、2?为P 1和P 2两点的电势，则（ ） A 、1212,E E ???? B 、1212,E E ????
C 、1212,E E ????
D 、1212,
E E ????
3、如图1.2—7所示为某一电场的电场线和等势面， 已知5,3,a c V V ab bc ??===，则（ ） A 、4b V ?= B 、4b V ?? C 、4b V ??
D 、上述三种情况都有可能
4、在静电场中，将一电子从A 点移到B 点，电场力做了正功，则（ ） A 、电场强度的方向一定是由A 点指向B 点 B 、电场强度的方向一定是由B 点指向A 点 C 、电子在A 点的电势能一定比在B 点高 D 、电子在B 点的电势能一定比在A 点高
5、某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点， 电场线、粒子在A 点的初速度及运动 轨迹如图1.2—8所示，可以判定（ ） A 、粒子在A 点的加速度大于它在B 点的加速度 B 、粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能 C 、粒子在A 点的电势能小于它在B 点的电势能 D 、电场中A 点的电势低于B 点的电势
【能力训练】
1、如图1.2—9所示，在真空中有两个带相等 电荷量的正电荷q 1 和q 2，它们分别固定在A 、B
两点，DC 为AB 连线的中垂线，现将正电荷q 3由C 沿CD 移至无穷远处，在此过程中（ ） A 、q 3的电势能逐渐增加
B 、q 3的电势能先逐渐增加，后逐渐减少
C 、q 3受到电场力逐渐减小
D 、q 3受到电场力先逐渐增大，后逐渐减小 2、如图1.2—10所示，在某电场中，沿ABCDA 移动一负电荷，电场力分别做功为
4,2,3.AB BC CD W eV W eV W eV =-=-=
则以下判断正确的是 A 、D 点的电势最高，且A B ??? B 、C 点的电势最高，且A B ??? C 、B 点的电势最高，且A D ??? D 、A 点的电势最高，且D B ??? 解析：
3、如图1.2—11所示，虚线a 、b 和C 是 某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为
a ?、
b ?和,.C a b
c ??????一带正电的粒子射入电场中， 其运动轨迹如实线KLMN 所示，由图可知（ ） A 、粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功 B 、粒子从L 从M 的过程中，电场力做负功 C 、粒子从K 到L 的过程中，电势能增加 D 、粒子从L 到M 的过程中，动能减少
4、一带电粒子射入一固定在O点的点电荷电场中，
粒子运动轨迹如1.2—12图中细线abc所示，图中
粗线是同心圆弧，表示电场等势面，不计重力，则以
下判断正确的有（）
A、此粒子一直受静电斥力作用
B、粒子在b点的电势能一定大于a点的电势能
C、粒子在b点的速度一定和在c点的速度大小相等
D、粒子在a，c两点的动能、速度大小相等
5、如图1.２—13中虚线表示等势面相邻两等势面间
电势差相等，有一带正电的粒子在电场中运动，实线
表示该带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，
粒子在a点的动能为20eV，运动到b点时的动能为
2eV，若取c点为零势点，则当粒子的电势能为—6eV时，
它的动能是（）
A、16eV
B、14eV
C、6ev
D、4ev
6、（山东济南联考题）如图1.2—14所示，实线为匀强
电场中的电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的
电势差相等，一正电荷在等势面A处的动能为20J，
运动到等势面C处动能为零，现取B等势面为零电
势能面，则当此电荷的电势能为2J时的动能是J，（不计重力和空气阻力）
7、（2020·湖北宜昌模拟）图1.2—15中的虚线
a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面，两个
带电粒子M、N（重力忽略不计）以平行于等势
面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN
和NQM所示，已知M是带正电的带电粒子，
则下列说法中正确的是（）
A、N一定也带正电
B、a点的电势高于b点的电势，a点的场强大于b点的场强
C、带电粒子N的动能减小，电势能增大
D、带电粒子N的动能增大，电势能减小
8、如图1.2—16所示，带电体Q固定，带电体
P的电荷量为q，质量为m，与绝缘的水平面间
的动摩擦因数μ，将P在A点由静止放开，
则在Q的排斥下运动到B
点停下，A、B相距为s，下列说法正确的是（）
μ
A、若将P从B点由静止拉到A点，水平拉力至少做功2mgs
μ
B、若将P从B点拉到A点，水平拉力至少做功mgs
μ
C、P从A点运动到B点，电势能增加mgs
μ
D、P从A点运动到B点，电势能减少mgs
9、图中虚线1.2—17所示为
静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间
的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正
电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。当这一点电荷运动到某
一位置，其电热能变为—8eV时，它的动能为多大？
10、一端固定的长为L的绝缘线，另一端拴住质量为
m带电荷量为q的小球，放在水平向右的匀强电场中，
如图1.2—18所示，把细线拉至水平，将小球从A点
由静止释放，当小球向下摆过60°角达B的位置时
速度恰好为零，求：
（1）A、B两点间的电热差
（2）匀强电场的场强
【学后反思】
______________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。
答案
[自主学习]
1、………………………………（见原稿）
2、（1）确定无关（2）无关（3）定值无关（4）高低低高
二、1、无关初未位置
三、1、电势相等的点
2、（1）高低（2）越密（3）不一定
四、1、E·d2、（1）越小密集（2）沿电场线方向上的
快
（3）相同
[典型例题]
例1 （1）审题：静止释放
恰好速度为零
（2）分析：电场线是直线，由a 点静止释放，到b 点速度恰好为零，说明质点先加速后减速，电场力方向由a 指向b ，保持不变，重力向下，大小不变
（3）解题过程：带电质点受向上的电场力和向下的重力作用，先加速后减速，a 、b 两点电场力方向都是向上的，A 对，a b →电场力做正功，电势能减小，C 错；由于电荷的电性未知故不能判定a 、b 两点电势高低B 错，由题意可知质点在ab 两点的电场力大小Fa Fb ?D 对，故本题正确答案为AD 例2分析：
（1）审题 “ab 沿电场方向”“正电荷”“由a 到b”
（2）如图所示，分两个过程先,a b b c →→再，由于电场力做功W qU =与路径无关，只与初末位置的电势差有关，故可据已知的电场力做功先求电势差，再据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E ，反之亦然。 解题过程：（1）设a 、b 两点间距离为d ，
1(1)/(2)
ab ab W qUab E U d ==
（1）（2）联立得
7182
1.21060(/)410510ab W E V m qd ---?===??? （2）2oc bc b c W qU qEd →==电场力做功 =82741060610 1.4410---????=?（J ） （3）a 、b 两点间的电势差
-7
ac 12ab -8
W W +W (1.2+1.44)?10U ====6.6(V)q q 4?10
例3分析
（1）审题：“匀强场”“AB 垂直于电场线”“BC 平行于电场线”
（2）电荷移动两种方式一是A B C →→，二是A C →比较两种方式中电场力做功的关系。 解题过程：
（1）电荷在A 点所受的电场力8351.010 1.510 1.510F qE N --==???=?N ，方向与电场线方向相同，因为匀强电场中各点的场强的大小和方向都相同，所以电荷q 在电场中各点的受力都相同。 （
2
）
q
沿
A B C →→路线，电场力做功
8871.0100 1.01060 6.010ABC AB BC AB BC W W W qU qU J J J ---=+=+=??+??=?
同理，电荷q 沿A C →路线，电场力做功
875274
1.01060 6.010,cos 1.510510 6.0105
AC AC AC W qU J J Ws J J α-----==??=?=????=?或
由于电场力对电荷做的功等于电荷的电势能的减少，所以电荷从A 点移到C 点电势能减少，减少的电势能为76.010AC J ε-=?V 例4分析
（1）审题“A 板附近”“无初速释放”“电子”
（2）AB 间接有直流电源，AB 间有匀强电场方向B A →，故电子在AB 间受恒定电场力作用，匀加速向右，AB 间距离变化前后始终与直流电流相连，两板间电势差不变，本题已知两种情景，分别应用动能定理，联立求得未知数。
解题过程：设A 、B 间距离原来为d ，电源电动势为E ，由动能定理得：
2
1112
eE d mv =
g ① 1/E E d =其中 ②
解得1v =
,:B 板左移后由动定理得
2
2
2122
d eE mv = ③ 22E E
E d d ==
其中 ④
解得212,,v v v A =
=可见即选项正确 总结求电场力做功：
（1）W=qU 是求电场力做功的基本方法，也是普遍适用的方法（不论电场是否为匀强电场），但需注意，式中的U 是电荷运动中跨过的电势差。（2）只有电荷在匀强电场中运动时，电场力做功才能有cos W Fs θ=计算。 [针对训练]
1、解析：由等量异种电荷的电场线和等势画的分布特点可知ABC 三占场强大小关系为，E B ＞E A ＞E C ，电势高低关小为B A C ????=故正确选项为C 。
2、解析：由正电荷电场线特占可知E 1＞E 2，由沿电场线方向电势逐渐减小可知12???故正确选项为A 。
3、解析：由匀强电场U=Ed 可知，d 一定的情况下E 越大处，U 越大，则4b V ??，故正确答案为C 。
4、解析：由电场力做功公式cos AB AB W qE S θ=g 可知若.cos 90AB W o θ??o 即电场力方向位移AB S 方向夹角小于90o ，电场力方向不一定沿AB S 方向，场强的方向也就不一定由B 指向A ，AB 均错，但由电场力做功与电势能的变化关系AB PA PB W E E =-可知
PA PB E E ?所以C 对，D 错，本题正确答案为C 。
5、解析：由电场线的疏密可知场强B A E E ?，所以粒子的加速度B A a a ?，由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势A B ???，由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为,KB KA B A E E E E ??，选项B
正确。 答案：B [能力训练]
1、解析：CD 线上各占场强方向均由C D →，大小先逐渐增大再逐渐减小，所受电场力先逐渐增大再逐渐减小C 错D 对，电场力一直对电荷q 3做正功，电势能渐小，AB 均错，故本题正确答案D 。
2、
4
,234233AB A B BC BC B C CD CD C D D B C
AD AD A D w
q W U AB q q W U q q W U q q W U D
q q q
???????????=
-==?-+==?-==???----+===?--AB 由U 可知故均错
故故结合分析可知故所以本题选择
3、解析：由粒子运动轨迹可知场源电荷为正电荷，k l →斥力做负功，A 对，电势能增加C 对，L 、M 电势，L M →不做功，B 错，D 错 本题正确选项为AC
4、解析：
由粒子们运动轨迹可以判断，粒子受到斥力作用A 对，c b →斥力做负功，电势能增加又因为a 、c 为等势点，粒子在a 、c 两点电势能相等，故B 对，c→b 动能减小，速率减小，C 错，D 对，故本题正确答案ABD 。
5、解析：因该带正电的粒子从a 点运动到b 点动能减少了18eV ，则运动到c 等势面时的动能202
2028,3
kc E eV eV eV -=-
?=带电粒子的总能量808.kc E E Ec eV eV =+=+=当粒子的电势能为—6eV 时，动能
8(6)14k E eV eV eV =--=，选项B 正确
6、解：设 ABC 间相邻等势间电势差为U
q·3U=20 203qU =
则荷在A 处的电势能为20
()3
J -
所以由能的转化与守恒可知
20
20()23
3612()
3
kx kx E E J +-
=+==
即电荷电势能为2J 时动能为12J 。
7、[解析]选D 。由两个粒子的运动轨迹可知，M 、N 受电场力的方向相反，故N 粒子带负电，正电荷在电场力作用下由高电势到低电势，故a 、b 、c 、d 的电势关系为
a b c d ???????，由于等场面是平行的直线，形成的电场是匀强电场，由图可知，电场力对M 、N 带电粒子做正功使其动能增大，电势能减小。 8、[解析]选A 、D 。方法一 用动能定理解
对P ，由动能定理得，0,F W W W mgs μμ-==电电，电场力做正功，电势能减少，若用外力将P 从B 点拉到A 点，要克服电场力和摩擦力做功，所以至少做功2mgs μ。 方法二 用能量守恒定律解
P 从A 点到B 点过程中，电势能减少，内能增加，由于动能的变化量为零，所以减少的电势能即W 电等于增加的内能mgs μ，若用水平拉力将P 从B 点拉回A 点，既要增加电势能，又要产生内能，所以拉力的功至少要等于2mgs μ，正确选项为A 、D 。 9、解析：设相邻等势面之间的电势差大小为U ，正电荷从a 运动到b ，动能减少，可知b 点电势高于a 点，则2,a b U U ??=-=，设正电荷的电量为q ，则正电荷在a 点、b 点的电势能2,pa pb E qU E qU =-=，据能量守恒定律ka pa kb pb E E E E +=+，代入数据得qU=7eV
设点电荷运动时c 点时，其动能、电势能分别为kc E 、pc E ，据能量守恒定律
ka pa kc pc E E E E +=+，
26(14)(8)20kc kc eV eV E eV E eV +-=+-=
10、解析
（1）A B →由动能定理
sin 600AB mgl qU +=o
602AB
mglSin U q q
==
-o （2）由
1
/2U Ed U E l d ====
可知
匀强电场强为
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。
高二物理期中必考知识点大全
高二物理期中必考知识点大全 高二物理期中必考知识点大全（一） 电场 1.两种电荷、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 2.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=9.0×109Nm2/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｝ 3.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)｝ 4.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｝ 5.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)｝ 6.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)｝ 7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB: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(m)｝9.电势能：EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位 置时电势能的差值｝
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量 等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电 压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积，d:两 极板间的垂直距离，ω：介电常数)常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2， Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平抛垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的 平行极板中：E=U/d) 平抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2，a=F/m=qE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异 种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分; (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向 为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与 等势线垂直; (3)常见电场的电场线分布要求熟记; (4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关; (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面 附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有 净电荷,净电荷只分布于导体外表面; (6)电容单位换算：1F=106μF=1012PF;
高中物理带电粒子在电场中的运动技巧很有用及练习题.doc
高中物理带电粒子在电场中的运动技巧 ( 很有用 ) 及练习题 一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动 1． 如图所示，竖直面内有水平线 MN 与竖直线 PQ 交于 P 点， O 在水平线 MN 上， OP 间 距为 d ，一质量为 m 、电量为 q 的带正电粒子，从 O 处以大小为 v 0、方向与水平线夹角为 θ＝ 60o 的速度，进入大小为 E 1 的匀强电场中，电场方向与竖直方向夹角为 θ＝ 60o ，粒子 到达 PQ 线上的 A 点时，其动能为在 O 处时动能的 4 倍．当粒子到达 A 点时，突然将电场 改为大小为 E 2，方向与竖直方向夹角也为 θ＝ 60o 的匀强电场，然后粒子能到达 PQ 线上的 B 点．电场方向均平行于 MN 、 PQ 所在竖直面，图中分别仅画出一条电场线示意其方向。 已知粒子从 O 运动到 A 的时间与从 A 运动到 B 的时间相同，不计粒子重力，已知量为 m 、 q 、 v 0、 d ．求： (1)粒子从 O 到 A 运动过程中 ,电场力所做功 W ； (2)匀强电场的场强大小 E 1、 E 2； (3)粒子到达 B 点时的动能 E kB ． 3 2 (2)E 1 ＝ 3m 02 3m 2 14m 02 【答案】 (1)W mv 0 4qd E 2 ＝ (3) E kB ＝ 2 3qd 3 【解析】 【分析】 (1) 对粒子应用动能定理可以求出电场力做的功。 (2) 粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出电场强度大小。 (3) 根据粒子运动过程，应用动能计算公式求出粒子到达 B 点时的动能。 【详解】 (1) 由题知：粒子在 O 点动能为 E = mv 0 粒子在 A 点动能为： E =4E ko ，粒子从 O 到 A ko 1 2 kA 2 运动过程，由动能定理得：电场力所做功： W=E kA -E ko = 3 mv 02 ； 2 (2) 以 O 为坐标原点，初速 v 0 方向为 x 轴正向，
高二物理静电场测试题及答案
第一章静电场测试题 1．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 q ε?=-= ， B ．A A W W q ε?==-， C ．A A W W q ε?==， D ．A A W q W ε?=-=-， 2．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 3.在点电荷Q 的电场中，一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示，a 、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是( ). (A )Q 可能为正电荷，也可能为负电荷 (B )运动中.粒子总是克服电场力做功 (C )α粒子经过两等势面的动能E ka ＞E kb (D )α粒子在两等势面上的电势能E pa ＞E pb 4.如图所示，a 、b 、c 、d 是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是( ). (A )该电场一定是匀强电场 (B )这四个等势面的电势一定满足U a －U b =U b －U c =U c －U d (C )如果u a ＞U b ，则电场强度E a ＞E b (D )如果U a ＜U b ，则电场方向垂直于等势面由b 指向a 5.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 =Ersin θ (C )U OA =Ercos θ (D )θ rcos E U OA = 6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( ). (A )一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 (B )一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 (C )不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 (D )不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 7.如图所示，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，OB OA <，用E A 、E B 、U A 、U B 分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( ). A B 2 1
高二物理 电场强度电场线 典型例题
电场强度电场线典型例题 【例1】把一个电量q=－10-6C的试验电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处图，受到的电场力大小分别是F A= 5×10-3N，F B=3×10-3N． （1）画出试验电荷在A、B两处的受力方向． （2）求出A、 B两处的电场强度． （3）如在A、B两处分别放上另一个电量为q'=10-5C的电荷，受到的电场力多大？ [分析] 试验电荷所受到的电场力就是库仑力，由电荷间相互作用规律确定受力方向，由电场强度定义算出电场强度大小，并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向． [解答] （1）试验电荷在A、B两处的受力方向沿它们与点电荷连线向内，如图中F A、F B所示．
（2）A 、B两处的场强大小分别为； 电场强度的方向决定于正试验电荷的受力方向，因此沿A、B两点与点电荷连线向外． （3）当在A、B两点放上电荷q'时，受到的电场力分别为 F A' =E A q' ＝5×103×10-5N＝5×10-2N； F B'＝E B q' ＝3×103×10-5N＝3×10-2N． 其方向与场强方向相同． [说明] 通过本题可进一步认识场强与电场力的不同．场强是由场本身决定的，与场中所放置的电荷无关．知道场强后，由F=Eq即可算出电荷受到的力． [ ] A．这个定义式只适用于点电荷产生的电场
B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量 C．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量 是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 何电场． 式中F是放置在场中试验电荷所受到的电场力，q是试验电荷的电量，不是产生电场的电荷的电量． 电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为 可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表示为
高三物理电场专题复习
电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时，可将其归类。 正负号含义多。在静电场中，物理量的正负号含义不同，要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54．两种电荷．电荷守恒 55．真空中的库仑定律．电荷量 56．电场．电场强度．电场线．点电荷的场 强．匀强电场．电场强度的叠加 57．电势能．电势差．电势．等势面 58．匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59．静电屏蔽 60．带电粒子在匀强电场中的运动 61．示波管．示波器及其应用 62．电容器的电容 63．平行板电容器的电容，常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算，只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况
到电场当中 具体复习建议 一．两种电荷，电荷守恒，电荷量（Ⅰ） 1．两种电荷的定义方式。（丝绸摩擦玻璃棒，定义玻璃棒带正点；毛皮 摩擦橡胶棒，定义橡胶棒带负电） 2．从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电（所带电性与原带电体相同） 摩擦起电（两物体带等量异性电荷） 感应带电（两导体带等量异性电荷） 3．由于物体的带电过程就是电子的转移过程，所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量（基本电量）的整数倍。 4．知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。（注意电性）
二．真空中的库仑定律（Ⅱ）1．r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上，满足同性相斥，异性相吸。2．规律在以下情况下可使用：（1）规定为点电荷；（2）可视为点电荷； （3）均匀带电球体可用点电荷等效处理，绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理，但r 表示 两球心之间的距离。（其它形状的带电体不可用电荷中心等效） （4）用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 两球带异性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 3．点电荷库仑力参与下的平衡模型（两质量相同的带电通草球模型） 4．两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 （1）相互作用力是斥力或为零（带等量异性电荷时为零） L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T
高二物理：电场综合练习题(含参考答案)
高二物理3-1电场： 一：电场力的性质 一、对应题型题组 ?题组1 电场强度的概念及计算 1．下列关于电场强度的两个表达式E ＝F /q 和E ＝kQ /r 2的叙述，正确的是( ) A ．E ＝F /q 是电场强度的定义式，F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是产生电场的电荷的电荷量 B ．E ＝F /q 是电场强度的定义式，F 是放入电场中电荷所受的电场力，q 是放入电场中电荷的电荷量，它适用于 任何电场 C ．E ＝kQ /r 2是点电荷场强的计算式，Q 是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场 D ．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F ＝k q 1q 2r 2，式kq 2 r 2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大 小，而kq 1 r 2是点电荷q 1产生的电场在q 2处场强的大小 2．如图1所示，真空中O 点有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成 60°角，b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成30°角．关于a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系，以下结论正确的是( ) 图1 A ．E a ＝ 33E b B ．E a ＝1 3 E b C ．E a ＝3E b D ．E a ＝3E b 3．如图2甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出)，O 、A 、B 为轴上三点，放在A 、B 两点的试探电荷受到的 电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则( ) 图2 A ．A 点的电场强度大小为2×103 N/C B ．B 点的电场强度大小为2×103 N/ C C ．点电荷Q 在A 、B 之间 D ．点电荷Q 在A 、O 之间 ?题组2 电场强度的矢量合成问题 4．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图3甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是 场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对O 对称．则( )
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。 (1)计算式 (2)单位：伏特(V) (3)电势差是标量。其正负表示大小。 二、电场力的功 电场力做功的特点： 电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与路径无关。 注意：系统性、相对性 2.电势能的变化与电场力做功的关系 (1)电荷在电场中具有电势能。 (2)电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。 (3)电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大。 (4)电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。 (5)电势能是相对的，与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。) (6)电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。 (7)电势能是标量。 3.电势能大小的确定
电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。 三、电势 电势：置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。 单位：伏特(V)标量 1.电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。 2.电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。 3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.) 4.计算时EP,q,都带正负号。 5.顺着电场线的方向，电势越来越低。 6.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.) 三、等势面 1.等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2.等势面的特点 ①等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功; ②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都不会相交; ③等差等势面越密的地方电场强度越大。
高二物理专题──电场
高二物理专题──电场 一、选择题： 1、关于点电荷的说法，正确的是( D ) A ．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C ．点电荷一定是电量很小的电荷 D ．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 2．电场强度 E 的定义式为E= F /q ，根据此式，下列说法中正确的是( C ) ①此式只适用于点电荷产生的电场 ②式中q 是放入电场中的点电荷的电荷量，F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E 是该点的电场强度 ③式中q 是产生电场的点电荷的电荷量，F 是放在电场中的点电荷受到的电场力，E 是电场强度 ④在库仑定律的表达式F =kq 1q 2/r 2 中，可以把kq 2/r 2 看作是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小，也可以把kq 1/r 2 看作是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的场强大小 A ．只有①② B ．只有①③ C ．只有②④ D ．只有③④ 3.图13-3-1表示电荷A 和电荷B 通过电场传递相互作用力。针对这个情形，正确的是（ ACD ） A ．电荷B 受电场力的作用，自身也激发电场 B ．撤去B ，电荷A 激发的电场就不存在了 C ．电荷A 所处的电场和电荷B 所处的电场是不同的 D ．电荷A 和电荷B 都可以激发电场，而且它们还可以叠加成一个新的电场 4.关于电场，下列说法正确的是（ ABC ） A ．电场虽然没有质量，但仍然是一种客观存在的特殊物质形态 B ．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱 C ．电场既可以存在于绝缘体中，也可以存在于导体中 D ．在真空中，电荷无法激发电场 5. 为了测量电荷+Q 在A 点激发的电场强度，放入试探电荷q ，测出q 的受力F A ，则（ BC ） A ．试探电荷q 只能带正电 B ．如果q 的电量较大，足以影响到Q 的分布状况，则q 不能作为试探电荷 C ．如果在A 点换上试探电荷q ′，测得受力为F A ′，会有 q F A '' =q F A 的结论成立 D ．将试探电荷q 移到离Q 更远的一点 B ，会有q F B =q F A 的结论成立 6. 对于场强，本节出现了E = q F 和E = k 2r Q 两个公式，你认为下列认识正确的是（ AD ） A ．q 表示场中的试探电荷、Q 表示场源电荷 B ．E 随q 的增大而减小，随Q 的增大而增大 C ．第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E 的方向和F 一致 D ．从第二个公式看，拿走Q 后， E 就不存在了 7．一个检验电荷q 在电场中某点受到的电场力为F ，以及这点的电场强度为E ，图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是 ( D ) 8．处在如图所示的四种电场中P 点的带电粒子，由静止释放后只受电场力作用，其加速度一定变大的是 ( D ) 9、如图1所示为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，以下说法正确的是（ B ） A 、E A 与E B 一定不等，ψA 与ψB 一定不等 B 、E A 与E B 可能相等，ψA 与ψB 可能相等C 、E A 与E B 一定不等，ψA 与ψB 可能相等 D 、E A 与E B 可能相等，ψA 与ψB 一定不等 A B 图1
高二物理电场测试题(附答案)
高二物理电场测试题 一不定向选择题(共8小题,每小题3分,共24分,不全2分) 1.有一个点电荷,在以该点电荷球心,半径为R 的球面上各点相同的物理量是:( ) A.电场强度 B.电势 C.同一电荷所受的电场力 D.同一电荷所具有的电势能 2.有一电场线如图1所示,电场中A 、B 两点电场强度的大小和电势分别为E A 、E B 和φA 、φB 表示，则：（ ） A. E A >E B ,, φA >φB B. E A >E B ,, φA <φB C. E A β B. m A
高二物理 二、电场 电场强度 电场线练习题(完整资料)
二、电场电场强度电场线练习题 一、选择题 1．下面关于电场的叙述正确的是 [ ] A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的 B．只有电荷发生相互作用时才产生电场 C．只要有电荷存在，其周围就存在电场 D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用 2．下列关于电场强度的叙述正确的是 [ ] A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比 C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 3．电场强度的定义式为E＝F／q [ ] A．该定义式只适用于点电荷产生的电场 B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量 C．场强的方向与F的方向相同 D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比 4．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则 [ ] A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化 B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零 D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
A．当r→0时，E→∞ B．发r→∞时，E→0 C．某点的场强与点电荷Q的大小无关 D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同 6．关于电场线的说法，正确的是 [ ] A．电场线的方向，就是电荷受力的方向 B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D．静电场的电场线不可能是闭合的 7．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则 [ ] A．A、B两处的场强方向相同 B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从A指向B，所以E A＞E B D．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定 8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为 [ ] A．0 B．2kq／r2 C．4kq／r2 D．8kq／r2 9．四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的 [ ]
高二物理知识点总结
电场 库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体 知识要点： 1、电荷及电荷守恒定律 ⑴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 =?-1610 19 .C 。 ⑵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。 ⑶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。 2、库仑定律 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，数学表达式为F K Q Q r =122 ， 其中比例常数K 叫静电力常量，K =?90109.N m C 22·。 库仑定律的适用条件是(a)真空，(b)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。例如半径均为r 的金属球如 图9—1所示放置，使两球边缘相距为r ，今使两球带上等量的异种电荷Q ，设两电荷Q 间的库仑力大小为F ，比较F 与K Q r 22 3() 的大小关系，显然，如果电荷 能全部集中在球心处，则两者相等。依题设条件，球心间距离3r 不是远大于r ，故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上，由于异种电荷的相互吸引，使电荷分布在两球较靠近的球面处，这样电荷间距离小于3r ，故F K Q r >22 3() 。同理， 若两球带同种电荷Q ，则F K Q r <22 3() 。 3、电场强度 ⑴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 = ，场强 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。 由场强度E 的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与放不放检
高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word版
高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习（word 版 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难） 1．如图，真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷，其电荷量分别为1Q +、2Q -，且12Q Q >。取无穷远处电势为零，则（ ） A ．只有MN 区间的电场方向向右 B ．在N 点右侧附近存在电场强度为零的点 C ．在ON 之间存在电势为零的点 D ．MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右，2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左，又因为 12Q Q >，根据2Q E k r =在N 点右侧附近存在电场强度为零的点，该点左右两侧场强方向相反，所以不仅只有MN 区间的电场方向向右，选项A 错误，B 正确； C ．1Q +、2Q -为两异种点电荷，在ON 之间存在电势为零的点，选项C 正确； D ．因为12Q Q >，MO 之间的电场强度大，所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差，选项D 错误。 故选BC 。 2．如图所示，竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ，A 、C 两点为轨道的最高点，B 点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷．将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放，已知重力加速度为g ，则（） A ．小球运动到 B 2gR B ．小球运动到B 点时的加速度大小为3g C ．小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D ．小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg ＋k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】
高二物理电场试题及答案(完整资料)
高二物理第一次月考物理试题 时间：90分钟总分：100分命题：石旭东审核：孟庆森一、选择题(1-10题单选，11-14题多选，每题4分，共56分.) 1．以下说法正确的是（） A．由E=F/q可知此场中某点的电场强度E与F成正比 B．由公式φ=E p/q可知电场中某点的电势φ与q成反比 C．由U ab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D．公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 2．A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图 所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D 为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中错误 的是（） A．这两点电荷一定是等量异种电荷 B．这两点电荷一定是等量同种电荷 C．D、C两点的电势一定相等 D．C点的电场强度比D点的电场强度大 3．如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量 的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量 的大小都是q2 q1＞q2．已知六边形中心O点处的场强可用图中的四 条有向线段中的一条来表示，它是哪一条（） A．E1 B．E2 C．E3 D．E4 4．如图所示，a，b，c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点．a，b电势分别为Ua=5V，U b =3V，下列叙述正确的是（） A．该电场在c点处的电势一定为4V B．a点处的场强E a一定大于b点处的场强E b C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a 5．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（） A．a对b的静电力一定是引力 B．a对b的静电力可能是斥力 C．a的电量可能比b少 D．a的电量一定比c多6．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘．两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置．如果将小球向右移动少许，并待两球重新达到平衡时，跟原来相比（）A．两小球间距离将增大，推力F将增大 B．两小球间距离将增大，推力F将减小 C．两小球间距离将减小，推力F将增大 D．两小球间距离将减小，推力F将减小 7．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带 电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直 径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比( ) A．E a最大 B．E b最大 C．E c最大 D．E a＝E b＝E c 8.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的 电势差相等，其中等势面2的电势为0。一带正电的点电荷仅在静电力 的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和2eV。当这一点电 荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能就为( ) A．8eV B．18eV C．20eV D．26eV 9．如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向 上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率 v B=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为( ) A.mv02/2q B.3mv02/q C.2mv02/q D.3mv02/2q 10．如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（） A．保持S闭合，将A板适当上移 B．保持S闭合，将B板适当下移 C．先断开S，再将A板适当上移 D．先断开S，再将B板适当下移 A B F 1 4 b A B
高中物理公式大全8：电场
八、电场 1.两种电荷、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 2.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｝3.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)｝ 4.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｝ 5.匀强电场的场强E＝U AB/d ｛U AB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ 6.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)｝ 7.电势与电势差：U AB＝φA-φB，U AB＝W AB/q＝-ΔE AB/q 8.电场力做功：W AB＝qU AB＝Eqd｛W AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB: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(m)｝9.电势能：E A＝qφA ｛E A:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝
10.电势能的变化ΔE AB＝E B-E A ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝ 11.电场力做功与电势能变化ΔE AB＝-W AB＝-qU AB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数） 常见电容器〔见第二册P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔE K或qU＝mV t2/2，V t ＝(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平抛运动： 垂直电场方向: 匀速直线运动L＝V0t(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d) 平行电场方向: 初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分； (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强 方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线
高二物理选修31知识点
高二物理选修3.1知识点总结 第一章 电场基本知识点总结 （一）电荷间的相互作用 1．电荷间有相互作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引，两电荷间的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。2．库仑定律：在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ 1Q 2/r 2，静电力常量k=9.0×109N ·m 2/C 2。 （二）电场强度 1．定义式：E=F/q ，该式适用于任何电场，E 与F 、q 无关只取决于电场本身，E 的方向规定为正点电荷受到电场力的方向。（1）场强的合成：场强E 是矢量，求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。 （2）电场力：F=qE ，F 与q 、E 都有关。 2．决定式：（1）E=kQ/ r 2，仅适用于在真空中点电荷Q 形成的电场，E 的大小与Q 成正比，与r 2成反比。（2）E=U/d ，仅适用于匀强电场。 （三）电势能 1．电场力做功的特点：电场力对移动电荷做功与路径无关，只与始末位的电势差有关，W ab =qU ab 2．判断电势能变化的方法 （1）根据电场力做功的正负来判断，不管正负电荷，电场力对电荷做正功，该电荷的电势能一定减少；电场力对电荷做负功，该电荷的电势能一定增加。（2）根据电势的定义式U=E p /q 来确定。（3）利用W=q(U a -U b )来确定电势的高低。 （四）静电平衡：把金属导体放入电场中时，导体中的电荷重新分布，当感应电荷产生的附加电场E '与原场强E 0叠加后合场强E 为零时，即E= E 0 +E '=0，金属中的自由电子停止定向移动，导体处于静电平衡状态。 （五）电容 1．定义式：C=Q/U=Δ Q/ΔU ，适用于任何电容器。2．决定式；C=ES/4πkd ，仅适用于平行板电容器。 3．对平行板电容器有关的C 、Q 、U 、E 的讨论问题有两种情况。对平行板电容器的讨论： kd s c πε4= 、U q C = 、d U E = （Ⅰ）、电容器跟电源相连，U 不变，q 随C 而变。d ↑→C ↓→q ↓→E ↓ E 、S ↑→C ↑→q ↑→E 不变。 （Ⅱ）、充电后断开，q 不变，U 随C 而变。 d ↑→C ↓→U ↑→s kq sd kdq cd q d U E επεπ44==== 不变。 E 、S ↓→C ↓→U ↑→E ↑。 （六）、带有粒子的加速度 若带电粒子仅受电场力且电场力做正功，其电势能减少功能增加。 （1）初速度为零时221mv qU = （2）初速度不为零时mv mv qU 2 022 121-= 2．带电粒子的偏转：带电粒子仅受电场力作用为初速度v 0垂直进入匀强电场，做类平抛运动，此类问题一般都是分解为两个方向的分运动来处理。 沿初速度方向做匀速运动：v x =v 0，x=v 0t 沿电场方向做匀加速运动：v y =at ，y=at 2/2 两个分运动的联系桥梁：时间t 相等
高二物理电场专题(精编含答案)
高二物理电场专题 一、 教学内容:电场考点例析 电场就是电学得基础知识,就是承前启后得一章。通过这一章得学习要系统地把力学得“三大方法”复习一遍,同时又要掌握新得概念与规律。这一章为历年高考得重点之一,特别就是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点得理解与熟练程度。只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力与能两条主线”,实现知识得系统化,找出它们得有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题得分数就是不困难得。 二、 夯实基础知识 1、 深刻理解库仑定律与电荷守恒定律。 (1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用得电力,跟它们得电荷量得乘积成正比,跟它们得距离得二次方成反比,作用力得方向在它们得连线上。即: 其中k 为静电力常量, k =9、0×10 9 N m 2/c 2 成立条件:① 真空中(空气中也近似成立),② 点电荷。即带电体得形状与大小对相互作用力得影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布得球,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,系统得电荷代数与守恒。 2、 深刻理解电场得力得性质。 电场得最基本得性质就是对放入其中得电荷有力得作用。电场强度E 就是描述电场得力得性质得物理量。 (1)定义: 放入电场中某点得电荷所受得电场力F 跟它得电荷量q 得比值,叫做该点得电场强度,简称场强。这就是电场强度得定义式,适用于任何电场。其中得q 为试探电荷(以前称为检验电荷),就是电荷量很小得点电荷(可正可负)。电场强度就是矢量,规定其方向与正电荷在该点受得电场力方向相同。 (2)点电荷周围得场强公式就是: ,其中Q 就是产生该电场得电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场得场强公式就是: ,其中d 就是沿电场线方向上得距离。 3、 深刻理解电场得能得性质。 (1)电势φ:就是描述电场能得性质得物理量。 ① 电势定义为φ= ,就是一个没有方向意义得物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有得电势能越大,该点电势越高 。 ② 电势得值与零电势得选取有关,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。 ③ 当存在几个“场源”时,某处合电场得电势为各“场源”在此处电场得电势得代数与 。 ④ 电势差,A 、B 间电势差U AB =ΦA －ΦB ;B 、A 间电势差U BA =ΦB －ΦA ,显然U AB =－U BA ,电势差得 值与零电势得选取无关。 q E P