(全国通用)2018年高考物理总复习《静电场》专题突破学案
2018届高考物理复习第7章静电场教学案

第7章静电场第1节电场力的性质一、电荷及其守恒定律库仑定律1.元电荷、点电荷(1)元电荷:e=1.60×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍.(2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的大小和形状的理想化模型.2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它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另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变.(2)三种起电方式:摩擦起电、感应起电、接触起电.(3)带电实质:物体得失电子.(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的导体,接触后再分开,二者带相同电荷;若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分.3.感应起电(1)起电原因:电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用.(2)当有外加电场时,电荷向导体两端移动,出现感应电荷,当无外加电场时,导体两端的电荷发生中和.4.库仑定律(1)内容: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.(2)表达式:F =kq 1q 2r2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫做静电力常量. (3)适用条件:真空中的点电荷.①在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式; ②当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷.(4)库仑力的方向:由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.二、电场、电场强度 1.电场(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质. (2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值. (2)定义式:E =F q.单位:N/C 或V/m.(3)矢量性:规定正电荷在电场中某点受电场力的方向为该点电场强度的方向. 三、电场线 1.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处. (2)电场线在电场中不相交.(3)电场线不是电荷在电场中的运动轨迹. 2.电场线的应用(1)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大. (2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向. (3)沿电场线方向电势逐渐降低. (4)电场线和等势面在相交处互相垂直. [自我诊断] 1.判断正误(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍.(√) (2)根据F =kq 1q 2r 2,当r →0时,F →∞.(×) (3)电场强度反映了电场力的性质,所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比.(×)(4)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向.(√) (5)在真空中,电场强度的表达式E =kQr2中的Q 就是产生电场的点电荷.(√)(6)在点电荷产生的电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同.(×) (7)电场线的方向即为带电粒子的运动方向.(×)2.两个分别带有电荷量+Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们之间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定,距离变为2r ,则两球间库仑力的大小为( )A.14F B .34F C.13F D .F解析:选C.两球接触前F =3kQ 2r 2,接触后所带电量均为+2Q ,库仑力大小为F ′=k 2Q ·2Qr2=kQ 2r 2 =13F ,C 正确. 3.(多选)以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A .电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅能在空间相交,也能相切B .在电场中,凡是电场线通过的点,场强不为零,没有电场线的区域内的点场强为零C .同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D .电场线是人们假想的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在 解析:选CD.电场线是假想的,不是物质,在空间不相交、不相切,没有电场线的区域内的点,场强不一定为零,A 、B 错误,C 、D 正确.4. 如图所示,电荷量为q 1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点.已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零,且PR =2RQ .则( )A .q 1=2q 2B .q 1=4q 2C .q 1=-2q 2D .q 1=-4q 2解析:选B.由于R 处的合场强为0,故两点电荷的电性相同,结合点电荷的场强公式E =k q r 可知k q 1r 1-k q 2r 2=0,又r 1=2r 2,故q 1=4q 2,本题选B.考点一 电荷守恒定律和库仑定律1.库仑定律适用条件的三点理解(1)对于两个均匀带电绝缘球体,可以将其视为电荷集中于球心的点电荷,r 为两球心之间的距离.(2)对于两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布.(3)不能根据公式错误地推论:当r →0时,F →∞.其实,在这样的条件下,两个带电体已经不能再看成点电荷了.2.应用库仑定律的三条提醒(1)在用库仑定律公式进行计算时,无论是正电荷还是负电荷,均代入电量的绝对值计算库仑力的大小.(2)两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律,大小相等、方向相反. (3)库仑力存在极大值,由公式F =k q 1q 2r 2可以看出,在两带电体的间距及电量之和一定的条件下,当q 1=q 2时,F 最大.1. 如图所示,两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 与b ,壳层的厚度和质量分布均匀,将它们分别固定于绝缘支座上,两球心间的距离为l ,为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,两球电荷量的绝对值均为Q ,那么,a 、b 两球之间的万有引力F 引、库仑力F 库分别为( )A .F 引=G m 2l 2,F 库=k Q 2l 2B .F 引≠G m 2l 2,F 库≠k Q 2l 2C .F 引≠G m 2l 2,F 库=k Q 2l 2D .F 引=G m 2l 2,F 库≠k Q 2l2解析:选D.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离l 只有半径的3倍,但由于壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看做质量集中于球心的质点.因此,可以应用万有引力定律.对于a 、b 两带电球壳,由于两球心间的距离l 只有半径的3倍,表面的电荷分布并不均匀,不能把两球壳看成相距l 的点电荷,故D 正确.2.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电荷量为q ,球2的带电荷量为nq ,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变.由此可知( )A .n =3B .n =4C .n =5D .n =6解析:选 D.由于各球之间距离远大于小球的直径,小球带电时可视为点电荷.由库仑定律F =kQ 1Q 2r 2知两点电荷间距离不变时,相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比.又由于三小球相同,则接触时平分总电荷量,故有F =q ·nq =nq 2·⎝⎛⎭⎪⎫q +nq 22,解得n =6,D 正确.3.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同.如图所示,半径为R 的球体上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在过球心O 的直线上有A 、B 两个点,O 和B 、B 和A 间的距离均为R .现以OB 为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k ,球的体积公式为V =43πr 3,则A 点处检验电荷q 受到的电场力的大小为( )A.5kqQ36R 2 B.7kqQ36R 2 C.7kqQ32R2 D.3kqQ16R2解析:选B.实心大球对q 的库仑力F 1=kqQ4R 2,实心小球的电荷Q ′=Q ×⎝ ⎛⎭⎪⎫R 23R 3=Q8,实心小球对q 的库仑力F 2=kqQ8⎝ ⎛⎭⎪⎫32R 2=kqQ 18R 2,检验电荷q 所受的电场力F =F 1-F 2=7kqQ 36R 2,选项B 正确.考点二 库仑力作用下的平衡问题和动力学问题考向1:“三个自由点电荷平衡”的问题(1)平衡的条件:每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合场强为零的位置.(2)1. 如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A 、B ,A 带电+Q ,B 带电-9Q .现引入第三个点电荷C ,恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态,则C 的带电性质及位置应为( )A .正电荷,在B 的右边0.4 m 处 B .正电荷,在B 的左边0.2 m 处C .负电荷,在A 的左边0.2 m 处D .负电荷,在A 的右边0.2 m 处解析:选 C.要使三个电荷均处于平衡状态,必须满足“两同夹异”、“两大夹小”的原则,所以C 正确.2.(2017·福建宁德质检)如图所示,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,A 和C 围绕B 做匀速圆周运动,B 恰能保持静止,其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2.不计三个质点间的万有引力,则A 和C 的比荷(电荷量与质量之比)应是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 22 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L23 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L13解析: 选C.根据B 恰能保持静止可得kq A q B L 21 =k q C q B L 22; A 做匀速圆周运动, k q A q BL 21-kq C q AL 1+L 22=m A ω2L 1,C 做匀速圆周运动,kq C q B L 22-k q C q AL 1+L 22=m C ω2L 2,联立解得A 和C的比荷(电荷量与质量之比)之比应是⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23,选项C 正确.考向2:共点力作用下的平衡问题 解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的,只是在原来受力的基础上多了电场力.具体步骤如下:3.(多选) 如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A ,细线与斜面平行.小球A 的质量为m 、电量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ,两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k ,重力加速度为g ,两带电小球可视为点电荷.小球A 静止在斜面上,则( )A .小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d2B .当q d = mg sin θk 时,细线上的拉力为0 C .当q d = mg tan θk 时,细线上的拉力为0 D .当q d=mg k tan θ时,斜面对小球A 的支持力为0解析:选AC.根据库仑定律可得两小球之间的库仑力大小为F =kq 2d 2,选项A 正确;当细线上的拉力为0时,小球A 受到库仑力、斜面支持力、重力,由平衡条件得kq 2d2=mg tan θ,解得q d =mg tan θk,选项B 错误,C 正确;由受力分析可知,斜面对小球的支持力不可能为0,选项D 错误.4.(2017·广东第二次大联考)(多选) 如图所示,A 、B 两球所带电荷量均为2×10-5C ,质量均为0.72 kg ,其中A 球带正电荷,B 球带负电荷,且均可视为点电荷.A 球通过绝缘细线吊在天花板上,B 球固定在绝缘棒一端,现将B 球放在某一位置,能使绝缘细线伸直,A 球静止且与竖直方向的夹角为30°,则A 、B 球之间的距离可能为( )A .0.5 mB .0.8 mC .1.2 mD .2.5 m解析:选AB.对A 受力分析,受重力mg 、细线的拉力F T 、B 对A 的吸引力F ,由分析知,A 平衡时,F 的最小值为F =mg sin 30°=kq 2r2,解得r =1 m ,所以两球的距离d ≤1 m ,A 、B正确.考向3:库仑力作用下的动力学问题解决与电场力有关的动力学问题的一般思路:(1)选择研究对象(多为一个带电体,也可以是几个带电体组成的系统);(2)对研究对象进行受力分析,包括电场力、重力(电子、质子、正负离子等基本粒子在没有明确指出或暗示时一般不计重力,带电油滴、带电小球、带电尘埃等带电体一般计重力);(3)分析研究对象所处的状态是平衡状态(静止或匀速直线运动)还是非平衡状态(变速运动等);(4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解.5.如图所示,竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管,细管截面半径远小于半径R ,在中心处固定一电荷量为+Q 的点电荷.一质量为m 、电荷量为+q 的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动,当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力,求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大?解析:设小球在最高点时的速度为v 1,根据牛顿第二定律mg -kQq R =m v 21R①设小球在最低点时的速度为v 2,管壁对小球的作用力为F ,根据牛顿第二定律有F -mg -kQq R 2=m v 22R②小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功,故机械能守恒, 则12mv 21+mg ·2R =12mv 22③ 由①②③式得F =6mg由牛顿第三定律得小球对管壁的作用力F ′=6mg . 答案:6mg6. 如图所示,在光滑绝缘水平面上放置一带正电的长直细棒,其周围产生垂直于带电细棒的辐射状电场,场强大小E 与距细棒的垂直距离r 成反比,即E =kr.在带电长直细棒右侧,有一长为l 的绝缘细线连接了两个质量均为m 的带电小球A 和B ,小球A 、B 所带电荷量分别为+q 和+4q ,A 球距直棒的距离也为l ,两个球在外力F =2mg 的作用下处于静止状态.不计两小球之间的静电力作用.(1)求k 的值;(2)若撤去外力F ,求在撤去外力瞬时A 、B 小球的加速度和A 、B 小球间绝缘细线的拉力.解析: (1)对小球A 、B 及细线构成的整体,受力平衡, 有q k l +4q k2l =2mg解得k =2mgl 3q.(2)若撤去外力瞬时, A 、B 间细线拉力突然变为零,则 对A 球:q ·k l =ma A 得a A =kq ml,方向向右.对B 球:4q ·k 2l =ma B 得a B =2kqml,方向向右.因为a A <a B ,所以在撤去外力瞬时A 、B 将以相同的加速度a 一起向右运动,A 、B 间绝缘细线张紧,有拉力T .因此,对A 、B 整体,由牛顿第二定律,有q ·k l +4q ·k2l=2ma 解得a =g 对A :q ·k l+T =ma 解得T =13mg故撤去外力瞬时,A 、B 的加速度a =g ;A 、B 小球间绝缘细线的拉力T =13mg .答案:(1)2mgl 3q (2)a A =a B =g 13mg考点三 电场强度的理解和计算1.三个场强公式的比较(1)叠加原理:多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和.(2)运算法则:平行四边形定则.1. A 、B 、C 三点在同一直线上,AB ∶BC =1∶2,B 点位于A 、C 之间,在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷.当在A 处放一电荷量为+q 的点电荷时,它所受到的电场力为F ;移去A 处电荷,在C 处放一电荷量为-2q 的点电荷,其所受电场力为( )A .-F2B .F2 C .-FD .F解析:选B.设A 处电场强度为E ,则F =qE ;由点电荷的电场强度公式E =kQ r2可知,C处的电场强度为-E 4,在C 处放电荷量为-2q 的点电荷,其所受电场力为F ′=-2q ·-E 4=F 2,选项B 正确.2.直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图所示.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y 轴正向 B.3kQ 4a 2,沿y 轴负向 C.5kQ4a 2,沿y 轴正向 D.5kQ4a 2,沿y 轴负向解析:选B.处于O 点的正点电荷在G 点处产生的场强E 1=k Q a 2,方向沿y 轴负向;又因为G 点处场强为零,所以M 、N 处两负点电荷在G 点共同产生的场强E 2=E 1=k Q a 2,方向沿y 轴正向;根据对称性,M 、N 处两负点电荷在H 点共同产生的场强E 3=E 2=k Q a 2,方向沿y 轴负向;将该正点电荷移到G 处,该正点电荷在H 点产生的场强E 4=k Q a 2,方向沿y 轴正向,所以H 点的场强E =E 3-E 4=3kQ 4a 2,方向沿y 轴负向. 3.对于真空中电荷量为q 的静止点电荷而言,当选取离点电荷无穷远处的电势为零时,离点电荷距离为r 位置的电势为φ=kq r(k 为静电力常量),如图所示,两电荷量大小均为Q 的异号点电荷相距为d ,现将一质子(电荷量为e )从两电荷连线上的A 点沿以负电荷为圆心、半径为R 的半圆形轨迹ABC 移到C 点,在质子从A 到C 的过程中,系统电势能的变化情况为( )A .减少2kQeR d 2-R 2B .增加2kQeR d 2+R 2C .减少2kQe d 2-R 2D .增加2kQe d 2+R 2解析:选A.A 、C 两点关于-Q 对称,故-Q 对质子不做功,质子由A 到C 只有+Q 做正功,电势能减小,ΔE p =e ·kQ d -R -e ·kQ d +R =2kQeR d -R ,A 正确.求电场强度的两种特殊方法(1)对称法:巧妙而合理地假设放置额外电荷,或将电荷巧妙地分割使问题简化而求得未知电场强度,这都可采用对称法求解.(2)微元法:微元法就是将研究对象分割成若干微小的单元,或从研究对象上选取某一“微元”加以分析,从而可以化曲为直,使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量.考点四 电场线的理解及应用考向1:几种典型电场的电场线分布特点(1)孤立点电荷的电场(如图甲、乙所示)①正(负)点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外(内)部;②离点电荷越近,电场线越密(场强越大); ③以点电荷为球心作一球面,则电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小相等,但方向不同.(2)两种等量点电荷的电场1. 如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出).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,则下列说法中正确的是( )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两点的电场强度一定相等D.C点的电场强度比D点的电场强度小解析:选 A.由电场线分布的特征可知,产生电场的两点电荷一定是等量异种电荷,A 正确,B错误;C点电场线的密度比D点大,所以C点的电场强度大,C、D错误.2. 如图所示,Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足.下列说法正确的是( )A.若两电荷是异种电荷,则OM的中点与ON的中点电势一定相等B.若两电荷是异种电荷,则O点的电场强度大小,与MN上各点相比是最小的,而与HG上各点相比是最大的C.若两电荷是同种电荷,则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同D.若两电荷是同种电荷,则O点的电场强度大小,与MN上各点相比是最小的,与HG 上各点相比是最大的解析:选B.若两电荷是异种电荷,则OM的中点与ON的中点电势一定不相等,选项A 错误.若两电荷是异种电荷,根据两异种电荷电场特点可知,O点的电场强度大小,与MN 上各点相比是最小的,而与HG上各点相比是最大的,选项B正确.若两电荷是同种电荷,则OM中点与ON中点处的电场强度大小一定相同,方向一定相反,选项C错误.若两电荷是同种电荷,则O点的电场强度为零,与MN上各点相比是最小的,与HG上各点相比也是最小的,选项D错误.考向2:电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合,只有同时满足以下三个条件时,两者才会重合.(1)电场线为直线;(2)带电粒子初速度为零,或速度方向与电场线平行;(3)带电粒子仅受电场力或所受其他力的合力方向与电场线平行.3. (2017·山东济宁质检)(多选) 某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是( )A.c点电场强度大于b点电场强度B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小解析:选BD.电场线越密的地方电场强度越大,E c<E b,A错误;沿着电场线的方向,电势逐渐降低,φa>φb,B正确;将试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线的切线方向运动而不是沿电场线运动,C错误;在原电场中,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电场力做正功,在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移到b的过程中,在-Q形成的电场中电场力对试探电荷也做正功,所以在合电场中,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电场力做正功,电势能将减小,D正确.4. (多选)如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则( ) A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增大C.a的加速度将减小,b的加速度将增大D.两个粒子的电势能都减少解析:选CD.因为电场线方向未知,不能确定a、b的电性,所以选项A错误;由于电场力对a、b都做正功,所以a、b的速度都增大,电势能都减少,选项B错误、D正确;粒子的加速度大小取决于电场力的大小,a向电场线稀疏的方向运动,b向电场线密集的方向运动,所以选项C正确.电场线与轨迹问题判断方法(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况.(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知,则要用“假设法”分别讨论各种情况.课时规范训练[基础巩固题组]1.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说,但下列不属于静电现象的是( ) A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉解析:选C.用塑料梳子梳头发时相互摩擦,塑料梳子会带上电荷吸引纸屑,选项A属于静电现象;带电小球移至不带电金属球附近,由于静电感应,金属小球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷,两者相互吸引,选项B属于静电现象;小线圈接近通电线圈过程中,由于电磁感应现象,小线圈中产生感应电流,选项C不属于静电现象;从干燥的地毯上走过,由于摩擦生电,当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流,人有被电击的感觉,选项D属于静电现象.2.关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )A .由E =F q可知,某电场的场强E 与q 成反比,与F 成正比B .正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C .电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D .电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零解析:选 C.电场中某点场强的大小由电场本身决定,与有无试探电荷、试探电荷的受力情况及所带电荷性质无关,A 、B 、D 错误,C 正确. 3.如图所示,电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有 ( )A .体中心、各面中心和各边中点B .体中心和各边中点C .各面中心和各边中点D .体中心和各面中心解析:选D.根据点电荷场强公式E =kQ r 2及正方体的对称性可知正方体的体中心点及各面的中心点处场强为零,故答案为D.4. 两个可自由移动的点电荷分别放在A 、B 两处,如图所示.A 处电荷带正电荷量Q 1,B 处电荷带负电荷量Q 2,且Q 2=4Q 1,另取一个可以自由移动的点电荷Q 3,放在AB 直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则( )A .Q 3为负电荷,且放于A 左方B .Q 3为负电荷,且放于B 右方C .Q 3为正电荷,且放于A 、B 之间D .Q 3为正电荷,且放于B 右方解析:选A.因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用,且已知Q 1和Q 2是异种电荷,对Q 3的作用力一为引力,一为斥力,所以Q 3要平衡就不能放在A 、B 之间.根据库仑定律知,由于B 处的电荷Q 2电荷量较大,Q 3应放在离Q 2较远而离Q 1较近的地方才有可能处于平衡,故应放在Q 1的左侧.要使Q 1和Q 2也处于平衡状态,Q 3必须带负电,故应选A.5.有一负电荷自电场中的A 点自由释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的速度图象如图所示,则A 、B 所在电场区域的电场线分布可能是选项中的( )解析:选B.由v t 图象可知,负电荷的a 和v 均增加,故E B >E A ,B 点的电场线比A 点的密,且电场力与v 同向,E 与v 反向,故选项B 正确.6. 如图所示,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( )A .E a =E b 3B .E a =3E bC .E a =33E bD .E a =3E b解析:选D.由题图可知,r b =3r a ,再由E =kQ r 2可得E a E b =r 2b r 2a =31,故D 正确. 7. 如图所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷.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 3q R 2B .k 10q 9R2C .k Q +q R 2D .k 9Q +q 9R 2 解析:选B.由于在a 点放置一点电荷q 后,b 点电场强度为零,说明点电荷q 在b 点产生的电场强度与圆盘上Q 在b 点产生的电场强度大小相等,即E Q =E q =k qR 2,根据对称性可知Q 在d 点产生的场强大小E Q ′=E Q =k q R 2,则E d =E Q ′+E q ′=k q R 2+k q R 2=k 10q 9R 2,B 正确. [综合应用题组] 8.(多选)如图所示,两个带等量负电荷的小球A 、B (可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上,P 、N 是小球A 、B 连线的水平中垂线上的两点,且PO =ON .现将一个电荷量很小的带正电的小球C (可视为质点)由P 点静止释放,在小球C 向N 点运动的过程中,下列关于小球C 的说法可能正确的是( )A .速度先增大,再减小B .速度一直增大C .加速度先增大再减小,过O 点后,加速度先减小再增大D .加速度先减小,再增大解析:选AD.在AB 的中垂线上,从无穷远处到O 点,电场强度先变大后变小,到O 点变为零,故正电荷所受库仑力沿连线的中垂线运动时,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在O 点加速度变为零,速度达到最大;由O 点到无穷远处时,速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性.如果P 、N 相距很近,加速度则先减小,再增大.9.(多选) 如图所示,把A 、B 两个相同的导电小球分别用长为0.10 m 的绝缘细线悬挂于O A 和O B 两点.用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触,棒移开后将悬点O B 移到O A 点固定.两球接触后分开,平衡时距离为0.12 m .已测得每个小球质量是8.0×10-4kg ,带电小球可视为点电荷,重力加速度g 取10 m/s 2,静电力常量k =9.0×109 N·m 2/C 2,则( )A .两球所带电荷量相等B .A 球所受的静电力为1.0×10-2NC .B 球所带的电荷量为46×10-8 C。
高三物理课复习-《静电场》教案教学设计教案

高三物理课复习:《静电场》教案教学设计教案高三物理课复习《静电场》教案教学设计冲坡中学罗凯教学目标通过复习整理静电场的规律、概念,建立静电扬的知识结构。
利用场的思想、场叠加的思想认识和解决电场问题,加深对静电场的理解。
教学重点、难点分析静电场部分的内容概念性强,规律内容含义深刻,是有关知识应用的基础。
但由于概念和规律较抽象,对掌握这些概念和规律造成了一定的难度。
所以,恰当地建立有关的知识结构,处理好概念之间、规律之间的关系,是解决复习困难的有效方式。
教学过程设计教师活动一、对规律和概念的回顾从本节课开始,我们复习静电场的有关知识,请同学们回顾一下,我们原来学过的规律和概念都有哪些?(将学生分组,进行回顾和整理)学生活动学生按组,回忆已学的有关知识,相互提醒,相互启发。
在教师的安排下,每组学生选择一名代表,将他们整理的知识内容写在黑板上。
(安排3个,由于内容基本相同,其它组再做一些补充。
)学生代表上台。
建立知识结构:从同学们整理出来的知识内容上看,基本上能够把静电场的有关内容列举出来,但一般来说,每个同学在整理知识时,方式方法又有所区别。
为了使知识在我们头脑中更有利于理解和记忆,建立一个适合于自己的知识结构网络是必要的和有效的。
下面,我们来共同构造这个静电场部分的知识结构网络。
(带领学生整理和建立静电场的知识结构,知识结构图表见附图)二、静电场概念的几个问题讨论1.场概念的巩固[问题1]带电小球A、C相距30cm,均带正电。
当一个带有负电的小球B放在A、C间连线的直线上,且B、C相距20cm时,可使C恰受电场力平衡。
A、B、C均可看成点电荷。
①A、B所带电量应满足什么关系?②如果要求A、B、C三球所受电场力同时平衡,它们的电量应满足什么关系?学生读题、思考,找学生说出解决方法。
通过对此题的分析和求解,可以加深对场强概念和场强叠加的理解。
学生一般从受力平衡的角度进行分析,利用库仑定律求解。
在学生解题的基础上做以下分析。
全国高考理综物理专题复习辅导精品学案《静电场》(最新整理含答案)

全国高考理综物理专题复习辅导精品学案《静电场》库仑定律一、点电荷1.点电荷是一种理想化的物理模型。
当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。
2.电荷量、元电荷、点电荷和检验电荷的区别(1)电荷量是物体带电荷的多少,电荷量只能是元电荷的整数倍。
(2)元电荷是是最小的电荷量,不是电子也不是质子。
(3)点电荷要求带电体的线度远小于研究范围的空间尺度,对电荷量无限制。
(4)检验电荷是用来研究电场性质的电荷,要求放入电场后对电场产生的影响可以忽略不计,故应为带电荷量足够小的点电荷。
二、库仑定律1.内容: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。
2.公式:F =122kq q r,其中比例系数k 为静电力常量,k =9.0×109 N·m 2/C 2 3.适用情况(1)带电体的线度相对研究范围的空间尺度足够小,可视为点电荷。
(2)电荷量分布均匀的球形带电体,r 为球心到点电荷或球心到球心的距离。
★特别提示:(1)库仑定律公式F =122kq q r ,q 1、q 2是能被视为点电荷的带电体的电荷量,当r →0时,带电体不能再被视为点电荷,故而不能单从数学角度认为有r →0,则F →∞,还要兼顾公式的实际物理意义。
(2)对电荷量分布均匀的球形带电体,在运用库仑定律时,可视为所有电荷量集中在球心,这一点与运用万有引力定律的情况很相似,但若带电球为导体,距离接近后,电荷会重新分布,就不能再用球心间距代替r ;如果带电球为绝缘体则不存在这个问题。
三、库仑力参与的平衡问题和动力学问题1.库仑力参与的平衡问题与一般平衡问题的分析方法相同,只是需要多分析库仑力而己。
可以运用平行四边形定则或三角形定则直接作图分析;也可以进行正交分解,列两个垂直方向的平衡方程,由解析法分析。
2.三个自由点电荷的平衡条件(1)三点共线——三个点电荷分布在同一直线上;(2)两同夹异——正负电荷相互间隔;(3)两大夹小——中间电荷的电荷量最小;(4)近小远大——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。
《静电场》全章复习导学案(定稿)

第一章 《 静 电 场 》全 章 复 习高2015级 物理组(第一课时)【学习目标】1、通过复习对静电场知识有整体感知和进一步理解,形成知识体系;2、通过复习整理,进一步提高分析、解决物理问题的能力。
【自主学习】一、电场的有关概念、公式注意:1、与试探电荷无关只与电场本身性质有关的物理量: 与电场和试探电荷都有关的物理量:2、几个物理量量的判断方法:1) 电场强度的大小和方向:__________________________________________________ 2) 电势的高低:____________________________________________________________ 3) 电场力做功与电势能的变化: 二、电容器1、电容:C = Q/U =ΔQ/ΔU ,单位有: ;2、平行板电容器的电容:C = 。
三、电场的应用1、带电粒子在电场中加速:W = qu = 2022121mV mV -,当V 0 = 0 时,V =___________。
2、带电粒子在电场中偏转(类平抛) 偏转距离______212==at y 偏转角 ______tan ==xy v v θ 3、先加速后偏转: 偏转距离、偏转角都与带电粒子的比荷q/m _____关。
能的性质 电场 (F = k 221r Q Q ) 库仑定律 力的性质 电场强度:E = F/q ,方向为正电荷受力方向电场力 F = qE 电场叠加:E = ΣE i 特殊电场点电荷:E = kQ/r 2 匀场电场:E = U/d 电 场 线等 势面↓互相垂直 ↑偏转距离2222001224qUL UL y at dmV du === 偏转角 200tan 2y x v qUl ULv dmv du θ=== 4、带电体在复合场中的运动【合作探究】【探究1】由如图所示的电场线,可判定( )A .该电场一定是匀强电场 B. a 点的电势一定高于b 点的电势C .负电荷放在b 点的电势能比a 点电势能大 D. 负电荷放在b 点所受电场力方向向右【探究2】如图所示,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 为连线的中垂线上的一点,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【探究3】如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。
高考物理总复习《静电场》专题突破学案

《静电场》专题突破【考点定位】备考过程中,结合往年的高考命题,备考中需把握下面几点:1、电场力和电场能的性质,库仑定律和电场力做功与电势能的关系。
2、电容器和静电屏蔽,对电容器的两个公式和的关系,对于静电感应的分析和在静电屏蔽中的应用。
3、带点粒子在电场中的运动,包括带点粒子在电场中的偏转和带电粒子在加速电场和偏转电场的运动。
考点一、电场的描述1.库仑定律:①内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们连线上。
公式.②适用范围:真空中(空气中近似适用);点电荷(理想模型,只要带电体的大小形状对相互作用力的大小影响忽略不计就可以看做点电荷);均匀带点的球体可以距离足够远时可以看做集中在球心的点电荷。
③库仑力的方向根据同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引来判断。
2.电场强度:①电荷之间的相互作用力是通过“场”来进行的,“场”的概念最早是法拉第提出来的。
②电场是一种看不见摸不到的物质,但是有一种基本的性质即对放入其中的电荷有力的作用。
③激发出电场的电荷称为场源电荷,试探电荷是检验电场强弱的电荷,不能对场源电荷的电场产生影响。
④放入电场中某一点的电荷在该点所受到的电场力F 与其电荷量Q4r s c kd επ=Q c U =122kQ Q F R=的比值叫做这一点的电场强度,公式,单位为或者。
方向与正电荷所受到电场力的方向相同,是矢量,可以叠加。
电场强度大小有场源电荷及其空间位置决定,与试探电荷无关与电场力无关。
⑤场源电荷为点电荷的电场强度。
3.电场线:①电场是客观存在的,电场线是认为假设的,②电场线的方向从正电荷直线负电荷,从正电荷指向无穷远,从无穷远指向负电荷。
③电场线的切线方向表示电场的方向,电场线不能相交,因为同一点电场只有一个方向。
④电场线的疏密程度表示电场的强弱。
⑤匀强电场的电场线是平行的间隔均匀的直线。
4.电场能的性质:电荷至于电场中具有电势能,如同重物在重力场中具有重力势能,电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加。
高中物理最新-高三物理静电场专题复习教案4精品

两点的场强和电势,则(
)
A . EA 一定大于 EB , U A 一定大于 U B
B . EA 不一定大于 EB , U A 一定大于 U B
C. EA 一定大于 EB , U A 不一定大于 U B
D . EA 不一定大于 EB , U A 不一定大于 U B
8.如图中的虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子
例 6:有一个匀强电场, 电场线和坐标 xoy
平面平行,以原点为圆心、半径 r=5cm 的圆周
上任意一点 P 的电势 U=(40sin θ+25) V,θ为 O、
P 两点连线与 x 轴的夹角,如图 (a)所示,求该 匀强电场场强的方向和大小。
解析: 匀强电场中的电场线与 xoy 平面平行,其等势面一定和 xoy 平面垂直。
在 同一 条电场 线上, 沿着电 场方向 这三点 位置次 序是
()
A.A、B、C
B.C、B、A
C.B 、C、 A
D.A 、C、B
4.如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场
线,虚线是某一带电粒子通过电场区域时
的运动轨迹, a、b 是轨迹上两点 . 若带电
a
粒子 运动中只受电场力作用, 根据此图可
电场
0 x1
x2 x
C.在 0-x2 之间存在着沿 x 方向的匀强电场 D.在 x1-x2 之间存在着沿 x 方向的非匀强电场
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,
OA OB ,用 EA 、 EB 、 U A 、 U B 分别表示 A、
B
根据 sin(180 °-θ)=sin ,θ所以圆周上任一点电势 U=(40sin θ+25)V=[40sin(180 °-θ)+25]V。
(全国通用)2018年高考物理总复习《电学实验》专题突破学案

《电学实验》专题突破【考点定位】高考考纲中共涉及到这几个实验,即测量金属的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻、练习使用多用电表和传感器的简单使用,其中测量金属的电阻率涉及到螺旋测微器和游标卡尺的读数,描绘小灯泡伏安特性曲线涉及到电路的连接和电表的选择,测定电源电动势和内阻涉及到闭合回路的欧姆定律以及多用表的使用,知识点较多,需要我们仔细梳理,认真掌握。
考点一、测量金属丝的电阻率①实验原理LRSρ=,根据电压表和电流测出电阻URI=,测出金属丝的长度和横截面积就可以计算出电阻率。
②对于金属丝的长度的测量多用到游标卡尺;而横截面积通过测量直径来计算,直径的测量经常用到螺旋测微器。
如上图所示为游标卡尺,主要有主尺和游标尺两部分组成,主尺一般以毫米为单位,而游标尺有10分度,20分度和50分度的游标尺,分度值分别为0.1mm,0.05mm和0.02mm;读数时分为两部分,其一为游标尺零刻度线左侧对应的主尺上面毫米的整数倍;其二为与主尺对齐的游标尺第N条刻度线,N乘以精确度;二者之和即为最终读数,单位为毫米。
注意精确度,末尾的零不可以省去。
上图所示为螺旋测微器,又称千分尺,其读数有固定刻度和可动刻度两部分构成,读数时先读出固定刻度上面露出的0.5mm的整数倍,再读出刻度可动刻度上面与固定刻度对齐的刻度线乘以精确度0.01mm,提醒大家注意,可动刻度线必须估读到下一位;二者之和为最终读数;由于最终读数精确到千分之一毫米,所以又叫做千分尺。
考点二、描绘小灯泡的伏安特性曲线①实验原理:通过滑动变阻器调节小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流,记录小灯泡两端图像。
的电压和电流表示数,最终描点连线,做出U I②电流表的内接和外接:电流表内接法如下图由于电流表和待测电阻串联而分压,导致电压表测量的电压不但包括待测电阻电压而且包括电流表电压,所以此种方法电流表准确,电压表偏大,导致测量的电阻偏大;对于测量大电阻时,由于电流表阻值较小,分压少,误差较小,所以一般测量大电阻用内接法。
2018届二轮复习 静电场 学案(全国通用)

纵观近几年高考试题,预测2017年物理高考试题还会1.本章基本概念的命题频率较高,主要涉及电场的力的性质(电场、电场力)及能的性质(电势、电势能) 、平行板电容器,一般多以选择题出现.2.带电粒子在电场中的运动,是近几年高考中命题频率较高、难度较大的知识点之一,带电粒子在电场中的运动,一般涉及处理带电粒子(一般不计重力)和带电体(一般要考虑重力)在电场中的加速与偏转问题或者做匀速圆周运动等,运用的规律是把电场力、能量公式与牛顿运动定律、功能原理以及磁场等内容联系起来命题,对考生综合分析能力有较好的测试作用考向01 电场力的性质1.讲高考(1)考纲要求了解静电现象的有关解释,能利用电荷守恒定律进行相关判断;会解决库仑力参与的平衡及动力学问题;.理解电场强度的定义、意义及表示方法;熟练掌握各种电场的电场线分布,并能利用它们分析解决问题.3.会分析、计算在电场力作用下的电荷的平衡及运动问题。
(2)命题规律多个电荷库仑力的平衡和场强叠加问题;利用电场线确定场强的大小和方向。
案例1.【2016·全国新课标Ⅱ卷】如图,P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。
带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。
若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c,则A.a a>a b>a c,v a>v c>v b B.a a>a b>a c,v b>v c>v aC.a b>a c>a a,v b>v c>v a D.a b>a c>a a,v a>v c>v b【答案】D【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的运动问题;关键是掌握点电荷的电场分布规律;能根据粒子的运动轨迹判断粒子电性和点电荷电性的关系;要知道只有电场力做功时粒子的动能与电势能之和守恒。
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《静电场》专题突破
【考点定位】
备考过程中,结合往年的高考命题,备考中需把握下面几点:1、电场力和电场能的性质,库仑定律和电场力做功与电势能的关系。
2、电容器和静电屏蔽,对电容器的两个公式4r s c kd επ=和Q c U
=的关系,对于静电感应的分析和在静电屏蔽中的应用。
3、带点粒子在电场中的运动,包括带点粒子在电场中的偏转和带电粒子在加速电场和偏转电场的运动。
考点一、电场的描述
1.库仑定律:①内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们连线上。
公式122kQ Q F R
=.②适用范围:真空中(空气中近似适用);点电荷(理想模型,只要带电体的大小形状对相互作用力的大小影响忽略不计就可以看做点电荷);均匀带点的球体可以距离足够远时可以看做集中在球心的点电荷。
③库仑力的方向根据同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引来判断。
2.电场强度:①电荷之间的相互作用力是通过“场”来进行的,“场”的概念最早是法拉第提出来的。
②电场是一种看不见摸不到的物质,但是有一种基本的性质即对放入其中的电荷有力的作用。
③激发出电场的电荷称为场源电荷,试探电荷是检验电场强弱的电荷,不能对场源电荷的电场产生影响。
④放入电场中某一点的电荷在该点所受到的电场力F 与其电荷量Q 的比值叫做这一点的电场强度,公式F E q
=,单位为/N C 或者/v m 。
方向与正电荷所受到电场力的方向相同,是矢量,可以叠加。
电场强度大小有场源电荷及其空间位置决定,与试探电荷无关与电场力无关。
⑤场源电荷为点电荷的电场强度2kQ E r
=。
3.电场线:①电场是客观存在的,电场线是认为假设的,②电场线的方向从正电荷直线负电荷,从正电荷指向无穷远,从无穷远指向负电荷。
③电场线的切线方向表示电场的方向,电场线不能相交,因为同一点电场只有一个方向。
④电场线的疏密程度表示电场的强弱。
⑤匀强电场的电场线是平行的间隔均匀的直线。
4.电场能的性质:电荷至于电场中具有电势能,如同重物在重力场中具有重力势能,电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加。
5.电势如同重力场中的高度,沿电场线方向电势逐渐降低,匀强电场中,任意一条线段两
端电势平均值等于中点电势。
6.静电感应的原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,由于外电场的存在使得导体内部的电荷重新排列,从而形成导体内部的感应电场,当静电平衡时,感应电场与外电场等大反向相互抵消。
考点二、平行板电容器
1.平行板电容器两极板之间为匀强电场,匀强电场的电场强度大小U E d =
,为描述电容器储存电荷本领的大小,我们引入电容这个物理量,电容4r s c kd
επ=,即电容大小与两极板正对面积成正比,与两极板之间电介质的介电常数成正比,与两极板之间的距离成反比,这些量影响电容的大小,而Q c U
=
只是一个定义式,极板所带电荷量与两极板电压之比等于电容。
2.若两极板与电源接通,则电容器电压不变,此时电容4r s c kd
επ=判断电容,电场强度U E d =根据两极板间距判断电场强度的变化,电荷量Q cU =。
若两极板与外电路断开则电荷量不变,此时电压Q U c =
,电场强度4r U Q Q k E d cd s
πε===,此时改变两极板间距,电场强度不变。
考点三、带点粒子在电场中的运动
1.带点粒子进入电场后仅在电场力的作用下运动,若运动轨迹为曲线,则可根据合力即电场力指向曲线内侧来判断电场力的方向,若已知电荷的正负则可判断电场的方向,若已知电场的方向则可判断电荷的正负,同时根据电场力做正功电势能减少动能增大,电场力做负功电势能增加动能减少判断功能变化情况。
2.带点粒子进入加速电场,则可根据动能定理有2201122qU mv mv =
-,若粒子进入偏转电场则有沿电场线方向0L v t =,垂直电场线方向F qU a m md
==,速度y v at =,位移212
y at =,所以平抛运动的公式规律都可以套用。
【例题演练】
1.如图所示,在两个等量负点电荷形成的电场中,o 点是两电荷连线的中点,a 、b 是该线上的两点,c 、d 是两电荷连线中垂线上的两点,acbd 为一菱形。
若将一负粒子(不计重力且不影响原电场分布)从c 点匀速移动到d 点,电场强度用E ,电势用φ来表示。
则下列说法正确的是( )
A .a ϕ一定小于o ϕ,o ϕ一定大于c ϕ
B .E a 一定大于E o ,E o 一定大于E c
C .负粒子的电势能一定先增大后减小
D .施加在负粒子上的外力一定先减小后增大
【答案】C
2.下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘。
坐标原点O 处电场强度最大的是( )
A B C D
【答案】B
3.(多选)如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc .实线为一带正电的质点(不计重力)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M 、N 是这条轨迹上的两点,下列判断正确的是( )
A.三个等势面中,a的电势最低
B.带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大
C.带电质点通过M点时的动能比通过N点时大
D.带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大
【答案】BD
4.【2017·江苏卷】如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点.由O点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C板向右平移到P'点,则由O点静止释放的电子()
A.运动到P点返回
B.运动到P和P'点之间返回
C.运动到P'点返回
D.穿过P'点
【答案】A
5.【2017·天津卷】(多选)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。
设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B,电势能分别为E p A、E p B。
下列说法正确的是()
A.电子一定从A向B运动
B.若a A>a B,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p B
D.B点电势可能高于A点电势
【答案】BC
6.【2017·江苏卷】(多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示.下列说法正确有()
A.q1和q2带有异种电荷
B.x1处的电场强度为零
C.负电荷从x1移到x2,电势能减小
D.负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
【答案】AC
7.(多选)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势ϕ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。
电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别E a、E b、E c和E d。
点a到点电荷的距离r a与点a的电势ϕa已在图中用坐标(r a,ϕa)标出,其余类推。
现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd。
下列选项正确的是()
A.E a:E b=4:1 B.E c:E d=2:1
C.W ab:W bc=3:1 D.W bc:W cd=1:3
【答案】AC
8.【2017·新课标Ⅲ卷】(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。
下列说法正确的是()
A.电场强度的大小为2.5 V/cm
B.坐标原点处的电势为1 V
C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eV
D.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV
【答案】ABD。