08电场-学生版
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选修3-1 第六章 电 场第1讲 静电场(1)原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成,原子核的正电荷数与电子的负电荷数相等.(2)金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做2.点电荷、元电荷(1)元电荷:e =1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同.电子的电荷量q =-1.6×10-19C.(2)点电荷:①本身的线度比相互之间的距离 的带电体.②点电荷是理想化模型.3.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不能创生,也不能消失,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移的过程中电荷的总量保持不变.(2)起电方法:摩擦起电、感应起电、接触起电.(3)带电实质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,与它们的距离的平方成反比.作用力的方向在它们的连线上.2.表达式:F =k q 1q 2r2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫静电力常量.(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)点电荷形成电场中某点的电场强度→真空中点电荷形成的电场:E =k Q r2. (4)方向:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向. (5)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.1.定义为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的疏密表示电场的强弱.2.特点(1)切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.(2)从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷 终止.匀强电场点电荷与带电平板等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场孤立点电荷周围的电场 (3)疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小.(4)匀强电场的电场线平行且距离相等.(5)没有画出电场线的地方不一定没有电场.(6)顺着电场线方向,电势越来越低.(7)电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直.(8)电场线永不相交也不闭合,(9)电场线不是电荷运动的轨迹.(10)电场线是假想曲线,并非客观存在.3.几种典型电场的电场线(如图6-1-1所示).1.把金属导体放在外电场中,导体内的自由电子受电场力作用而发生迁移,使导体的两面出现等量的异种电荷,这种现象叫静电感应;当导体内自由电子的定向移动停止时,导体处于静电平衡状态.2.静电屏蔽金属壳或金属网罩所包围的区域,不受外部电场的影响,这种现象叫做静电屏蔽.1.M 和N 是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M 带正电1.6×10-10 C ,下列判断正确的有( ).A .在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷 B.摩擦的过程中电子从N 转移到MC .N 在摩擦后一定带负电1.6×10-10 CD .M 在摩擦过程中失去1.6×10-10个电子2.关于点电荷,以下说法正确的是( ).A .足够小的电荷,就是点电荷B .一个电子,不论在何种情况下均可视为点电荷C .很大的带电体,不能看成点电荷知识框架D .一个带电体能否看成点电荷,不是看它尺寸的大小,而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计3.(2011·广东模拟)当在电场中某点放入电荷量为q 的正试探电荷时,测得该点的电场强度为E ,若在同一点放入电荷量为q ′=2q 的负试探电荷时,测得该点的电场强度( ).A .大小为2E ,方向与E 相同B .大小为2E ,方向与E 相反C .大小为E ,方向与E 相同D .大小为E ,方向与E 相反4.在真空中有甲、乙两个点电荷,其相互作用力为F .要使它们之间的相互作用力为2F ,下列方法可行的是( ).A .使甲、乙电荷量都变为原来的2倍B .使甲、乙电荷量都变为原来的12C .使甲、乙之间距离变为原来的2倍D .使甲、乙之间距离变为原来的12倍. 5.某电场的电场线的分布如图6-1-2所示.一个带电粒子只在电场力作用下由M 点沿图中虚线所示的路径运动通过N 点.则下列判断正确的是( ).A .粒子带负电B .粒子在M 点的加速度大C .粒子在N 点的速度大D .电场力对粒子做负功考点一 对电荷守恒定律、库仑定律的理解及应用1.处理两相同金属球(视为点电荷)接触后电量重分问题时,应注意两者带电的异同,重放后其库仑力可能有两个解.2.在公式F =k q 1q 2r2中当r ―→0时,库仑定律不再成立,两电荷不能视为点电荷,此时可用微元法、割补法等对带电体做等效处理.化非点电荷为点电荷,进而应用库仑定律解决问题.【典例1】 两个半径相同的金属小球(视为点电荷),带电荷量之比为1∶7,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( ).A.47B.37C.79D.167【变式1】 将两个分别带有电荷量-2Q 和+5Q 的相同金属小球A 、B 分别固定在相距为r 的两处(均可视为点电荷),它们间库仑力的大小为F .现将第三个与A 、B 两小球完全相同的不带电小球C 先后与A 、B 相互接触后拿走,A 、B 间距离保持不变,则两球间库仑力的大小为( ).A .F B.15F C.910F D.14F 考点二 对电场强度的理解及电场强度的叠加图6-1-2圆周,在O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷,a 、b 、c 、d 为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q 放在d 点恰好平衡(如图6-1-3所示,不计重力).问:(1)匀强电场电场强度E 的大小、方向如何?(2)检验电荷+q 放在点c 时,受力F c 的大小、方向如何?(3)检验电荷+q 放在点b 时,受力F b 的大小、方向如何?电场的叠加要根据电荷的正、负,先判断电场强度的方向,然后利用矢量合成法则,结合对称性分析叠加结果.【变式2】如图6-1-4所示,两等量异号的点电荷相距为2a .M 与两点电荷共线,N 位于两点电荷连线的中垂线上,两点电荷连线中点到M 和N 的距离都为L ,且L ≫a .略去(a L)n (n ≥2)项的贡献,则两点电荷的合电场在M 和 N 点的强度( ). A .大小之比为2,方向相同 B .大小之比为1,方向相反C .大小均与a 成正比,方向相反D .大小均与L 的平方成反比,方向相互垂直考点三 对电场线的理解及应用1.孤立点电荷的电场(1)正(负)点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外(内).(2)离点电荷越近,电场线越密(电场强度越大);(1)电场力的方向——正电荷的受力方向和电场线方向相同,负电荷的受力方向和电场线方向相反;(2)电场强度的大小(定性)——电场线的疏密可定性判断电场强度的大小;(3)电势的高低与电势降低的快慢——沿电场线的方向电势逐步降低,电场强度的方向是电势降低最快的方向;(4)等势面的疏密——电场越强的地方,等差等势面越密集;电场越弱的地方,等差等势面越稀疏.【典例3】 图6-1-5中的实线表示电场线、虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M 点,再经过N 点,则可以判定( ).A .M 点的电势高于N 点的电势B .粒子在M 点的电势能小于N 点的电势能C .粒子在M 点的加速度大于在N 点的加速度D .粒子在M 点的速度大于在N 点的速度(1)粒子所受合力的方向指向轨迹的凹侧,由此判断电场的方向或带电粒子的电性.(2)由电场线的疏密情况判断电场的强弱及带电粒子的加速度情况.【变式3】 P 、Q 两电荷的电场线分布如图所示,c 、d 为电场中的两点.一个离子从a 运动到b (不计重力),轨迹如图6-1-6所示.则下列判断正确图6-1-4 图6-1-5的是( ).A .Q 带正电B .c 点电势低于d 点电势C .离子在运动过程中受到P 的吸引D .离子从a 到b ,电场力做正功一、库仑定律的应用(中频考查)1.如图6-1-9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 1;若将N 点处的点电荷移到P 点,则O 点的电场强度大小变为E 2.E 1与E 2之比为( ). A .1∶2 B .2∶1 C .2∶ 3 D .4∶ 32.三个相同的金属小球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,此时球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 =6二、对电场强度的理解及叠加(中频考查)3.两带电荷量分别为q 和-q 的点电荷放在x 轴上,相距为L ,能正确反映两电荷连线上电场强度大小E 与x 关系的是图( ).图6-1-7 图6-1-8 图6-1-94.如图6-1-10所示,电荷量为+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 .体中心和各面中心三、对电场线的理解及应用(高频考查)5.三个点电荷电场的电场线分布如图6-1-11所示,图中a 、b 两点处的电场强度大小分别为E a 、E b ,电势分别为φa 、φb ,则( ).A .E a >E b ,φa >φbB .E a <E b ,φa <φbC .E a >E b ,φa <φbD .E a <E b ,φa >φb6.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图6-1-12中直线ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图6-1-12所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( ).7.电场线分布如图6-1-13所示,电场中a 、b 两点的电场强度大小分别为E a 和E b ,电势分别为φa 和φb ,则( ).A .E a >E b ,φa >φbB .E a >E b ,φa <φbC .E a <E b ,φa >φbD .E a <E b ,φa <φb第2讲 电势能与电势差1.电势能(1)电场力做功①特点:电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关.②计算方法a .W =qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为沿电场方向的距离.b .W AB =qU AB ,适用于任何电场.(2)电势能①定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功. ②电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减小量,即W AB =E p A -E p B =-ΔE p .2.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这图6-1-11 图6-1-10 图6-1-12图6-1-13一点的电势,用φ表示.在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势时电场力所做的功,电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负.(2)公式:φ=E p q(与试探电荷无关) (3)单位:伏特(V)(4)电势与电场线的关系:沿电场线方向电势降低.(电场线指向电势降低最快的方向)(5)零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于零电势的选择.(大地或无穷远默认为零)3.等势面(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面.(2)等势面的特点①等势面一定和电场线垂直.②等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.1.定义时,电场力做功与移动电荷的电荷量的比值.2.定义式:U AB =W AB q. 3.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,U AB =-U BA .4.影响因素:电势差U AB q 及电场力做的功W AB无关,1.电势差与电场强度的关系式:U AB =Ed ,其中d 为电场中两点间沿电场方向的距离.(如图6-2-1所示)2.电场强度的方向和大小:电场中,电场强度方向是指电势降低最快的方向.在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势.特别提醒: (1)U =Ed 只适于匀强电场的定量计算.(2)在非匀强电场中也可用U =Ed 定性判断电势差的大小.1.下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是( ).A .电荷在电场强度大的地方,电势能一定大B .电荷在电场强度为零的地方,电势能一定为零图6-2-1 知 识 框 架C .电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点,电荷的电势能一定减少D .电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点,电荷的电势能可能增加,也可能减少2.下列说法正确的是( ).A .A 、B 两点的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点时电场力所做的功B .电势差是一个矢量C .由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关D .A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以U AB =U BA3.如图6-2-2所示,正点电荷Q 产生的电场中,已知A 、B 间的电势差为U ,现将电荷量为q 的正点电荷从B 移到A ,则( ).A .外力克服电场力做功QU ,电势能增加qUB .外力克服电场力做功qU ,电势能增加QUC .外力克服电场力做功qU ,电势能增加qUD .外力克服电场力做功QU ,电势能减少QU4.如图6-2-3所示是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2 cm ,由此可以确定电场强度的方向和数值是( ).A .竖直向下,E =100 V/mB .水平向左,E =100 V/mC .水平向左,E =200 V/mD .水平向右,E =200 V/m5.如图6-2-4所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,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仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点.据此可知下列说法错误的是( ).A .三个等势面中,c 的电势最高B .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大C .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大D .带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大考点一 电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系1.电场线与电场强度的关系:电场线越密的地方表示电场强度越大,电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.2.电场线与等势面的关系:电场线与等势面垂直,并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面.3.电场强度数值与电势数值无直接关系:电场强度大(或小)的地方电势不一定大(或小),零电势可人为选取,而电场强度是否为零则由电场本身决定.4.几种常见的典型电场的等势面比较图6-2-2 图6-2-3 图6-2-4电荷运动轨迹,a 、b 为运动轨迹上的两点,可以判定( ).A .电荷在a 点速度大于在b 点速度B .电荷为负电荷C .电荷在a 点的电势能大于在b 点的电势能D .a 点的电势低于b 点的电势【变式1】 等量同种带正电的点电荷的连线和其中垂线如图6-2-6所示.一个带负电的试探电荷,先从图中a 点沿直线移到b 点,再从b 点沿直线移到c 点,则( ).A .试探电荷所受电场力的方向一直不变B .试探电荷所受电场力的大小一直增大图6-2-5D.a、b、c三点的电势为:φa>φb>φc考点二对电势差概念的理解及应用【典例2】如图6-2-7所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布.)现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v.已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.可知().A.C、O间的电势差U C O=m v22qB.由等量异种电荷电场分布的特点知U C O=U D OC.小球p经过O点时的加速度a=2kQq2md2-gD.小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度v D=2v【变式2】如图6-2-8所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离.用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定()A.φa>φb>φc B.φa-φb=φb-φc C.E a>E b>E c D.E a=E b=E c考点三电场中的功能关系1.若只有电场力做功―→电势能与动能之和保持不变;2.若只有电场力和重力做功―→电势能、重力势能、动能之和保持不变;3.除重力之外,其他各力对物体做的功―→等于物体机械能的变化.4.所有力对物体所做的功―→等于物体动能的变化.【典例3】如图6-2-9所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上,据此可知().A.三个等势面中,c的电势最低B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小C.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D.带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b1.电场力做功的计算方法(1)由公式W=Fl cos θ计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=qEl cos θ.(2)由W=qU来计算,此公式适用于任何形式的静电场.(3)由动能定理来计算:W电场力+W其他力=ΔE k.(4)由电势能的变化计算:W=E p1-E p2.2.带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向,粒子受力方向一定沿电场线指向轨迹凹侧.(2)电场力与速度方向间夹角小于90°,电场力做正功;夹角大于90°,电场力做负功.【变式3】在电场强度大小为E的匀强电场中,一质量为m、带电荷量为+q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8 qEm,物体运动s距离时速度变为零,则下列说法错误的是().图6-2-7图6-2-8图6-2-9A .物体克服电场力做功qEsB .物体的电势能减少了0.8qEsC .物体的电势能增加了qEsD .物体的动能减少了0.8qEs所示.CD ,则U AB =U CD (或φA -φB点,2244 一、电场的能的性质(高频考查)1.位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图6-2-13所示,图中实线表示等势线,则( ).A .a 点和b 点的电场强度相同B .正电荷从c 点移到d 点,电场力做负功C .负电荷从a 点移到c 点,电场力做负功D .正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点电势能先减小后增大2.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aC .b 点的电势一定比a 点高D .该电荷的动能一定减小3.某电场的电场线分布如图6-2-14所示,以下说法正确的是( ).A .c 点电场强度大于b 点电场强度B .a 点电势低于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4.一粒子从A 点射入电场,从B 点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图6-2-15所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力.下列说法正确的有( ).图6-2-10 图6-2-11 图6-2-12图6-2-13 图6-2-14A .粒子带正电荷B .粒子的加速度先不变,后变小C .粒子的速度不断增大D .粒子的电势能先减小,后增大二、电势、电势差、与电场强度的关系(中频考查)5.空间有一沿x 轴对称分布的电场,其电场强度E 随x 变化的图象如图6-2-16所示.下列说法中正确的是( ).A .O 点的电势最低B .x 2点的电势最高C .x 1和-x 1两点的电势相等 D .x1和x 3两点的电势相等6.如图6-2-17所示,在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R =0.1 m 的圆,P 为圆周上的一点,O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场,电场强度大小E =100 V/m ,则O 、P 两点的电势差可表示为( ).A .U OP =-10sin θ(V)B .U OP =10sin θ(V)C .U OP =-10cos θ(V)D .U OP =10cos θ(V)7.关于静电场,下列说法正确的是( ).A .电势等于零的物体一定不带电B .电场强度为零的点,电势一定为零C .同一电场线上的各点,电势一定相等D .负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加第3讲 电容器 带电粒子在匀强电场中的运动常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系 Ⅰ(考纲要求)(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成.(2)带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值.(3)电容器的充、放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能. 放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.2.电容(1)定义:电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值.(2)定义式:C =Q U. (3)物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量.(4)单位:法拉(F) 1 F =106 μF =1012 pF3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两板间的距离成反比.(2)决定式:C =εS ,k 为静电力常量.带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ(考纲要求) 带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场,带电粒子将做加(减)速运动.有两种分析方法:(1)用动力学观点分析:a =qE m ,E =U d,v 2-v 02=2ad . 图6-2-6 图6-2-7(2)用功能观点分析:粒子只受电场力作用,电场力做的功等于物体动能的变化.qU =12m v 2-12m v 02 2.带电粒子在匀强电场中的偏转(1)研究条件:带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场.(2)处理方法:类似于平抛运动,应用运动的合成与分解的方法. ①沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间t =l v 0②沿电场力方向,做匀加速直线运动⎩⎪⎨⎪⎧加速度:a =F m =qE m =Uq md 离开电场时的偏移量:y =12at 2=Uql 22md v 02离开电场时的偏转角:tan θ=v yv 0=Uql md v 021.构造:(1)电子枪,(2)偏转电极,(3)荧光屏2.工作原理(如图6-3-1所示)(1)如果在偏转电极XX ′和YY ′之间都没有加电压,则电子枪射出的电子沿直线运动,打在荧光屏中心,在那里产生一个亮斑.(2)YY′上加的是待显示的信号电压,XX ′上是机器自身产生的锯齿形电压,叫做扫描电压,若所加 扫描电压和信号电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象结论:(1)粒子以一定速度v 0垂直射入偏转电场.粒子从偏转电场中射出时,就像是从极板间的(2)经过相同电场加速,又经过相同电场偏转的带电粒子,其 运动轨迹重合,与粒子的带电荷量和质量无关.1.下列关于电容的说法正确的是( ).A .电容器简称电容B .电容器A 的电容比B 的大,说明A 的带电荷量比B 多C .电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器需要带的电荷量D .由公式C =Q U知,电容器的电容与电容器两极板间的电势差成反比,与电容器所带的电荷量成正比2.如图6-3-2所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U ,现使B 板带正电,则下列判断正确的是( ).A .增大两极板之间的距离,静电计指针张角变小B .将A 板稍微上移,静电计指针张角将变大C .若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D .若将A 板拿走,则静电计指针张角变为零图6-3-1 一图二结论 图6-3-23.一个带电小球,用细绳悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬绳烧断,小球将做().A.自由落体运动B.匀变速曲线运动方向C.沿悬绳的延长线方向做匀加速直线运动D.变加速直线运动4.电子以初速度v0沿垂直电场强度方向射入两平行金属板间的匀强电场中,现增大两极板间的电压,但仍使电子能够穿过平行金属板,则电子穿过平行金属板所需要的时间().A.随电压的增大而减小B.随电压的增大而增大C.加大两板间距离,时间将减小D.与电压及两板间距离均无关5.如图6-3-3所示,静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离.现使U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该().A.使U2加倍B.使U2变为原来的4倍C.使U2变为原来的2倍D.使U2变为原来的12倍考点一平行板电容器的动态分析1.对公式C=QU的理解电容C=QU的比值,不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比,一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电及带电多少无关.2.电容器两类问题比较【典例1】M、N两金属板竖直放置,使其带电,悬挂其中的带电小球P如图6-3-4所示,偏离竖直方向.下列哪一项措施会使OP悬线与竖直方向的夹角增大?(P球不与金属极板接触)().A.增大MN两极板间的电势差B.减小MN两极板的带电荷量C.保持板间间距不变,将M、N板一起向右平移D.保持板间间距不变,将M、N板一起向左平移——运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路.(1)确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不变.(2)用决定式C=εS4πkd分析平行板电容器电容的变化.(3)用定义式C=QU分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.(4)用E=Ud分析电容器极板间电场强度的变化.【变式1】(2012·深圳调研)如图6-3-5所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的图6-3-3图6-3-4。
00-08年高考试题分类汇编:电场

中高考复习资料最全,最权威!00-08年高考试题分类汇编:电场8.2008年(天津卷 理综)18.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由 A .一个带正电的点电荷形成 B .一个带负电的点电荷形成C .两个分立的带等量负电的点电荷形成D .一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成 答案:A(00天津、江西卷)1.对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是BCD (A )将两极板的间距加大,电容将增大(B )将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小(C )在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间的陶瓷板,电容将增大 (D )在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大 (00天津、江西卷)2.图为X 射线管的结构示意图,E 为灯丝是源,要使射线管发出X 射线,须在K 、A 两电极间加上几万伏的直流高压。
D(A )高压电源正极应接在P 点,X 射线从K 极发出 (B )高压电源正极应接在P 点,X 射线从A 极发出(C )高压电源正极应接在Q 点,X 射线从K 极发出 (D )高压电源正极应接在Q 点,X 射线从A 极发出 (00天津、江西卷)3 图为一空间探测器的示意图,1P 、2P 、3P 、4P 是四个喷气发动机,1P 、3P 是连线与空间一固定坐标系的x 轴平行,2P 、4P 的连线与γ轴平行,每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动,开始时,探测器以恒定的速率0v 向正x 方向平行,要使探测器改为向正x 偏负γ60°的方向以原来的速率0v 平动,则可A(A )先开动1P 适当时间,再开动4P 适当时间 (B )先开动3P 适当时间,再开动2P 适当时间(C )开动4P 适当时间(D )先开动3P 适当时间,再开动4P 适当时间 04(天津卷)18 中子内有一个电荷量为e 32+的上夸克和两个电荷量为e 31-的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上,如图1所示。
点电荷电场(学生版)--静电场中6种常考电场

静电场中6种常考电场精讲与针对性训练点电荷电场【知识点精讲】电场电场线图样等势面图简要描述正点电荷1.以点电荷为球心的球面上各点电场强度大小相等、方向不同。
方向都是沿半径方向背离点电荷。
点电荷场强公式E =kQ /R 22.以点电荷为球心的球面上各点电势相等。
等电势差等势面随离点电荷距离的增大而增大。
3.取无穷远处电势为零,正点电荷电场中各点电势都是正值,距离正点电荷越近处电势越高。
负点电荷1.以点电荷为球心的球面上各点电场强度大小相等,方向不同。
方向都是沿半径方向指向点电荷。
点电荷场强公式E =kQ /R 22.以点电荷为球心的球面上各点电势相等。
等电势差等势面随离点电荷距离的增大而增大。
3.取无穷远处电势为零,负点电荷电场中各点电势都是负值,距离负点电荷越近处电势越低。
【针对性训练】1.(2024安徽部分学校期末)如图所示,点电荷+Q 固定在正方体的一个顶点A 上,B 、C 为正方体的另两个顶点,已知AB 连线中点电场强度大小为E ,则C 点的电场强度大小为()A.3E 4B.3EC.2ED.32E 2.(2024河北安平中学自我提升)如图所示,ABC 为正三角形,AB 和AC 边上放有带等量异种电荷的绝缘细棒,O 为BC 边中点,D 为BC 中垂线上O 点右侧的一点,P 为BC 上的一点,选无穷远处电势为0,则下列说法正确的是()A.O 点和D 点场强可能大小相等,方向相同B.D 点的电势一定低于P 点C.将一正检验电荷沿直线从O 点运动到D 点,电势能不变D.将一正检验电荷沿直线从O 点运动到P 点,电场力做负功3.(2024河南驻马店期末)地球是一个带电体,且电荷均匀分布于地球表面。
若地球所带电荷量为Q 、半径为R ,认为地球所带电荷量集中于地球中心,静电力常量为k ,则地球表面附近的电场强度大小为()A.kQR B.2kQR C.kQR 2 D.2kQ R 24.真空中某点电荷的等势面示意图如图所示,图中相邻等势面间电势差相等。
人教版_选修1-1_二、电场课件2

结论: F/q能反应电场中某点的性质——电场
的强弱。
2.电场强度
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,用E表示。
2.定义式: E F q
3.单位: (N/C)
适用于一切电场
B A
A
B
C
D
怎样检验空间中是否存在看不见 又摸不着的电场呢?
电场的基本性质: 对放入其中的电荷有力的作用。
二.电场强度
1、检验电荷、场源电荷
场源电荷:产生电场的电荷
检验电荷:用来检验电场是否存在及其 强弱散布情况的电荷
对检验电荷的要求:
(1)电荷量应当充分小,放入电场之后, 不致影响本来要研究的电场(即源电场)
(2)体积要充分小,以便它在电场中有确 定的位置,便于用来研究电场(源电场)中 各点的情况
猜想:能否用电场力的大小表示电场的强弱?
不同的电荷在电场中同一点所受的电场力 不同,但电场中同一点的电场的强弱是一定的, 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。
实问验题表2 明:
1.电场中的同一点,不同电荷所受力不同, 但比值F/q是一定的。
B
A
问题:任意两条电场线可相交吗?
3、几种典型的电场线
+
正点电荷形成的电场线( 巧记:光芒四射发射状)
负点电荷形成的电场线( 巧记:众矢之的汇聚状)
等量异种电荷形成的电场线 (巧记:手手相牵相吸状)
等量同种电荷形成的电场线 (巧记:不共戴天相斥状)
4、电场线的特点
(1)电场线不是实际存在的线,是理想化的物理模型。
(暑假预习过用)电场中的图像问题学生版

电场中的图像问题应用图像处理物理问题可达到化难为易、化繁为简的目的,也有利于培养学生数形结合、形象思维、灵活处理物理问题的能力。
在高考中“静电场”部分常常涉及vt图像、Et图像、Ex图像、φx图像及E px图像等问题,主要考查学生的受力分析、运动过程分析,临界条件分析等一系列基本能力,所以这部分是高考命题的热点,在复习该部分内容时要足够重视。
题型一、静电场中的v t图像题型简述:该类问题一般有两种情况:一是根据带电粒子的v t图像分析有关问题,二是根据有关情景判定带电粒子的v t图像。
方法突破:已知v t图像问题的求解思路是:先依据v t图像斜率分析带电粒子的加速度,进而依据牛顿第二定律qE=ma分析电场力、电场强度、比荷等有关物理的特点,再结合粒子实际运动情况可以判断电场力做功情况、电势能的变化情况等问题。
对于第二种情况的分析思路可以逆向沿第一种情况的思路进行。
[例1](2014·海南高考)如图(a),直线MN表示某电场中一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a运动到b过程中的vt图线如图(b)所示。
设a、b两点的电势分别为φa、φb,电场强度大小分别为E a、E b,粒子在a、b两点的电势能分别为W a、W b,不计重力,则有()A.φa>φb B.E a>E bC.E a<E b D.W a>W b举一反三.(2017·宜宾模拟)在如图所示的电场中,一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,则它运动的v t图像可能是选项图中的()题型二、静电场中的E t图像题型简述:Et图像反映了某一空间的场强E随时间t的变化情况,结合图像可进一步分析电场中带电粒子的受力情况,运动情况及有关问题。
专题:电场的性质(学生版)

专题:电场力的性质例1: 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 、电荷量为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22kq dB .当q d =0C .当q d =时,细线上的拉力为0D .当q d =A 的支持力为0例2: Q 1、Q 2为两个带电质点,带正电的检验电荷q 沿中垂线向上移动时,q 在各点所受Q 1、Q 2作用力的合力大小和方向如图中细线所示(力的方向都是向左侧),由此可以判断( )A .Q 2可能带负电荷B .Q 1、Q 2可能为等量异种电荷C .Q 2电荷量一定大于Q 1的电荷量D .中垂线上的各点电场强度的方向相同例3 在场强为E 的匀强电场中,取O 点为圆心,r 为半径作一圆周,在O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷,a 、b 、c 、d 为相互垂直的两条直线(其中一条沿竖直方向)和圆周的交点.当把一试探电荷+q 放在d 点时恰好平衡(如右图所示).求:(1)匀强电场场强E 的大小、方向如何?(2)试探电荷+q 放在点c 时,受力F c 的大小、方向如何?(3)试探电荷+q 放在点b 时,受力F b 的大小、方向如何?1.关于电场强度E ,下列说法正确的是( )A .由E =F q 知,若q 减半,则该处电场强度为原来的2倍B .由E =k Q r 2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比C .由E =k Q r 2知,在以Q 为球心,以r 为半径的球面上,各处场强均相同D .电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向2.在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点.其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A .甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B .乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C .丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D .丁图中非匀强电场中的a 、b 两点4.如图所示,在正六边形的a 、c 两个顶点上各放一个带正电的点电荷,电荷量大小都是q 1,在b 、d 两个顶点上各放一个带负电的点电荷,电荷量大小都是q 2,且q 1>q 2.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( )A .E 1B .E 2C .E 3D .E 45、如图所示,电荷量为Q 1、Q 2的两个正点电荷分别置于A 点和B 点,两点相距L .在以L 为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电荷量为+q 的小球(视为点电荷),在P 点平衡.不计小球的重力,那么,P A 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系应满足( )A .tan 3α=Q 2Q 1B .tan 2α=Q 2Q 1C .tan 3α=Q 1Q 2D .tan 2α=Q 1Q 26.如图所示,在竖直平面内有匀强电场(图中未画出),一个质量为m 的带电小球,从A 点以初速度v0沿直线AB运动,直线AB与竖直方向AC的夹角为θ(θ<90°),不计空气阻力,重力加速度为g.以下说法正确的是()A.小球一定做匀变速运动B.小球在运动过程中可能机械能守恒C.小球运动的最小加速度为a=g cosθD.当小球速度为v时,其重力的瞬时功率P=mg v sinθ7.如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°.下列判断正确的是()A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.在O到C之间+q所受的电场力由O→CD.在O到C之间-q所受的电场力由O→C8.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该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的性质B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大9.如图6-1-23所示,两个带等量的正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘的水平面上,P、N是小球A、B的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负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点的运动的过程中,下列关于小球C的速度图象中,可能正确的是( )10.如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块,处于一倾角为37°的光滑绝缘的固定斜面上,当整个装置处于一水平方向的匀强电场中时,小物块恰好处于静止.若从某时刻起,只将电场强度大小减小为原来的一半,方向保持不变,求:(1)原来电场强度的大小和方向;(2)场强变化后,物块的加速度大小;(3)场强变化后,物块下滑距离L时其电势能的变化.(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g)11.如图所示,倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的,AB长为L,C为AB的中点,在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始在B、C间以速度v沿斜面向下做匀速运动,经过C后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A时的速度大小为v.试求:(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ;(2)匀强电场场强E的大小.12、质量都是m的两个完全相同的、带等量异种电荷的小球A、B分别用长为l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点,平衡时小球A、B的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角α=37°,当外加水平向左的匀强电场时,两小球的平衡位置如图乙所示,线与竖直方向的夹角也为α=37°.求:(1)A、B小球的电性及所带的电荷量;(2)外加匀强电场的场强E.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。
人教版《电场》课件ppt2〔完美版〕
B.2:3 C.4:3 D.3:4
习题讲解
7、如图所示,电子电荷量为-e,以v0的速度,沿与电场强度E垂直的方向从A点飞入匀强 电场,并从另一端B沿与场强E成150°角飞出则A、B两点间的电势差为______.
习题讲解
8、如图所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m,带电量为-q的油滴 以速度v竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v.求:场强E的大 小及A、B两点间的电势差.(mg/q
知识讲解 三、带电粒子在电场中的偏转 带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后,做类平抛运动(如图所示). 1.运动状态分析:
2.偏转问题的分析处理方法:
知识讲解
3.两个重要结论 ①不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场后,它们在电场中的 偏转角度,偏转距离总相同,即其轨迹将重合. ②粒子从偏转电场中射出时,速度的反向延长线与初速度延长线的交点平分沿初速度 方向的位移,即粒子好像从该中点处沿直线飞离电场一样.
②等效“重力”法:
知识讲解 (2)用功能观点处理带电粒子的运动.
2、在处理带电粒子在电场中的运动是否考虑重力的问题.
习题讲解
1、如图所示,质量为m,带电量为+q的滑块,沿绝缘斜面匀速下滑,当滑块滑至
竖直向下的匀强电场区域时,滑块的运动状态 ( )A
A.继续匀速下滑
B.将加速下滑
C.将减速下滑
D.上述三种情况都有可能发生
能时,质子经历的时间t1与α粒子经历的时间t2之比为( )A
A.1:1 B.1:2
C.2:1
D.4:1
习题讲解
4、如图所示,M和N是匀强电场中的两个等势面,相距为d,电势差为U.一质量为
m(不计重力)、电荷量为-q的粒子,以速度v0通过等势面M射入两等势面之间,此后
高中物理选修3-1第一章 微型专题3 电场能的性质--学生版
微型专题3电场能的性质[学科素养与目标要求]物理观念:1.进一步理解电势、电势差的概念、公式,知道电场力做功与电势能变化的关系是一种普遍的功能关系.2.理解E-x、φ-x图象的意义,并会分析有关问题.科学思维:1.通过分析电势、电势能及电场力做功的综合问题,提高逻辑思维和科学思维能力.2.通过方法的迁移,找到解决E-x、φ-x图象与其它图象问题共性的东西.一、电场综合问题分析例1(多选)在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图1所示.若将一个带负电的粒子置于b点由静止自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动.粒子从b点运动到d点的过程中()A.先做匀加速运动,后做匀减速运动B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和保持不变D.电势能先减小,后增大例2(多选)(2018·郑州一中高二期中)如图2所示,在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形ABCD,其中,M为AD的中点,N为BC的中点.一个带正电的粒子从A点移动到B 点,电场力做功为W AB=2.0×10-9J;将该粒子从D点移动到C点,电场力做功为W DC=4.0×10-9 J.则以下分析正确的是()A.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功为W MN=3.0×10-9 JB.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功W MN有可能大于4.0×10-9 JC.若A、B之间的距离为1 cm,该粒子的电荷量为2×10-7 C,则该电场的场强一定是E=1 V/m D.若该粒子的电荷量为2×10-9 C,则A、B之间的电势差为1 V例3如图3所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点.现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为2 gR.求:图3(1)小球滑到C点时的速度大小;(2)若以C点为零电势点,试确定A点的电势.二、φ-x和E-x图象分析例4(多选)空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图4所示,x轴上两点B、C的电场强度在x轴方向上的分量分别是E Bx、E Cx,下列说法中正确的有()A.E Bx的大小大于E Cx的大小B.E Bx的方向沿x轴正方向C.电荷在O点受到的电场力在x轴方向上的分量最大D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功后做负功例5(多选)(2018·启东中学高二质检)如图5甲所示,真空中有一半径为R、电荷量为+Q 的均匀带电球体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴.理论分析表明,x轴上各点的场强随x变化的关系如图乙所示,则()图5A.c点处的场强和a点处的场强大小相等、方向相同B.球内部的电场为匀强电场C.a、c两点处的电势相等D.假设将一个带正电的试探电荷沿x轴移动,则从a点处移动到c点处的过程中,电场力一直做正功针对训练(2018·衡水市测试)静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图6所示的折线,图中φ0和d为已知量.一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动.已知该粒子质量为m、电荷量为-q,忽略重力.规定x轴正方向为电场强度E、加速度a、速度v的正方向,如图分别表示x轴上各点的电场强度E、粒子的加速度a、速度v和动能E k随x的变化图象,其中正确的是()图61.(电场综合问题)(多选)(2018·全国卷Ⅰ)图7中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V.一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是()图7A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时,其电势能为4 eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍2.(电场综合问题)(多选)(2017·全国卷Ⅰ)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8所示.电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为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()图8A.E a∶E b=4∶1 B.E c∶E d=2∶1C.W ab∶W bc=3∶1 D.W bc∶W cd=1∶33.(φ-x图象)(多选)(2017·扬州市期末)两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上O、D两点,两者之间连线上各点电势高低如图9中曲线所示(OB>BD),取无穷远处电势为零,由图可知() A.B点电场强度为零B.Q1为负电荷,Q2为正电荷C.Q1电荷量一定大于Q2电荷量D.将电子沿x轴从A点移到C点,电场力一直做正功4.(电场综合问题)(2018·东北师大附中高二月考)如图10所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点固定一个电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点)从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P A连线与水平轨道的夹角为60°,重力加速度为g,静电力常量为k.试求:图10(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;(2)点电荷产生的电场在B点的电势.一、选择题考点一电场综合问题分析1.质量为m的带电小球射入匀强电场后,以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动,在小球下落h的过程中()A.小球的重力势能减少了2mghB.小球的动能增加了2mghC.电场力做负功2mghD.小球的电势能增加了3mgh2.(多选)如图1所示,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N仅在电场力作用下先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点.下列说法正确的是()图1A.M带负电荷,N带正电荷B.M在b点的动能小于它在a点的动能C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功3.(2018·山东省实验中学期末)如图2所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知()A.带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大D.带电粒子在R点的加速度小于在Q点的加速度4.(2018·厦门高二质量检测)如图3所示,两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷,电荷在圆环上的分布是均匀的,两圆环相隔一定距离同轴平行固定放置,B 、D 分别为两环圆心,C 为BD 中点.一带负电的粒子从很远处沿轴线向下依次穿过两环,若粒子只受电场力作用,则在粒子运动过程中下列说法正确的是( )图3A .粒子经过B 点时加速度为零 B .粒子经过B 点和C 点时动能相等 C .粒子从A 到C 的过程中,电势能一直增大D .粒子从B 到D 的过程中,电场力做的总功为05.(多选)(2018·全国卷Ⅱ)如图4,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点.一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )图4A .此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B .若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为W 1+W 22C .若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2qLD .若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差考点二电场中的图象问题6.如图5甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则()图5A.电子沿Ox的负方向运动B.电子的电势能将增大C.电子运动的加速度恒定D.电子运动的加速度先减小后增大7.(多选)(2018·哈师大附中期中)电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为-3L和3L的两点,其中坐标为3L处电荷带正电,电荷量为Q.两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图6所示,其中x=L处电势最低,x轴上M、N两点的坐标分别为-2L和2L,则下列判断正确的是()图6A.两点电荷一定为异种电荷B.原点O处场强大小为kQ3L2C.负检验电荷在原点O处受到向左的电场力D.负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先减小后增大8.(2018·六安一中质检)沿电场中某条直电场线方向建立x轴,该电场线上各点电场强度E 随x的变化规律如图7所示,坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应,相邻两点间距相等.一个带正电的粒子从O点由静止释放,运动到A点的动能为E k,仅考虑电场力作用,则()图7A.从O点到C点,电势先升高后降低B.粒子先做匀加速运动,后做变加速运动C.粒子在AB段电势能变化量大于BC段电势能变化量D.粒子在AB段电势能变化量小于BC段电势能变化量9.(多选)(2018·东北师大附中期中)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能E p随位移x变化的关系如图8所示,其中O~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2x3段是直线,则下列说法正确的是()图8A.x1处电场强度最小,但不为零B.粒子在O~x3段做变速运动,x2~x3段做匀变速运动C.x2~x3段的电场强度大小方向均不变,为一定值D.在O、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φ0>φ3二、非选择题10.一长为L的细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图9所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将线与小球拉成水平,小球静止在A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:(重力加速度为g)图9(1)A、B两点的电势差U AB;(2)匀强电场的场强大小.11.如图10所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为3gh.求小球由A到C的过程中静电力做的功及A、C两点间的电势差.12.如图11所示,Q为固定的正点电荷,A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h,将另一点电荷从A点由静止释放,运动到B点时速度正好变为零,若此电荷在A点处的加速度大小为34g,静电力常量为k,求:(1)此电荷在B点处的加速度;(2)A、B 两点间的电势差(用k、Q和h表示).13.如图12所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,相邻等势面间隔均为d,各等势面电势已在图中标出(U>0),现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,求:(重力加速度为g)图12(1)小球应带何种电荷及其电荷量;(2)小球受到的合外力大小;(3)在入射方向上小球运动的最大位移的大小x m.(电场范围足够大)11。
电场能的性质 (学生版)--新高二物理暑假自学讲义
第03讲电场能的性质1.知道静电场中的电荷具有电势能.了解电势能、电势和电势差的含义2.知道匀强电场中电势差与电场强度的关系一、对静电力做功、电势能的理解3.对静电力做功特点的理解(1)静电力对电荷所做的功,与电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径无关。
该结论适用于任何静电场。
(2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动,无论带电体只受静电力作用还是受多个力作用,无论静电力做正功还是做负功,静电力做功的特点不变。
4.电势能的特点(1)电势能是由电场和电荷共同决定的,属于电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能。
(2)电势能是标量,有正负但没有方向,其正负表示大小。
(3)电势能是相对的,其大小与选定的参考点有关。
确定电荷的电势能,首先应确定参考点,也就是零势能点的位置。
5.电势能增减的判断方法(1)做功判断法无论正、负电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减小;只要电场力做负功,电荷的电势能一定增大。
(2)电场线判断法正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大。
负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小。
二、对电势的理解1.电势的特点(1)电势具有相对性;电势是相对的,电场中某点的电势高低与零电势点的选取有关。
通常将离场源电荷无穷远处,或是地球表面选为零电势点。
(2)电势是标量:电势是只有大小、没有方向的物理量,在规定了电势零点后,电场中各点的电势可能是正值,也可能是负值。
正值表示该点的电势高于零电势;负值表示该点的电势低于零电势。
显然,电势的正负只表示大小,不表示方向。
2.电势高低的判断方法(1)电场线法:沿电场线方向,电势越来越低。
(2)场源电荷判断法:离场源正电荷越近的点,电势越高;离场源负电荷越近的点,电势越低。
(3)电势能判断法:对于正电荷,电势能越大,所在位置的电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高。
二、电场课件37张PPT(人教版)
A、a、b两点的场强的方向相同; a
b
B、电场线是直线,可知Ea=Eb; C、不知a、b附近的电场线散布,Ea、Eb的大小不能
确定;
D、电场线从a指向b,所以Ea>Eb
5、电场中有一点P,下列哪些说法正确的是( C )
A 若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点的场强减半。 B 若P点没有试探电荷,则P点的场强为零。 C P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大。 D P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
小、方向如何?
4.5×103 N/C,方向由D指向A。
8:如图,是静电场的一部分电场线的散布,下列说 法正确的是:( B ) A、这个电场只能是负电荷的电场 B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA C、点电荷q在A、B两处的加速度大小,aA>aB
(不计重力) D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切
问题的提出
弹力和摩擦力都是在两个物体相互接触 的情况下产生的。而两个物体没有接触, 就可以产生静电力的作用。那么,电荷 间的相互作用是通过什么产生的?
第二节 电场
一、电场 1、定义:电荷的周围存在一种特殊的物质,叫做电场。 2、基本性质:对放入其中的电荷有电场力的作用。
3、说明:场的概念的建立,是人类对客观世界认识的 一个重要进展。现在,人们已经认识到,实物和场是物 质存在的两种不同情势,虽然我们看不见电场和磁场, 但它们是客观存在的物质。
❖ (二)过程与方法
❖ 通过分析在电场中的不同点,电场力F 与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值 F/q反应的是电场的强弱,即电场强度的概 念;知道电场叠加的一般方法。
❖ (三)情感态度与价值观
❖ 培养学生学会分析和处理电场问题的一般 方法。
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电场练习一1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有( ).①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2④电场力做功W=Uq(A)①③(B)②③(C)②④(D)①④2.如图所示,棒AB上均匀分布着正电荷,它的中点正上方有一P点,则P点的场强方向为( ).(A)垂直于AB向上(B)垂直于AB向下(C)平行于AB向左(D)平行于AB向右3.关于两等量异种点电荷在其连线中点的电场强度和电势,下列说法中正确的是( ).(A)场强为零,电势不为零(B)场强不为零,电势为零(C)场强不为零,电势也不为零(D)场强为零,电势也为零4.如图所示,虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等,一个α粒子以一定的初速度进入电场后,只在电场力作用下沿实线轨迹运动,α粒子先后通过M点和N点.在这一过程中,电场力做负功,由此可判断出( ).(1992年全国高考试题)(A)N点的电势高于M点的电势(B)α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大(C)α粒子在M点的速率小于在N点的速率(D)α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大5.如图所示,质量为m电荷量为+q的小球用一绝缘细线悬于O点,开始时它在A、B之间来回摆动.OA、OB与竖直方向OC的夹角均为θ.(1)如果当它摆动到B点时突然施加一竖直向上的、大小为E=mg/q的匀强电场,则此时线中拉力T1=___________.(2)如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的,则当小球运动到B点时线中的拉力T2=____________.6.如图所示,在光滑的水平面上,有两个大小不计、质量均为m、电量均为+q的小球,开始时两球距离为α,电势能为E,球1静止.球2以初速度v向球1运动,设它们不能接触,问:(1)两球速度多大时,它们间的距离最小?(2)当小球2速度为零时,球1速度多大?此时它们的电势能多大?7.如图所示,竖直放置的光滑圆环上,穿过一个绝缘小球,小球质量为m,带电量为q,整个装置置于水平向左的匀强电场中.今将小球从与环心O在同一水平线上的A点由静止释放,它刚能顺时针方向运动到环的最高点D,而速度为零,则电场强度大小为多大?小球到达最低点B时对环的压力为多大?8.三个电量相同的正电荷Q,放在等边三角形的三个顶点上,问在三角形的中心应放置多大的电荷,才能使作用于每个电荷上的合力为零?9.如图所示,竖直绝缘墙壁上有个固定的质点A,在A的正上方的P点用丝线恳挂另一质点B,A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角.由于漏电,使A、B两质点的带电量逐渐减少,在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小( ).(A)逐渐减小(B)逐渐增大(C)保持不变(D)先变大后变小10.一粒子质量为m,带电量为+q,以初速度v与水平方向成45°角射向空间匀强电场区域,粒子恰作直线运动,求这匀强电场的最小场强的大小,并说明方向.11.如图所示,半径为r的绝缘光滑网环固定在竖直平面内,环上套有一个质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,珠子所受的电场力是其重力的3/4倍,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,那么珠子所能获得的最大动能足多少?12.如图所示,一长为L的丝线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q多大?(2)若细线的偏角从θ增加到φ,然后由静止释放小球,φ为多大时才能使细线到达竖直位置时小球速度恰好为零?练习二1.关于电场,下列说法中正确的是( ).(A)电场是电荷周围空间实际存在的物质(B)电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型(C)电荷周围分布的电场线就是电场(D)电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的2.下列关于电场线的说法中正确是( ).(A)电场线是从正电荷出发,终止于负电荷的曲线(B)一对正、负点电荷的电场线不相交,但两对正、负点电荷的电场线是可以相的(C)电场线是电场中实际存在的线(D)电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹3.自然界只存在______电和_______电两种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带______电,用毛皮摩擦过的胶木棒带______电.电荷既不能被消灭,也不能创生,它们只能是______,或者是________.这个结论叫作电荷守恒定律.4.真空中有一电场,在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2×10-5N,则P点的场强为________N/C.把检验电荷的电荷量减小为2×10-9C,则检验电荷所受到的电场力为_______N.如果把这个检验电荷取走,则P点的电场强度为_________N/C.5.关于点电荷,下列说法中正确的是( ).(A)只有体积很小的带电体才能看成是点电荷(B)体积较大的带电体一定不能看成是点电荷(C)当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时,这两个带电体均可看成点电荷(D)当带电体带电量很少时,可看成点电荷6.两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1:7,在真空中相距为r,把它们接触后再放回原处,则它们间的静电力可能为原来的( ).(A)4/7(B)3/7(C)9/7(D)16/77.对公式E=kQ/r2,理解正确的是( ).(A)r→O时,E→∞(B)当r→∞时,E→0(C)某点场强跟点电荷Q无关,只跟该点位置r有关(D)以点电荷Q为圆心,r为半径的球面上,各点场强相同8.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示,现使b带电,则( ).(A)a、b之间不发生相互作用(B)b将吸引a,吸住后不放开(C)b立即把a排斥开(D)b先吸引a,接触后又把a排斥开9.两个固定的异号点电荷,电量给定但大小不等,用E1和E2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,E1=E2的点( ).(1999年广东高考试题) (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,该处合场强不为零10.如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,动能增加,则可以判断( ).(A)电场线方向由B指向A (B)场强大小E A>E B(C)若Q为负电荷,则Q在B点右侧 (D)Q不可能为正电荷11.如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为9000N /C ,在电场内一水平面上作半径为10cm 的圆,圆上取A 、B 两点,AO 沿E方向,BO ⊥OA ,另在圆心处放一电量为10-8C 的正点电荷,则A 处场强大小E A =______N /C ,B 处的场强大小E B =______N /C .12.如图所示,q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q 1与q 2之间的距离为l 1,q 2与q 3之间的距离为l 2.,且每个电荷都处于平衡状态.(1)如q 2为正电荷,则q 1为______电荷,q 3为______电荷.(2)q 1、q 2、q 3三者电量大小之比是_________________.(2001全国高考试题)13.有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q ,从其中一个电荷上取下△Q 的电量,并加在另一个电荷上,那么它们之间的相互作用力与原来相比( ).(A )一定变大 (B )一定变小(C )保持小变 (D )由于两电荷电性不确定,无法判断14.如图所示,质量为m 的带电小球用绝缘丝线悬挂于O 点,并处在水平向左的匀强电场E 中,小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ,若剪断丝线,则小球的加速度的大小为( ).(A )O (B )g ,方向竖直向下(C )gtanθ,水平向右 (D )g /cosθ,沿绳向下15.如图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m ,所带电量分别为+q 和-q ,两球问用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E ,平衡时细线都被拉紧.(1)平衡时的可能位置是4图中的图(). (2)两根绝缘线张力大小为( ).(A )T 1=2mg ,()()222qE mg T +=(B )T 1>2mg ,()()222qE mg T +> (C )T 1<2mg ,()()222qE mg T +<(D )T 1=2mg ,()()222qE mg T +<16.如图所示,在场强为E 、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电荷量分别为+2q 和-q ,两小球用长为L 的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点而处于平衡状态,重力加速度为g ,则细线对悬点O 的作用力等于_________.17.如图所示,一半径为R的绝缘环上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,在直于圆环平面的对称轴上有一点P,它与环心O的距离OP=L,试求P点的场强.18.如图所示,两根长为L的丝线下端悬挂一质量为m、带电量分别为+q和-q的小球A 和B,处于场强为E,方向水甲向左的匀强电场之中,使长度也为L的连线AB拉紧,并使小球处于静止状态,问E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态?19.如图所示,两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m1,和m2,带电量分别为q1和q2.用细绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,它们与竖直线所成的角度均为α,且两球同处一水平线上,则下述结论中正确的是( ).(A)q1一定等于q2(B)一定满足q1/m1=q2/m2(C)m1一定等于m2(D)必须同时满足q1=q2,m1=m220.如图所示,A、B两个点电荷的电量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变,则( ).(A)保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量等于2x0(B)保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0(C)保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量等于x0(D)保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量小于x021.如图所示,把质量为2g的带负电小球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为Q=4.0×10-6C 的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,则绳与竖直方向成α=45°角,试问:(1)B球受到的库仑力多大?(2)A球带电量是多少?练习三1.在电场中,A、B两点的电势差U AB>0,那么将一负电荷从A移到B的过程中( ).(A)电场力做正功,电势能增加(B)电场力做负功,电势能增加(C)电场力做正功,电势能减少(D)电场力做负功,电势能减少2.关于电场中的等势面,下列说法中止确的有( ).(A)等势而不一定跟电场线垂直(B)沿电场线电势一定升高(C)在同一等势面上两点间移动电荷,电场力做功为零(D)处于静电平衡状态的导体是等势体,表面是一个等势面3.将一电量为l.6×10-8C的负电荷在电场中从A点移动到B点,克服电场力做功为6.4×10-6J,则AB两点间电势差为______V.4.如图所示是一匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2cm,由此可确定电场强度大小是______N/C.5.如图所示电路中,电源两端电压U=10V,A、B两板间距离为2cm,C点离A板5mm,D点离B板4mm,则E C=______V/m,E D=______V/m,U C=______V,U D=______V.6.如图所示,仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从A运动到B,则( ).(A)电场力做正功(B)动能减少(C)电势能增加(D)加速度增大7.下列说法中正确的是( ).(A)电场线密集处场强大,电势高(B)沿电场线方向场强减小,电势降低(C)在电势高处电荷具有的电势能也大(D)场强为零处,电势不一定为零8.如图所示,L1、L2、L3为等势面,两相邻等势面间电势差相同,取L2的电势为零,有一负电荷在L1处动能为30J,运动到L3处动能为10J,则电荷的电势能为4J时,它的动能是(不汁重力和空气阻力)( ).(A)6J(B)4J(C)16J(D)14J9.关于电势差与场强的关系,下列说法中正确的是( ).(A)U=Ed关系式适用于任何电场(B)在匀强电场中,两点间的电势差正比于两点间的距离(C)U=Ed公式中的d是指两点所在等势面间的距离(D)V/m和N/C两单位相等10.如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电量为q 的正电荷从A 点移到B 点.若沿直线AB 移动该电荷,电场力做的功W 1=______;若沿路径ACB 移动该电荷,电场力做的功W 2=______;若沿曲线ADB 移动该电荷,电场力做的功W 3=______.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是:________________________.(2000年上海高考试题)11.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 pb12.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a13.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 )θrcos E U OA =14.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15.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 )EA 一定大于EB ,U A 一定大于U B(B )E A 不一定大于E B ,U A 一定大于U B(C )E A 一定大于E B ,U A 不一定大于U B(D )E A 不一定大于E B ,U A 不一定大于U B16.如图所示,a 、b 、c 是一条电力线上的三个点,电力线的方向由a 到c ,a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离.用U a 、U b 、U c和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度,可以断定( ).(A )U a >U b >U c (B )E a >E b >E c (C )U c -U b =U b -U c (D )E a =E b =E c17.如图所示,A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷,A 、B 、C 、D 四点在同一直线上,且DB CD AC ==.将一正电荷从C 点沿直线移到D 点,则( ).(A )电场力一直做正功(B )电场力先做正功再做负功(C )电场力一直做负功(D )电场力先做负功再做正功18.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零电势点,无限远处电场强度也为零,那么( ).(A )电势为零的点,电场强度一定为零,反之亦然(B )电势为零的点,电场强度不一定为零,但电场强度为零的点,电势一定为零(C )电场强度为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零(D )场强为零的点,电势不一定为零,电势为零的一点,电场强度一定为零19.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20.如图所示,一个带负电的油滴以初速v 0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C 时速度大小仍为v0,则油滴最高点的位置在( ).(A )P 点的左上方 (B )P 点的右上方(C )P 点的正上方 (D )上述情况都可能21.如图所示,虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为U a 、U b 和U c ,U a >U b >U 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 到M 的过程中,电场力做负功(C )粒子从K 到L 的过程中,静电势能增加(D )粒子从L 到M 的过程中,动能减少22.如图所示,A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面,现将电荷量为10-8C 的正点电荷从A 点移到B 点,电场力做功为3×lO -6J ,将另一电倚量为10-8C 的负点电荷从A 点移到C 点,克服电场力做功3×10-6J .(1)求电场线的方向及U AB 、U AC 、U BC 的值.(2)若AB 边长为32cm ,求电场强度.。