高二上学期期末考试物理复习学案1静电场Word文档下载推荐.docx
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电场的基本性质是对放入其中的电荷有.
7.电场强度:
放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的叫做电场中该点的电场强度,它反映电场的.
⑴定义式:
E=;
单位:
N/C或V/m;
⑵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=.
⑶方向:
规定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.
⑷叠加:
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生电场强度的和.
8.电场线:
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.
⑴电场线基本特点:
①不闭合:
电场线起始于(或无穷远),终止于处(或负电荷);
②不相交:
在电场中两条电场线不相交;
③在同一电场中,电场线的密的地方场强;
疏的地方电场强度;
④电场线上某点的切线方向表示该点的方向;
⑤沿电场线方向电势;
⑥电场线和等势面.
⑵常见电场的电场线分布图:
2、电场能的性质
1.电场力做功和电势能
⑴电场力做功特点:
电场力做功与无关,只与初、末有关.匀强电场中计算公式W=(d为沿电场方向距离);
任何电场中的计算公式WAB=.电场中的功能关系:
①若只有电场力做功,电势能与能之和保持不变;
②若只有电场力和重力做功,电势能与能之和保持不变;
③除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体的变化.
⑵电势能:
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.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少量,即WAB==–ΔEp.电势能的相对性:
电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷远穷远处电势能规定为零,或把电荷在地球表面电势能规定为零.
2.电势:
试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量q的比值.定义式φ=.电势是标量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低);
电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同.
⑴等势面:
电场中电势相等的各点组成的面.①等势面一定与电场线;
②在同一等势面上移动电荷时电场力功;
③电场线方向总是从电势的等势面指向电势的等势面;
④等差等势面越密的地方电场强度越,反之越小;
⑤几种常见的电场的等势面分布
⑵电势差:
电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力做功与移动电荷的电荷量的比值;
定义式UAB=.①电势差与电势的关系:
UAB=,UA
B=–UBA;
②影响因素:
电势差UAB由电场本身的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功WAB关,与零电势点的选取关.
⑶匀强电场中电势差和电场强度的关系:
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积.即U=,也可以写作E=(只适用于匀强电场).电场中,场强方向是指电势降低的方向.在匀强电场中,场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的.
〖考点1〗电场强度的理解与应用
例1.如图所示,在某一点电荷Q产生的电场中,有a、b两点,其中a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成30°
角;
b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成60°
角.则关于a、b两点场强大小及电势高低,下列说法中正确的是()
A.Ea=3Eb,φa<
φbB.Eb=3Ea,φa>
φb
C.Ea=2Eb,φa>
φbD.Eb=2Ea,φa<
〖考点2〗库仑力作用下的带电体的平
衡问题
例2.两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m1和m2,带电荷
量分别是q1和q2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与中垂线方向成α1角和α2角,且两球处于同一水平线上,如图所示,若α1=α2,则下述结论正确的是()
A.q1一定等于q2 B.一定满足q1/m1=q2/m2
C.m1一定等于m2D.必须同时满足q1=q2、m1=m2
〖考点3〗对电场线的理解及应用
例3.如图为平面直角坐标系xOy,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和–Q,y轴上有一点P,PN是一条平行于x轴的直线.下列判断正确的是()
A.在N点放一点电荷可能使P点电场强度为零
B.在P点放一点电荷可能使N点电场强度为零
C.若将一试探电荷+q从P点移至N点,电势能增大
D.若将一试探电荷+q从P点移至N点,电势能减小
〖考点4〗对电场强度及其叠加的考查
例4.真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为()
A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶9
〖考点5〗点电荷的平衡问题
例5.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置三个电荷量均为q(q>
0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当三个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l,已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为()
A.l+
B.l–
C.l–
D.l–
〖考点6〗电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系
例6.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是()
A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等
C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
〖考点7〗电场中的功能关系
例7.如图所示为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是()
A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C.粒子在A点的动能比在B点多0.5JD.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
〖考点8〗电势高低与电势能大小的比较
例8.如图所示,真空中M,N处放置两等量异号电荷,a,b,c表示电场中的3条等势线,d点和e点位于等势线a上,f点位于等势线c上,df平行于MN.已知:
一带正电的试探电荷从d点移动到f点时,试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是()
A.M点处放置的是正电荷
B.若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点,则电场力先做正功、后做负功
C.d点的电势高于f点的电势
D.d点的场强与f点的场强完全相同
【变式跟踪】如图所示,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Uab=Ubc,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的电势最高
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P点的加速度比在Q点的加速度小
〖考点9〗公式E=U/d的拓展及应用技巧
例9.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为()
A.200V/mB.200
V/mC.100V/mD.100
V/m
〖考点10〗综合应用动力学和动能观点分析电场问题
例10.如右图所示,两块平行金属板MN、PQ竖直放置,两板间的电势差U=1.6×
103V,现将一质量m=3.0×
10-2kg、电荷量q=+4.0×
10-5C的带电小球从两板左上方的A点以初速度v0=4.0m/s水平抛出,已知A点距两板上端的高度h=0.45m,之后小球恰好从MN板上端内侧M点进入两板间匀强电场,然后沿直线运动到PQ板上的C点,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
⑴带电小球到达M点时的速度大小;
⑵C点到PQ板上端的距离L;
⑶小球到达C点时的动能Ek.
1、鉴赏高考
1.(2015山东18)直角坐标系xOy中,M、N两点位于x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.
,沿y轴正向B.
,沿y轴负向
C.
,沿y轴正向D.
2.(2016课标一20)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直平面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。
忽略空气阻力。
由此可知
A.Q点的电势比P点高
B.油滴在Q点的动能比它在P点的大
C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
3.(2017课标一20)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势
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Ea、Eb、Ec和Ed。
点a到点电荷的距离ra与点a的电势
a已在图中用坐标(ra,
a)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Wab、Wbc和Wcd。
下列选项正确的是
A.Ea:
Eb=4:
1
B.Ec:
Ed=2:
C.Wab:
Wbc=3:
D.Wbc:
Wcd=1:
3
二、感悟保送
1.(20141)下列说法中正确的是()
A.电场强度的方向总是跟等势面垂直
B.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降低必定相等
C.在两点间移动电荷电场力做功为零,则两点一定在同一等势面上,一定沿同一等势面运动
D.将正点电荷从场强为零点的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零
2.(20143)真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,若把两个点电荷的电量都增加到原来的2倍,距离也增加到原来的2倍,则它们之间的库仑力将变为()
A.FB.2FC.4FD.8F
3.(20144)a、b为电场中的两点,已知a点电势高于b点电势,由此可知()
A.把负电荷从a移动到b电场力做负功,电势能增加
B.把正电荷从a移动到b电场力做正功,电势能增加
C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减小
D.无论是否有电荷移动,a点电势能总大于b点电势能
4.(20145)如图所示,图中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,若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,根据此图可做出的正确判断是()
A.带电粒子所带电荷的正、负
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
5.(201411)如图所示,虚线为一静电场中的等势面1、2、3、4,相邻等势面间的电势差相等,其中等势面3的电势为0。
一带正电的点电荷仅在静电力的作用下沿图中实线从a点运动到b点,经过a、b两点时粒子的动能分别为5eV和26eV。
当这一点电荷运动到某一位置c时,其电势能变为-5eV。
下列说法正确的是()
A.粒子从a点运动到b点的过程中电场力做负功
B.粒子在a点的电势能小于其在b点的电势能
C.粒子在c点时的动能为24eV
D.a、b点的电势关系为
6.(201418)如图所示,一对平行金属极板相距为d=2cm,两板电压为36V,两板间匀强电场方向向下,其中下极板接电(零电势)。
A点距下板为h1=1.5cm,B点距下板为h2=0.5cm,试求:
(电子电荷量e=1.6×
10-19C)
(1)两金属板之间的电场强度大小;
(2)将一个电子从A点移到B点电场力做的功;
7.(201419)如图所示,用30cm的细线将质量为m=4×
10-3kg的带电小球P悬挂在O点正下方,当空中有方向为水平向右,大小为E=2×
104N/C的匀强电场时,小球偏转37o后处在静止状态。
(1)分析小球带何种电荷;
(2)求小球带电量q;
(3)求剪断细线后带电小球的加速度a。
8.(20152)真空中放置两个点电荷,电量各为q1与q2,它们相距r时静电力大小为F,若将它们的电量分别减为q1/2和q2/2,距离也减为r/2,则它们之间的静电力大小是
A.F/2B.FC.2FD.4F
9.(20156)下面各种情况中,a、b两点的电势相等,电场强度也相同的是
A.如图甲,离点电荷等距的a、b两点
B.如图乙,达到静电平衡时导体内部的a、b两点
C.如图丙,带电平行板电容器中,与正极板不等距的a、b两点
D.如图丁,两个等量同种电荷连线的中垂线上,与连线中点O等距的a、b两点
10.(20157)有一簇电场线,电场方向如图所示。
一带电粒子仅在电场力作用下,沿图中虚线从A运动到B,则
A.该粒子带正电
B.该粒子在B点加速度比在A点加速度大
C.该粒子从A运动到B电势能增加
D.该粒子从A运动到B动能增加
2016年题组
1.三个相同的金属小球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
2.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
4.如图所示,一质量为m、带电荷量为q的小球用细线系住,线的一端固定在O点.若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成60°
角.则电场强度的最小值为()
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,竖直平面内的同心圆是一点电荷在真空中形成电场的一簇等势线,一带正电的小球从A点静止释放,沿直线到达C点时速度为零,以下说法正确的是()
A.此点电荷为负电荷B.场强EA>
EB>
EC
C.电势φA>
φB>
φCD.小球在A点的电势能小于在C点的电势能
6.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处于正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则()
A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同
C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c,电势能减少
7.如图所示,在绝缘的斜面上方,存在着匀强电场,电场方向平行于斜面向上,斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动.已知金属块在移动的过程中,力F做功32J,金属块克服电场力做功8J,金属块克服摩擦力做功16J,重力势能增加18J,则在此过程中金属块的()
A.动能减少10JB.电势能增加24JC.机械能减少24JD.内能增加16J
8.如图所示,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,其质量为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.求:
⑴C,O间的电势差UCO;
⑵小球p在O点时的加速度;
⑶小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度
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- 高二上 学期 期末考试 物理 复习 静电场