一轮2124 电场.docx

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一轮2124电场

高三物理一轮复习教学案021

一、知识梳理

1．电荷及电荷守恒定律

自然界存在两种电荷,种电荷相斥，种电荷相吸，自然界所有带电体的电量都是基元电荷的整数倍，电荷既不能创造，也不能，只能从或从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量不变；使物体带电的方法有三种、、起电的实质是电荷的转移。

电子的荷质比是C/kg

2．库仑定律：

（1）适用条件

（2）公式F=

3．电场强度

（1）描述电场力的性质（描述电场的和）的物理量

（2）场强的方向：

（3）场强的大小：

a．E=F/q是定义式，适用于电场，其中E与F、q无关，只取决于电场本身

b．E=kQ/r2适用于电场

c．E=UAB/d适用于电场，其中d是沿场强方向之间的距离

d．当存在几个产生电场的“场源”时，某处合电场的场强应为各个在此点的和

4．电场线

（1）电场线的特点：

（2）电场线的反映场强的大小，电场线上某点方向表示场强的方向

（3）画出下列几种典型电场的电场线

甲、负点电荷乙、等量异种电荷丙、等量同种电荷

二、例题精讲

例1．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？

例2．如图，将带电量为q=10-8C的检验电荷放入正点电荷Q产生的电场中的P点，它受到的电场力为4×10-5N，那么一个电子在P和Q连线中点M处受到的力多大？

方向如何？

例3．有一水平方向的匀强电场，场强为9×103N/C，在电场内一个水平面上作半径为10cm的圆，圆周上如图A、B、C三点，另在圆心O位置处有电量为10-8C的正点电荷，求C处电场强度的大小和方向。

三、随堂练习

1．把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况可能是（）

两球原来带有等量异种电荷性

两球原来带有同种电荷

两球原来带有不等量异种电荷

两球中原来只有一个带电

A．只有

B．只有

C．

可能D．

都可能

2．如图所示，AB是某电场中一条电场线，（b）表示放在场线上a、b两点上的检验电荷的电量与所受场力大小间的函数关系，指定场力方向由A向B为正方向，由此可判定（）

A．场源可能是正点电荷，在A侧

B．场源可能是正点电荷，在B侧

C．场源可能是负点电荷，在A侧

D．场源可能是负点电荷，在B侧

3．电场强度E的定义式为E=F/q。

下列结论中正确的（）

A．这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是产生电场的电荷的电量

C．上式中，F是放入电场中电荷所受的力，q是检验电荷的电量

D．在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中，kq1/r2是点电荷产生的电场在点电荷q2处场强的大小；而kq2/r2是点电荷产生的电场在点电荷q1处场强的大小

四、巩固提高

1．两个可视为点电荷的完全相同的小金属球的电量之比为5:

1它们在真空中相距一定距离时相互作用的库仑力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时它们相互作用的库仑力变为F2，则F1:

F2可能为（）

5:

2

5:

4

5:

6

5:

9

A．只有

B．只有

C．只有

D．只有

2．在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是（）

A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小

C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大

3．如图所示，一带电粒子从A飞到B，径迹如虚线所示，下列结论错误的是（）

A．粒子带负电

B．粒子的加速度不断变小

C．粒子在A点时动能较大

D．B点的场强比A点的场强大

4．真空中有两个相距30cm的点电荷，当它们之间的距离减小l时的静电力恰好等于它们之间距离增加l时静电力的4倍，则l=cm。

若两点电荷的带电量相等，据此能否求出每个电荷的带电量，答:

5．真空中两个点电荷A、B相距20cm，A带正电荷QA=4.0×10-10C，已知A对B的吸引力为F=5.4×10-8N，则B在A处产生的场强大小是N/C，方向为。

A在B处产生的场强大小N/C是，方向为。

6．两带电平行金属板相距2cm，板间有匀强电场，有一电子由静止状态自负板释放，历经1.5×10-8S打在正极板上。

求：

（1）电场强度

（2）电子打在正极板上时的速度（不计电子的重力，电子质量m=9.1×10-31kg）

7．如图所示，匀强电场的电场强度为E，一带电小球质量为m.轻质悬线静止时与竖直方向成30°角。

现将小球拉回竖直方向（虚线所示），然后由静止释放，求

（1）小球带何种电荷？

电量多少？

（2）小球通过原平衡位置的速度多大？

高三物理一轮复习教学案022

一、知识梳理

1．电势差：

2．电势：

3．电势能：

4．电场力做功与电势能变化的关系

（1）电场力做功与电荷的运动路径无关只与电荷在电场强度中的初末位置有关，即（WAB=qUAB）

（2）电场力做正功时，电荷的电势能；

电场力做负功时，电荷的电势能；

电场力做功多少等于电势能的；

5．等势面

（1）定义：

（2）特点：

二、例题精讲

例1．在一电场中，设想沿图所示的路径abcd移动一电子，电场力做功分别是：

从a到b为-4eV，从b到c为-3eV，c从到d为3eV，求a、d两点间的电势差。

例2．如图所示，虚线方框内为一匀强电场，A、B、C为该电场中的三个点，若将-2×10-8C的点电荷从A移到B，克服电场力做功1.2×10-7J，而把该电荷从C移到A，电场力做功3.6×10-7J，已知UB=6V，

（1）求UA、UC；

（2）试在该方框中的A、B、C三点画出三条电场线，并简要叙述作图的理由。

例3．某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为40V和10V，则a、b连线中点C处的电势应（）

A．肯定等于25V

B．大于25V

C．小于25VD．可能等于25V

三、随堂练习

1．带电量q=-4×10-10C的电荷在电场中的A点具有的电势能εA=-2×10-8J，在电场中的B点具有的电势能εB=-6×10-8J，则下列判断中正确的是（）

A．将电荷从A点移到B点，电场力做功为6×10-8J

B．将电荷从A点移到B点，克服电场力做功为4×10-8J

C．A、B两点间的电势差为200VD．B、A两点间的电势差为100V

2．如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示三点的电势和场强，可以断定（）

A．Ua>Ub>Uc

B．Ea>Eb>Ec

C．Ua-Ub=Ub-Uc

D．Ea=Eb=Ec

3．如图所示，在电场强度E=2×103V/m的匀强电场中，有三个点A、B、M，AM=4cm，MB=3cm，AB=5cm，且AM边平行于电场线，把一电量q=2×10-9C的正电荷从B点移动到M点，再从M点移到A点，电场力做功为（）

A．0.16×10-9JB．0.12×10-6JC．-0.16×10-6JD．-0.12×10-6J

四、巩固提高

1．图中A、B、C、D是匀强电场中的一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得D点电势UD=V。

2．一个电子只在电场力的作用下沿一条直线由M点运动到N点，速度越来越小，那么（）

A．M点的电势一定比N点高B．M点的电场强度一定比N点弱

C．电子在M点的电势能可能跟N点相同D．M点的电场强度方向可能跟N点不同

3．两带电小球，电量分别为+q和-q，固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中中，杆与场强方向平行，其位置如图所示。

若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则此过程中电场力做的功为（）

A．0B．qElC．2qElD．πqEl

4．在方向水平向左，大小E=1.0×102V/m的匀强电场中，有相距d=2.0×10-2m的a、b两点，现将一带电量q=3.0×10-10C的检验电荷由a点移至b点，该电荷的电势能变化量可能是（）

A．6.0×10-14JB．6.0×10-12JC．6.0×10-10JD．6.0×10-8J

5．如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，带电量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1J，若A点电势为-10V，则（）

B点电势为零

电场线方向向左

电荷运动的轨迹可能是图中曲线

电荷运动的轨迹可能是图中曲线

A．

B．

C．

D．

6．质量为m、电量为q的质点，在静电力作用以恒定的速率v沿圆弧从A点运动到B点，其速度方向改变的角度为θ（rad），AB弧长为S，则A、B两点间的电势差UA-UB=V，AB弧中点的场强大小E=。

7．如图所示，直角三角形ABC的斜边倾角为30°底边BC长2L，处在水平位置，斜边AC是光滑绝缘的。

在底边中点O处放置一正电荷Q，一个质量为m、电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边的垂足D时速度为v。

（1）在质点的运动中不发生变化的是（）

动能

电势能与重力势能之和

动能与重力势能之和

动能、电势能、重力势能三者之和

A．

B．

C．

D．

（2）质点的运动是（）

A．匀加速运动B．匀减速运动

C．先匀加速运动后匀减速运动D．加速度随时间变化的运动

（3）该质点滑到非常接近斜边底端C点时速率v1为多少？

沿斜面向下的加速度a为多少？

8．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W1=；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2=；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功W3=；由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是。

高三物理一轮复习教学案023

一、知识梳理

1．静电感应现象：

2．静电平衡：

3．处于静电平衡状态导体的特点：

（1）导体内部各点的场强处处为

（2）整个导体是体，导体表面为面

（3）导体表面任意点的电场强度方向与该点表面

（4）带电导体的净电荷分布在导体的外表面

4．静电屏蔽现象

二、例题精讲

例1．如图所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球P缓慢靠近（不相碰），下列说法中正确的是（）

A．B端的感应电荷越来越多B．导体内场强越来越大

C．导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强

D．导体的感应电荷在MN两点场强相等

例2．如图所示在靠近导体Q附近有一个带正电的小球P，对a、b、c三点，ab=bc，这三点的场强Ea、Eb、Ec及这三点的电势Ua、Ub、Uc应该是（）

A．Ea=Eb=Ec.Ua=Ub=Uc

B．Ea

C．Ea=EbEb>Ec.Ua>Ub>Uc

例3．长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距左端R处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于、方向。

三、随堂练习

1．如图所示，带电量分别为+Q、-Q的两个点电荷相距R，在两点电荷连线上横放一个不带电的导体棒，由导体棒上的感电荷产生的电场在两点电荷连线中点处的场强大小为。

方向是。

2．如图所示，带正电的小球A靠近不带电的金属导体B，由于静电感应，导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，下列说法正确的是（）

A．用手摸一下B的左端，B将带正电

B．用手摸一下B的右端，B将带正电

C．用手摸一下B的中部，B将不带电

D．用手摸一下B的任何部分，B都将带负电

3、如图是法拉第圆筒实验装置的示意图，验电器A原来不带电，验电器B原来带有电荷；金属球e直接固定于绝缘手柄上；金属小球f（用一较长的导体棒相连后固定于绝缘手柄上。

则下列操作中，能使验电器A带电的是（）

A．使e与B的圆筒外壁接触后再与A的圆筒内壁接触

B．使e与B的圆筒内壁接触后再与A的圆筒的外壁接触

C．使f与B的圆筒外壁接触后再与A的圆筒内壁接触

D．使f与B的圆筒内壁接触后再与A的圆筒外壁接触

四、巩固提高

1．在相距2L的两点上固定着不等电量的异性电荷+Q、-q，在其中放入一不带电的金属球，球心O与2L中点重合，如图所示，达到静电平衡后，金属球上感应电荷的电场在球心处的场强大小和方向（）

A．E=k（Q+q）/L2指向+QB．E=k（Q-q）/L2指向-q

C．E=kQ·q/L2指向+QD．E=kQ·q/（4l）2指向-q

2．如图所示，导体球壳B带有正电荷Q，其中放有导体球A，用细金属丝通过B上的小孔与地相连（细金属丝不与球壳B相碰），则导体球A（）

A．不带电B．带正电C．带负电D．无法确定

3、如图所示，一个不带电导体A置于空心导体B附近，现将另一个带电量为+Q的金属球C放在空腔导体B内，则（）

A．若B接地，A上无感应电荷

B．若B不接地，且B原来不带电，A上无感应电荷

C．若B不接地，且B原来带正电，A上一定有感应电荷

D．若B不接地，且B原来带负电，A上一定有感应电荷

4．如图所示，在靠近空心金属筒A处，有一个接地的金属球B，把带负电的金属小球C放入A筒内，下列各情况下指出B球是否带电，带电性质：

（1）C球不接触A筒内壁，此时B。

（2）C球接触A筒内壁，此时B。

（3）C球不接触A筒内壁而将A筒接地，此时B。

（4）C球不接触A内壁，而将A短时间接地后再移去C，此时B。

5、如图所示，质量为m，带叼电量的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为：

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

6、在电场中的M点，电量为1C的正电荷具有的电势能为10J，则M点的电势为_____伏.

若在M点放2C的负电荷，则M点的电势为_______伏.该电荷的电势能是____________

7、如图所示，M、N为水平放置的平行金属板，板间匀强电场强度为E．今有两个质量均为m,带电量均为q的异性粒子，分别从M、N两板同时开始运动，经时间t秒后，两个带电粒子恰能在电场中相碰中和.则M、N两板的电势差为多少?

高三物理一轮复习教学案024

一、知识梳理

1．电容器、电容

（1）任何两个彼此绝缘又相隔很近的都可看成一个电容器，最简单的电容器是。

（2）电容表示物理量，电容的定义式C=，也可用C=。

（3）平行板电容器的电容C=；若平行板电容器两极板与电源相连，则两极板间不变，增大两极间距离，电容器的带电量将；若充电后断开电源，则电容器的不变，再增大两极板间的距离，电容器两极之间的电场强度将。

2．带电粒子在电场中的直线运动

（1）带电粒子从静止开始经过电势差为U的电场（不一定需要是匀强电场）加速，带电粒子的速度变为V=（设带电粒子的质量为m、电量为q）

（2）带电粒子在电场中运动规律一般可用动力学的三个观点即、、来分析，另外在受力分析时是否要考虑重力要依据具体情况而定，如、、、等一般不考虑重力（但并不忽略质量）；如、、、一般考虑重力。

3．带电粒子在匀强电场中的偏转

质量为m、电量为q的粒子以初速度V0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，若仅受电场力，则粒子作运动。

二、例题精讲

例1．如图所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电。

现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，，A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°。

则电场力对试探电荷q所做的功等于（两板间距为d）A．

B．

C．

D．

例2．如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电。

现有质量为m、带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差UAB应为多少？

例3．电子在电势差U1的加速电场中由静止开始运动，然后垂直射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，在满足电子能射出平行板区的条件下，电子与入射方向的偏转角θ由哪些因素决定？

三、随堂练习

1．有一个充电的平行板电容器两极板间电压为3V，现设法使它的电量减少3×10-4C，于是其极板间电压降为原来的1/3；如果再使它的带电量增加，当板间电压增加为16V时，它的带电量是原电荷的倍。

2．如图所示，一带电粒子在电场中，由M点沿虚线运动到N点的过程中，请判断：

（1）电荷的电性质；

（2）电荷从M→N。

电势能如何变化；

（3）电荷从M→N。

动能如何变化。

四、巩固提高

1．一平行板电容器电容为C，两极板水平放置，两极板相距为d，接到电压为U的电源上，两极板间一个质量为m的带电液滴处于静止，此液滴的电量q=,若将两个极板向中间靠拢，使它们之间的距离变为d/2，带电液滴将向运动，电容器的电容变为，电量变成原来的倍

2．对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是（）

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．在下板内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，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

3．如图所示，虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为Ua、Ub、Uc，U>Ub>Uc，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，动能减小

4．一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L。

设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出电场时的电势能的变化量为。

（粒子的重力忽略不计）

5．一个初动能为Ek的带电粒子，以速率v0垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器，飞出时带电粒子动能为飞入时动能的2倍。

如果说使带电粒子的初速率变为原来的2倍，那么它飞出电容器的时刻，动能为（）

A．4EkB．4.25EkC．5EkD．8Ek

6．如图所示，一个质量为m、带电量为q的微粒，从a点以初速度v0竖直向上射入图示匀强电场，微粒通过b点时的速度大小为2v0，方向水平向右，则匀强电场的电场强度E和a、b两点的电势差Uab各多大？

7．如图所示，离子发生器发射出束质量为m，电量为q的离子，从静止经加速电压U1加速后离开电场。

已知平行板长为L，两板间距离是d，求离子离开偏转电场时的侧移距离和偏向角的正切值。