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文档简介

电 场(提高)电荷和电荷守恒定律电场电场力的性质场强E=F/q 矢量 电场线匀强电场E=U/d 真空中点电荷的电场E=KQ/r2电场能的性质电势: =/q 标量 等势面电势差:UAB=UAUB=/q =wAB /q电场力F=Eq(任何电场)F=Kq1q2/r2(真空中点电荷)电势能:=Q AB=qUAB电场力的功 W=qUAB=AB 做功与路径无关带电粒子在电场中运动平衡 直线加速 偏转电场中的导体 静电感应 静电平衡电容器 电容:C=Q/U第1单元 电场的力的性质 电 荷 守 恒 和 库 仑 定 律玻璃棒丝绸一、两种电荷自然界中有两种电荷,同性相斥,异性相吸,正负中和转移用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电摩擦起电是电荷的转移,不是电荷的创造。电荷没有质量二、电荷守恒定律电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。这是物理学中的重要基本规律之一。系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。三、元电荷、点电荷和净电荷1、 元电荷:电子负电1.610 19 C,质子正电1.610 19 C,把质子或电子的电量叫元电荷1 e1.610 19 C,所有的带电体的电量都是e的整数倍,如、2、点电荷:(力学中的质点)如果带电体的形状和大小对它们相互作用力的影响可以忽略不计,两个物体间的距离比它们的自身大很多,这样的带电体叫点电荷。3、净电荷:导体中正负电荷中和后所剩余的电荷四、库仑定律:真空中两个点电荷的相互作用力(静电力或库仑力),跟它们电量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。rQ1Q2 1、成立条件真空中(空气中也近似成立),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,不能再用球心距离代替r)。2、正负的处理:绝对值五、两个完全相同的带电金属球相接触,电荷先中和,后平分。电 场 和 电 场 强 度一、电场:电荷间相互作用的媒介物1.来源:只要有电荷的存在,无论如何,在它们的周围都会产生电场,电场是由电荷决定的。2.性质:(1)对放入电场中的电荷由电场力的作用电荷 电场 电荷检验电荷场源电荷二、电场强度(场强E,矢量) 实验表明,对于电场中的某个确定的点,电场力与检验电荷的电量的比值是确定的(除非电场改变)1、场强的大小 N / C2、场强的方向:(或叫做电场的方向)规定正电荷的受力的方向为场强的方向,与负电荷的受力方向相反。理解:(1)矢量(可以合成或分解)(2)描述电场的强弱和方向(3)E是描述电场的性质,不是描述检验电荷的性质,只要电场中某点确定,场强就确定,场强与检验电荷无关,F和q同时变化,但比值不变。(4)描述电场的力的性质三、点电荷的场强检验电荷场源电荷式中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。四、电场的叠加 多个电场相互叠加,某点的场强就等于各个场单独存在时在该点场强的矢量和场的叠加原理。 电 场 线一、电场线(法拉第) 在电场中画一组曲线,使曲线上各点切线的方向都跟该点的场强的方向一致,即跟该点的正电荷的受力的方向一致,这样的曲线叫电场线。匀强电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场点电荷与带电平板+孤立点电荷周围的电场二、常见的电场线形状电场线的形状可以用奎宁的针状晶体或蓖麻油中的头发屑模拟,它不是实际存在的。1.等量同种电荷的电场如图甲所示(1)两点电荷连线中点O处的场强为零,此处无电场线;(2)两点电荷连线中点O附近电场线非常稀疏,但场强不为零;(3)从两点电荷连线中点O沿中垂面(线)到无限远,电场线先变密后变疏,即场强先变大后变小;(4)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和中垂线平行; (5)关于O点对称的两点A与A、B与B的场强等大、反向2.等量异种电荷的电场如图乙所示(1)两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷,沿电场线方向场强先变小再变大;(2)两点电荷连线的中垂面(线)上,电场线的方向均相同,即场强方向相同,且与中垂面(线)垂直;(3)关于O点对称的两点A与A、B与B的场强等大同向。三、电场线的特点1.从正电荷出发,终止于负电荷2.不闭合,不相交意义3.切线的方向表示电场的方向或正电荷的受力方向4.疏密程度表示场强的大小,场的强弱5.电场线(或E)等势面6.电场线由高的等势面指向低的等势面四、匀强电场场强的大小和方向各处均相同,电场线平行、等距、同向两块等大、平行、靠近、正对、带等量异种电荷的金属板间的电场,(边缘除外)是匀强电场。.几种题型1.库仑定律与电荷守恒定律的应用【例1】两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电量和电性( )A.可能是等量的同种电荷 B.可能是不等量的同种电荷C.可能是不等量的异种电荷 D.不可能是异种电荷2. 会根据给定一簇电场线和带电粒子的运动轨迹进行分析判断 【例2】如图所示,点电荷的静电场中电场线用实线表示,但其方向未标明,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到电场力的作用,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.a、b两点电场强度方向 C.带电粒子a、b两点处的受力方向 D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大 【例3】如图4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Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定:abcA UaUbUc B UaUbUbUcC EaEbEc D Ea=Eb=Ec3.会求解电场强度。 【例4】如图所示,用长为的金属丝弯成半径为r的圆弧,但在A、B之间留有宽度为d的间隙,且,将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。【例5】ab是长为L的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示,ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2,则以下说法正确的是( B C )A.两处的电场方向相反,E1E2B.两处的电场方向相反,E1E2C.若将绝缘细杆的右边L/2截掉并移走(左边L/2电量、位置不变),则P2处的场强大小为E2-E1D.若将绝缘细杆的右边L/2截掉并移走(左边L/2电量、位置不变),则根据题中所给的条件无法求出P2处的场强大小 【例6】AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O。将电量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q( )A.应放在A点,Q=2q B.应放在B点,Q=-2qC.应放在C点,Q=-q D.应放在0点,Q=-q4.带电粒子在电场中的平衡【例7】在同一直线上三个静止自由电荷的电荷关系、位置判断:两同夹一异、两大夹一小,居中异性电荷必靠近边缘电量较小的一个。三者电量关系为:【例8】如图所示,绝缘丝线下悬挂两个质量分别为m1 、 m2的带电小球,两球间的绝缘丝线长为L,电量满足q1=-2q、q2=q,若在此空间加上水平方向的匀强电场E,则两段绝缘丝线的拉力分别是多少?OABmBgFNLd【例9】已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用哪些方法( )A将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B将小球B的质量增加到原来的8倍C将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍5. 电场力与牛顿运动定律的结合【例10】如图所示,在真空中上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场,下面区域的场强是上面区域场强的2倍,有一带负电的微粒,从上边区域沿一条电场线以速度 v0匀速下落,并进入下边区域 (该区域的电场足够广),在下 列所给的v-t图像中,符合粒子在电场内的运动情况的是 ( ) 6. 等效法处理叠加场【例11】如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成=60的位置B时速度为零。以下说法正确的是( )A小球重力与电场力的关系是mg =Eq B小球重力与电场力的关系是Eq =mg C球在B点时,细线拉力为T =mgD球在B点时,细线拉力为T =2Eq-+OC【例12】 已知如图,水平放置的平行金属板间有匀强电场。一根长l的绝缘细绳一端固定在O点,另一端系有质量为m并带有一定电荷的小球。小球原来静止在C点。当给小球一个水平冲量后,它可以在竖直面内绕O点做匀速圆周运动。若将两板间的电压增大为原来的3倍,求:要使小球从C点开始在竖直面内绕O点做圆周运动,至少要给小球多大的水平速度?在这种情况下,在小球运动过程中细绳所受的最大拉力是多大?练习:1下列关于电场线性质的说法中,正确的是( ) A电场线是电荷受到电场力的作用而改变运动状态所运动的轨迹 B在电场中没有电荷的空间里,电场线既不中断也不相交 C正电荷在电场中某一点的速度方向,就是通过这一点电场线的切线方向 D相邻两条电场线间的空白处,电场强度必定为零2半径相同的两个金属小球A和B带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F,今让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开。这时,A、B两球之间的相互作用的大小是( ) A. B. C. D. 3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( )4如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( )A若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电B不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电C若粒子是从B运动到A,则其加速度减小D若粒子是从B运动到A,则其速度减小5在图所示的竖直向下的匀强电场中,用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动,下列说法正确的是( )带电小球有可能做匀速率圆周运动 带电小球有可能做变速率圆周运动 带电小球通过最高点时,细线拉力一定最小带电小球通过最低点时,细线拉力有可能最小A BC D 6在空间的两点A和B分别置有点电荷+qA和+qB,且qAqB今欲引进第三个点电荷+qC,使qC置于适当位置而能受力平衡,则应将qC置于( ) ABA的延长线上 BAB线段上 CAB的延长线上 DAB直线外的某处7如图所示,两根细线挂着两个相同的小球A、B,上下两根细线中的拉 力分别是TA、TB,现在使A、B带同号电荷,此时上、下细线受力分别为TA、TB,则( ) ATA=TA, TB= TB BTA=TA, TB TB CTA TB DTATA, TB TB8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 9如图所示,水平放置的平行板间的匀强电场正中有一带电微粒正好处于静止状态,如果两平行带电板改为竖直放置,带电微粒的运动状态将是( )+ + + + + + +- - - - - - - -PA保持静止状态B从P点开始做自由落体运动C从P点开始做类平抛运动D从P点开始做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动10.在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?+a Oc11.如图所示,在等量异种点电荷的电场中,将一个正的试探电荷由A 点沿直线移到O点,再沿直线由O点移到c点。在该过程中,检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变?其电势能又如何改变?12在一高为h的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s,突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E,且qE= 2 mg,如图所示,求:(1)小球经多长时间落地?(2)小球落地时的速度第2单元 电场的能的性质1、静电力做功的特点在电场中将电荷q从A点移动到B点,静电力做功与路径无关,只与A、B两点的位置有关.说明:(1)静电力做功的特点不仅适用于匀强电场,而且适用于任何电场;(2)只要初、末位置确定了,移动电荷q做的功就是WAB就是确定值.2、电势能 (1)定义电荷在电场中具有的势能叫电势能.类似于物体在重力场中具有重力势能.用表示.(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功就等于电势能的减少量,即.即静电力做多少正功,电荷电势能一定减少多少;静电力做多少负功,电荷电势能一定增加多少.(3)电势能的大小零势点及选取和计算重力势能一样,电势能的计算必须取参考点,也就是说,电势能的数值是相对于参考位置来说的.所谓参考位置,就是电势能为零的位置,参考位置的选取是人为的,通常取无限远处或大地为参考点.电势能的计算设电荷的电场中某点A的电势能为,移到参考点O电场力做功为WAO,即,规定O为参考点时,就有,也就是说电荷在电场中某点的电势能等于将这个电荷从电场中的该点移到零势点的过程电场力所做的功.(4)电势能大小的比较方法做功判断法:电场力做正功时电势能减小;电场力做负功时电势能增大(对正、负电荷都适用).依据电势高低判断:正电荷在电势高处具有的电势能大,负电荷在电势低处具有的电势能大.(4)电势能与重力势能的类比重力势能电势能(1)重力做功与路径无关,只与始末位置有关,引出了重力势能(1)电场力做功与路径无关,只与始末位置有关,引出了电势能(2)重力做功是重力势能转化为其他形式的能的量度(2)电场力做功是电势能转化为其他形式的能的量度(3)(3)(4)重力势能的数值具有相对性,可以是正值,也可以是负值.(4)电势能的数值具有相对性,可以是正值,也可以是负值3、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,叫做这一点的电势,用表示. 电势是表征电场中某点能的性质的物理量,仅与电场中某点性质有关,与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关.(2)定义式: (3)单位:电势的单位是伏特(V),1V=1J/C(4)电势高低与电场线的关系:沿电场线方向,电势降低.(5)比较电势高低的方法沿电场线方向,电势越来越低判断出的正负,再由,比较的大小,若,则,若,则.4、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: 在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功;电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面;等势面越密,电场强度越大;等势面不相交,不相切.(3)几种电场的电场线及等势面孤立正点电荷 等量异种电荷 等量同种电荷 注意:等量同种电荷连线和中线上连线上:中点电势最小中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零.等量异种电荷连线上和中线上连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小.中线上:各点电势相等且都等于零.5、电势差(1)定义:电荷q在电场中A、B两点间移动时,电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值,叫做A、B间的电势差,也叫电压(2)公式:(3)单位:伏(V)(4)电势差与电势的关系:,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值. 6.电场中的功能关系(1)功能关系若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变;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;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;所有力对物体所做的功,等于物体动能的变化.(2)带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断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;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.(3).电场力做功的计算方法由公式计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为由来计算,此公式适用于任何形式的静电场由动能定理来计算:由电势能的变化计算:要点一、电势差与电场强度的关系1关系式推导如图所示,在匀强电场力作用下,电荷q从A点移动到B点 静电力做功WAB与UAB的关系为WABqUAB,因为匀强电场中电场强度处处相等所以电荷q所受静电力FqE是一个恒力,它所做的功为WABFdqEd比较功的两个计算结果得:UABEd 2匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)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方向的距离的乘积 (2)公式:UABEd说明: (1)此公式只适用于匀强电场 (2)公式中d必须是沿场强方向的距离当电场中的两点不在同一条电场线上时,d应为两点在场强方向上的投影的距离,亦为电场中的两点所在的等势面的垂直距离 (3)对于非匀强电场,用公式可以定性分析某些问题例如等差等势面E越大,d越小,因此可以断定等差等势面越密的地方电场强度越大如图所示,在点电荷的电场中有A、B、C三点,要求比较UAB与UBC的大小时,可以利用即UEd定性说明AB段平均电场强度比BC段平均电场强度大,故UABUBC要点二、 电场强度的另一种表述1表述:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点间沿电场强度方向距离的比值2公式:3数值: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4单位:伏特每米(V/m),且1V/m1N/C 说明: (1)电场强度的方向就是电势降低最快的方向,只有沿场强方向,在单位长度上的电势差最大,也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向但是,电势降落的方向不一定是电场强度的方向 (2)电场线与等势面处处垂直,并且电场线由高等势面指向低等势面(3)在同一幅图中,等差等势面越密(即相邻等势面间距越小)的地方,场强越大如图中左、右两端与上、下两部分比较就很明显 (4)电场强度与电势无直接关系因为电场中某点电势的值是相对选取的零电势点而言的,选取的零电势点不同,电势的值也不同,而场强不变,零电势可以人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定初学者容易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小联系起来,误认为电场中某点电势高,场强就大;某点电势低,场强就小 要点三、 电场强度、电势和电势差的比较物理量内容项目电场强度E电势电势差U区别定义放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值在电场中两点间移动电荷时,电场力所做的功跟电荷量的比值定义式方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向标量,无方向标量,无方向大小数值上等于单位电荷受到的力数值上等于单位正电荷具有的电势能数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时,电场力所做的功物理意义描述电场的力的性质描述电场的能的性质描述电场的能的性质联系场强的方向是电势降落最快的方向,但电势降落的方向不一定是场强的方向电势与场强大小之间不存在任何关系,电势为零的点,场强不一定为零;电势高的地方,场强不一定大;场强为零的地方,电势不一定为零;场强大的地方,电势不一定高场强的大小等于沿场强方向每单位长度上的电势降落,即或UEd(匀强电场)电势差等于电场中两点电势间的差,即要点四、 电场强度的三个公式的区别 区别公式物理含义引入过程适用范围是电场强度大小的定义式,与F、q无关,是反映某点电场的性质适用于一切电场是真空中点电荷场强的决定式由和库仑定律导出在真空中,场源电荷Q是点电荷是匀强电场中场强的决定式由FqE和WqU导出匀强电场 说明:在选取物理公式时一定要注意公式的适用条件,应用时还要理解公式中各量的物理意义要点五、用“等分法”计算匀强电场中的电势 在匀强电场中,沿任意一个方向,电势降落都是均匀的,故在同一直线上相同间距两点间的电势差相等如果把某两点间的距离等分为n段,则每段线段两端点的电势差等于原电势差的1/n倍,像这样采用这种等分间距求电势的方法,叫做等分法说明:(1)在已知电场中几点的电势时,如果要求其他某点的电势,一般采用“等分法”在电场中找与待求点的电势相同的等势点等分法也常用在画电场线的问题中 (2)在匀强电场中,相互平行的相等的线段两端点电势差相等,用这一点可求解电势【例1】如图甲所示,ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别是V,3V,-3V,由此可以推断D点电势是多少伏?【例2】如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知ACBC,ABC60,BC20cm,把一个电荷量的正电荷从A移到B,电场力做功为零,从B移到C,电场力做功为J,则该匀强电场的场强大小和方向是( ) A865 V/m,垂直AC向左 B865 V/m,垂直AC向右 C1000 V/m,垂直AB斜向上 D1000 V/m,垂直AB斜向下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26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为8 eV,它的动能应为( )A、8 eV B、13 eV C、20 eV D、34 eV【例3】如图甲所示的电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各面电势已在图中标出,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。问: (1)小球应带何种电荷?电荷量是多少? (2)在入射方向上小球最大位移量是多少?(电场足够大)【解析】 (1)作电场线如图乙(a)所示由题意知,只有小球受到向左的电场力,电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上,如图乙(b)所示,只有当与v0在一条直线上才可能使小球做直线运动,所以小球带正电,小球沿v0方向做匀减速度运动由图乙(b)知qEmg,相邻等势面间的电势差用U表示,所以,所以 (2)由图乙(b)知, (因为qEmg) 由动能定理,所以练习:1.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.210-8 J,在B点的电势能为0.8010-8 J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.010-9C,那么( )A.该电荷为负电荷 B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB=4.0 V D.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J2.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40 V和10 V,则a、b连线的中点c处的电势应( ) A.肯定等于25 V B.大于25 VC.小于25 V D.可能等于25 V3如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中( )A 小物块所受电场力逐渐减小 B.小物块具有的电势能逐渐减小C.M点的电势一定高于N点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功4.如图所示,M、N两点分别放置两个等量种异电荷,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5.AB连线是某电场中的一条电场线,一正电荷从A点处自由释放,电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图象如图所示,比较A、B两点电势的高低和场强E的大小,下列说法中正确的是( )A.AB,EAEB B.AB,EAEBC.AB,EAEB D.AB,EAEB6.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为110-2C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0.1 J,若A点电势为-10 V,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.7如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是( )AA、B两处电势、场强均相同 BC、D两处电势、场强均不同C在虚线AB上O点的场强最小 D带负电的试探电荷在O处的电势能大于在C处的电势能8如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V、20V、30V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )A粒子在三点所受的电场力不相等B粒子必先过a,再到b,然后到cC粒子在三点所具有的动能大小关系为EkbEkaEkcD粒子在三点的电势能大小关系为EpcEpaEpb9如图所示,图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面一带电粒子射入此静电场中后,只在电场力的作用下沿abcde轨迹运动。已知kLM,下列判断中正确的是( )A粒子带负电 B粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C粒子在a点与e点的速度大小相等 D粒子在a点的电势能大于在d点的电势能10如图所示,为真空中某一点电荷Q产生的电场,a、b分别是其电场中的两点,其中a点的场强大小为Ea,方向与a、b连线成120角;b点的场强大小为Eb,方向与a、b连线成150角。一带负电的检验电荷q在场中由a运动到b,则( )Aa、b两点场强大小EaEb=31Bq在a、b两点受到的电场力大小之比FaFb=13Ca、b两点电势相比较Dq在a、b两点电势能相比较ab11如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中( )A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球的重力势能增加-W1C.小球的机械能增加W1+ mv2/2 D.小球的电势能增加W212如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为1V、2 V、3 V,正六边形所在平面与电场线平行。下列说法错误的是() A.通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 B.匀强电场的场强大小为10V/m C.匀强电场的场强方向为由C指向A D.将一个电子由E点移到D点,电子的电势能将减少1.610-19J13如图所示,同一竖直线上的A、B两点,固定有等量的异种点电荷,电荷量为q,正、负如图所示,ABC为一等边三角形(边长为L),CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R,现把质量为m、带电荷量为Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为v0。已知静电力常量为k,现取D为电势零点,求:(1)小球在C点受到的电场力的大小和方向。(2)在等量异种点电荷的电场中,M点的电势M。第3单元 电容器1电容的定义(1)电容器作用:电容器是电气设备中常用的一种重要元件,可以用来容纳电荷。构成:两金属板间夹上一层绝缘物质(电介质)就是一个最简单的电容器。两个金属板就是电容器的两个电极。充电与放电:使电容器带电叫充电;使充电后的电容器失去电荷叫放电。电容器所带电量:电容器的一个极板上所带电量的绝对值。击穿电压与额定电压:加在电容器两极上的电压如果超过某一极限,电介质将被击穿从而损坏电容器,这个极限电压叫击穿电压;电容器长期工作所能承受的电压叫做额定电压,它比击穿电压要低。(2)电容的定义:电容器所带电量与两板间电势差之比叫电容。定义式为 单位:在国际单位制中,电容单位是法(F)。常用单位有:微法(F)和皮法(pF)。它们的换算关系是 1F=106uF=1012pF 物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。2平行板电 容器电容的决定因素平行板电容器的电容,跟介电常量成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。用公式表达为3.动态含电容器电路的分析方法: 确定不变量。若电容器与电源相连,电容器两极板之间的电势差U不变;若电容器充电后与电源断开,则电容器两极板带电荷量Q不变。 用平行板电容器的决定式C=分析电容

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