第一课时《电场的描述》.doc

第一课时电场的描述知识梳理一、电荷及其守恒定律1.电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的代数和不变 2.库仑定律库仑定律 k=9109Nm/C2，称为静电引力恒量。适用条件：真空中的点电荷06（北京卷）使用电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（ ）例1两个带同种电荷的小球a和b用相同长度的细线悬挂于同一点，平衡时悬线偏离竖直方向的偏角相等（如图所示），下列判断中正确的是A、两小球所受的库仑力的大小一定相等；B两小球的带电量一定相等C两小球的质量一定相等D两悬线对小球的拉力大小一定相等 例2：如图所示，三个点电荷、固定在一直线上，与的距离为与距离的倍，且每个电荷都处于平衡状态。为正电荷，试分析、的电性及、三者电荷量大小之比。二、从力的角度研究电场，发现电场强度是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。E是矢量。要区别公式:E=Fq （定义式）； E=kQr2 （点电荷电场）； E=U/d (匀强电场）。1、判断电场强度大小的方法。2、判断电场强度方向的几种方法： 方法一:根据规定，正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向，负电荷的受力方向与场强方向相反。 方法二:电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向；是非题 (A)若将放在电场中某点的电荷q改为q，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。 （B）若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零。 （C）沿电场线方向，场强一定越来越小。 （D）若电荷q在A处受到的电场力比B点时大，则A点电场强度比B点的大。 （E）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。 （F）无论什么电场，场强的方向总是由高电势指向低电势。 （G）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但EA和EB的大小无法比较。3.场强的叠加：若空间有几个电场，则某点的合场强为各个电荷的场强在该处的矢量合。例3、用EA、EB表示A、B两处的场强大小，则正确的是（ ）（1）A、B两点的场强方向相同（2）因为电场线从A指向B，所以EAEB（3）A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA=EB（4）不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的大小不能确定A、（1）（2）B、（1）（3）C、（1）（4）例4、如图a所示，直线AB是某点电荷电场中的一条电场线。图b是放在电场线上两点a、b的电荷的电量与所受电场力大小间的函数图像。由此可以判定（）A场源可能是正电荷，位置在点A左侧B 场源可能是正电荷，位置在点B右侧C 场源可能是负电荷，位置在点A左侧D场源可能是负电荷，位置在点B右侧abPMN左右例5图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况不能使P点场强方向指向MN的左侧？A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1|Q2|C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|Q2|例6、（考察电场力性质）电荷A、B带有等量的正电荷，左右放置一负电荷q放在两者连线的中点，恰能达到平衡现将电荷B十分缓慢地向右移动，电荷q将如何运动（ ）（1）不动（2）向左运动（3）向右运动（4）可能向左运动，也可能向右运动A、（1）B、（2）C、（3）D、（4）例7：如图，一电子沿等量异种电荷中垂线由A-O-B飞过，则电子所受电场力的大小和方向怎样变化（ ）AOBA：先变大后变小，方向水平向左。B：先变大后变小，方向水平向右。C：先变小后变大，方向水平向左。D：先变小后变大，方向水平向右。拓展：若改成两个都是正电荷呢？三、 从能的角度研究电场，发现电势也是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。是标量。 通常规定：无限远处的电势为零。电势的正负和大小是相对的，电势差的值是绝对的。 1.如何比较电场中任两点电势的高低呢？方法一: 根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越来越低；方法二: 根据电势的定义式= /q，从电势的物理意义上分析判断;如：正电荷在电势能越大电势越高，负电荷在电势越低的地方电势越高；方法三: 根据电势差判断，若UAB0，则AB是非题 （A）在电场中，电场强度越大的地方电势越高。 （B）若某区域内各点的电场强度均相等，则此区域内各点的电势一定相等。 （C）原静止的点电荷在只受电场力时，一定从电势高处向电势低处运动。 （D）两个等量同种点电荷连线中点的场强为零、电势不为零。例8在点电荷 Q形成的电场中有一点A，当一个q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（规定无穷远电势为0）：ABCDAB21例9如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为106 C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了105 J，已知A点的电势为10 V，则以下判断正确的是：A微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示CB点电势为零DB点电势为20 V2、求电势差的方法（1）UAB=WAB/q （电势差有正负，此公式WAB和q要带正负）（2）U=Ed （此公式求电势差的绝对值，d为两点间沿电场线方向的距离）（3）UAB=AB例10.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，为OA与x轴正方向间的夹角，则O、A两点问电势差为().(A)UOA=Er(B)UOA=Ersin(C)UOA=Ercos(D)ABC例11. 已知ABC处于匀强电场中。将一个带电量q= -210-6C的点电荷从A移到B的过程中，电场力做功W1= -1.210-5J；再将该点电荷从B移到C，电场力做功W2= 610-6J。已知A点的电势A=5V，则B、C两点的电势分别为_V和_V。试在右图中画出通过A点的电场线。如何比较电荷电势能的大小呢？方法一: 根据电场力做功（WABqUAB）的正负判断，若电场力对移动电荷做正（负）功，则电势能减少（增加）；方法二: 根据公式 Ep=q计算，正（负）电荷在电势越高（低）处，电势能越大。题5是非题（并简要说明理由。） （A）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。 （B）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。 （C）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。 （D）若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电荷在A、B两点所具有的电势能必定相同。 （E）将一电荷匀速地从电场中的一点移至另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量。 （F）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。 例12.在点电荷Q的电场中，一个粒子()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)粒子经过两等势面的动能EkaEkb(D)粒子在两等势面上的电势能EpaEpb例13.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一电子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，电子以速度vB经过B点，且vB与vA的方向相反，则:AvABvBA.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的电势一定低于B点的电势 C.电子在A点的速度一定小于在B点的速度D.电子在A点的电势能一定小于在B点的电势能abcPQ例14. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（） A.三个等势面中，等势面a的电势最高 B.带电质点一定是从P点向Q点运动 C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小abc例15.图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子（）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是:A质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eVC质子经过等势面c时的速率为2.25vD质子经过等势面c时的速率为2.5v 高考题选做07广东卷ABCDEA/B/C/D/图2、图2所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是BDAAD两点间电势差UAD与A A两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电的粒子从A点移到C点，沿对角线A C与沿路径ABBC电场力做功相同.2008年（江苏省 物理）6如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为、，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有A. B. ECEBEAC. UABUBC D. UABUBC02年广东、河南pabcd如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后，（A） a端的电势比b端的高（B） b端的电势比d点的低（C） a端的电势不一定比d点的低（D） 杆内c处的场强的方向由a指向b（2009年全国卷）18如图所示，一电场的电场线分关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。则M点的电势比P点的电势高 将负电荷由O点移动到 P 点，电场力做正功M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差在O点静止释放一带正电拉子该粒子将沿y轴做直线运动OabN粒子M粒子c2、（2009年全