高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习(学生版).doc

第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律知能准备1自然界中存在两种电荷，即 电荷和 电荷2物体的带电方式有三种：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另一端带上与带电体相 的电荷（3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的 转移到不带电的物体上完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上3电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能 ，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 4元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e =1.6010-19C.实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e，或者是电荷量e的整数倍因此，电荷量e称为元电荷电荷量e的数值最早由美国科学家 用实验测得的5比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值电子的比荷为同步导学1物体带电的过程叫做起电，任何起电方式都是电荷的转移，而不是创造电荷2在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变例1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ）A物体所带的电荷量可以为任意实数B物体所带的电荷量只能是某些特定值C物体带电1.6010-9C，这是因为该物体失去了1.01010个电子D物体带电荷量的最小值为1.610-19C-甲乙图111例2如图111所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是 （ ）A先把两球分开，再移走棒B先移走棒，再把两球分开C先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D棒的带电荷量不变，两导体球不能带电 3“中性”和“中和”的区别“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显示电性，表现不带电的状态可见，任何不带电的物体，实际上其中都有等量的异种电荷“中和”是两个带等量（或不等量）的异种电荷的带电体相接触时，由于正、负电荷间的吸引作用，电荷发生转移、抵消（或部分抵消），最后都达到中性（或单一的正、负电性）状态的一个过程 同步检测1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由 引起的. 2用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为 （ ）A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3如图112所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上.若先将+Q移走，再把A、B分开，则A 电，B 电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A 电，B 电.AB+图113 4同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量 的趋势+AB图112 5一个带正电的验电器如图113所示，当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则（ ）A金属球A可能不带电B金属球A一定带正电C金属球A可能带负电D金属球A一定带负电 6用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（ ）A验电器所带电荷量部分被中和B验电器所带电荷量部分跑掉了C验电器一定带正电D验电器一定带负电7以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移8现有一个带负电的电荷A，和一个能拆分的导体B，没有其他的导体可供利用，你如何能使导体B带上正电？9带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.410-19C B.-6.410-19C C.-1.610-18C D.4.010-17C10有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.010-5C的正电荷，小球B、C不带电现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA= ，qB= ，qC= 综合评价1对于摩擦起电现象，下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷+CAB2如图114所示，当将带正电的球C移近不带电的枕形绝缘金属导体AB时，枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动 图1143关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了5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的近旁有一底座绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图116所示，现使b带电，则： A. ab之间不发生相互作用 B. b将吸引a，吸在一起不放开C. b立即把a排斥开 D. b先吸引a，接触后又把a排斥开 图 11665个元电荷的电荷量是 C，16C电荷量等于 个元电荷的电荷量7有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B，分别带有电荷量Q6.4C,Q3.2C,让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移多少库仑？此后，小球A、B各带电多少库仑？8有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有310-3C的正电荷，小球B带有-210-3C的负电荷，小球C不带电先将小球C与小球A接触后分开，再将小球B与小球C接触然后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？同步导学第1章静电场第02节 库仑定律知能准备1点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 它是一个理想化的模型2库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的 成正比，跟它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 3库仑定律的表达式：F = ；其中q、q表示两个点电荷的电荷量，r表示它们的距离，k为比例系数，也叫静电力常量，k = 9.010N m/C.同步导学1点电荷是一个理想化的模型实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体方可视为点电荷一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关2库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球例1半径为r的两个相同金属球，两球心相距为L (L3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q，则它们之间相互作用的静电力FA带同种电荷时,FB带异种电荷时,F C不论带何种电荷,F D以上各项均不正确 3库仑力是矢量在利用库仑定律进行计算时，常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算，求得库仑力的大小；然后根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来确定库仑力的方向4系统中有多个点电荷时，任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律，计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力，然后再用力的平行四边形定则求其矢量和例2 如图122所示，三个完全相同的金属球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示，它应是AF1 BF2 CF3 DF4 图122例3 两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m和m，带电荷量分别是q和q，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角和,且两球同处一水平线上，如图123所示，若,则下述结论正确的是A.q一定等于q B.一定满足q/ mq/ m C.m一定等于m D.必须同时满足qq, m m 图123例4 a、b两个点电荷，相距40cm，电荷量分别为q和q，且q9 q，都是正电荷；现引入点电荷c，这时a、b、c三个电荷都恰好处于平衡状态试问：点电荷c的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方?例5 有三个完全相同的金属球A、B、C，A带电荷量7Q，B带电荷量Q，C不带电将A、B固定，然后让C反复与A、B接触，最后移走C球问A、B间的相互作用力变为原来的多少倍? 同步检测1下列哪些带电体可视为点电荷A电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D带电的金属球一定不能视为点电荷2对于库仑定律，下面说法正确的是A凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F = ； B两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D当两个半径为r的带电金属球心相距为4r时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量3两个点电荷相距为d，相互作用力大小为F，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F，则两点之间的距离应是A4d B2d Cd/2 Dd/44两个直径为d的带正电的小球，当它们相距100 d时作用力为F，则当它们相距为d时的作用力为( )AF100 B10000F C100F D以上结论都不对5两个带正电的小球，放在光滑绝缘的水平板上，相隔一定的距离，若同时释放两球，它们的加速度之比将A保持不变 B先增大后减小 C增大 D减小6两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的电荷量，相互作用的斥力为3F现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为AO BF C3F D4F如图126所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为和卢，且 ，图126由此可知AB球带电荷量较多BB球质量较大CA球带电荷量较多D两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为、，则仍有 F CF，则造成 的可能原因是：Amm Bmq Dqq图1210 7真空中两个固定的点电荷A、B相距10cm，已知qA+2.010C，q+8.010C，现引入电荷C，电荷量Qc+4.010C，则电荷C置于离A cm，离B cm处时，C电荷即可平衡；若改变电荷C的电荷量，仍置于上述位置，则电荷C的平衡状态 (填不变或改变)，若改变C的电性，仍置于上述位置，则C的平衡 ，若引入C后，电荷A、B、C均在库仑力作用下平衡，则C电荷电性应为 ，电荷量应为 C图12128如图1212所示，两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上，其中A球带9Q的正电荷，B球带Q的负电荷，由静止开始释放，经图示位置时，加速度大小均为a，然后发生碰撞，返回到图示位置时的加速度均为 图12139如图1213所示，两个可视为质点的金属小球A、B质量都是m、带正电电荷量都是q，连接小球的绝缘细线长度都是，静电力常量为k，重力加速度为g则连结A、B的细线中的张力为多大? 连结O、A的细线中的张力为多大?图121410如图1214所示，一个挂在丝线下端的 带正电的小球B静止在图示位置固定的带正电荷的A球电荷量为Q，B球质量为m、电荷量为q，30，A和B在同一水平线上，整个装置处在真空中，求A、B两球间的距离同步导学第1章静电场第03节 电场强度知能准备1物质存在的两种形式： 与 2电场强度（1）电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有 （2）放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的 叫做该点的电场强度物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟 电荷在该点所受的静电力的方向相同 （3）电场强度单位 ，符号 另一单位 ，符号 （4）如果1 C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1 N，这点的电场强度就是 3电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个场源点电荷 在该点产生的电场强度的 4电场线 (1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线（或直线）曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向 (2)电场线的特点：电场线从正电荷（或无限远处）出发，终止于无限远或负电荷 电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向 在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较 ，电场强度较小的地方电场线较 ，因此可以用电场线的 来表示电场强度的相对大小 5匀强电场：如果电场中各点电场强度的大小 方向 ，这个电场就叫做匀强电场同步导学1 电场和电场的基本性质场是物质存在的又一种形态，电场对处于其间的电荷有力的作用，电场具有能量等（1）电荷的周围存在着电场，静止的电荷周围存在着静电场（2）电场的基本性质是：对放入其中的电荷（不管是静止的还是运动的）有力的作用，电场具有能量2 电场强度（1）试探电荷q是我们为了研究电场的力学性质，引入的一个特别电荷试探电荷的特点：电荷量很小，试探电荷不影响原电场的分布；体积很小，便于研究不同点的电场（2）对于，等号右边的物理量与被定义的物理量之间不存在正比或反比的函数关系，只是用右边两个物理量之比来反映被定义的物理量的属性在电场中某点，比值是与q的有无、电荷量多少，电荷种类和F的大小、方向都无关的恒量，电场中各点都有一个唯一确定的E.因为场强E完全是由电场自身的条件（产生电场的场源电荷和电场中的位置）决定的，所以它反映电场本身力的属性例1 在电场中某点用+q测得场强E，当撤去+q而放入q/2时，则该点的场强 ( ) A大小为E / 2，方向和E相同 B大小为E2，方向和E相反 C大小为E，方向和E相同 D大小为E，方向和E相反 3点电荷周围的场强场源电荷Q与试探电荷q相距为r，则它们间的库仑力为，所以电荷q处的电场强度 (1) 公式：，Q为真空中场源点电荷的带电荷量，r为考察点到点电荷Q的距离 (2) 方向：若Q为正电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为负电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向Q (3) 适用条件：真空中点电荷Q产生的电场 4两个场强公式和的比较 (1) 适用于真空中点电荷产生的电场，式中的Q是场源电荷的电荷量，E与场源电荷Q密切相关；是场强的定义式，适用于任何电场，式中的q是试探电荷的电荷量，E与试探电荷q无关(2) 在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点，r相等时，E的大小相等但方向不同；两点在以Q为圆心的同一半径上时，E的方向相同而大小不等例2 下列关于电场强度的说法中，正确的是 ( ) A公式只适用于真空中点电荷产生的电场 B由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比 C在公式F=中，是点电荷Q产生的电场在点电荷Q处的场强大小；而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q处场强的大小 D由公式可知，在离点电荷非常近的地方(r0)，电场强度E可达无穷大 5有关电场强度的运算 (1) 公式是电场强度的比值定义式，适用于一切电场，电场中某点的电场强度仅与电场及具体位置有关，与试探电荷的电荷量、电性及所受电场力F大小无关所以不能说EF，E1/q (2) 公式定义了场强的大小和方向 (3) 由变形为FqE表明：如果已知电场中某点的场强E，便可计算在电场中该点放任何电荷量的带电体所受的静电力的大小 (4) 电场强度的叠加 电场中某点的电场强度为各个场源点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和这种关系叫做电场强度的叠加对于体积比较大的带电体产生的电场，可把带电体分割成若干小块，每小块 看成点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算 例3 如图132所示，真空中，带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r，则： (1) 两点电荷连线的中点O的场强多大?(2) 在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O点的场强如何? +Q-QOAB图132例4 光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量分别为+4Q和-Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，试求C的电荷量和放置的位置 6关于对电场线的理解(1) 电场是一种客观存在的物质，而电场线不是客观存在的，也就是说电场线不是电场中实际存在的线，而是为了形象地描述电场而画出的，是一种辅助工具电场线也不是任意画出的，它是根据电场的性质和特点画出的曲线(2) 电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方场强越大(3) 曲线上各点切线方向表示该点电场强度方向(4) 电场中的任何两条电场线都不相交(5) 在静电场中，电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，电场线不闭合(6) 电场线不是电荷运动的轨迹，电荷沿电场线运动的条件是电场线是直线；电荷的初速度为零且只受电场力的作用在电场中运动，或电荷的初速度不为零但初速度方向与电场线在一条直线上+图1-3-57几种常见电场的电场线分布特征（1) 正、负点电荷形成的电场线(如图1-3-5所示)图1-3-6 离电荷越近，电场线越密集，场强越强方向是正点电荷由点电荷指向无穷远，而负为电荷则由无穷远处指向点电荷 在正(负)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面相垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向处处不相同(2) 等量异种点电荷形成的电场线(如图1-3-6所示) 两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，场强大小可以计算 两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直在中垂面(线上)到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点)图1-3-7 在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功(3) 等量同种点电荷形成的电场线(如图1-3-7所示) 两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线 两点电荷中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零图1-3-8 两点电荷连线中垂面(中垂线)上，场强方向总沿面(线)远离 (等量正电荷) 在中垂面(线)上从O沿面(线)到无穷远，是电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱 两个带负电的点电荷形成的电场线与两个正电荷形成的电场线分布完全相同，只是电场线的方向相反(4) 带等量异种电荷的平行板间的电场线(即匀强电场的电场线)(如图1-3-8所示) 电场线是间隔均匀，互相平行的直线图1-3-9 电场线的方向是由带正电荷的极板指向带负电荷的极板(5) 点电荷与带电平板间的电场线(如图1-3-9所示)8匀强电场（1）电场中各点电场强度的大小和方向处处均相同的电场，叫匀强电场(2) 匀强电场的电场线为间隔均匀、相互平行的直线相互平行而间隔不均匀的电场线是不存在的(3) 两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷量，它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场例6 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，图1-3-10所示为点电荷a、b所形成图1-3-10电场的电场线分布图，以下说法中正确的是（）Aa、b为异种电荷，a带电量大于b带电量Ba、b为异种电荷，a带电量小于b带电量Ca、b为同种电荷，a带电量大于b带电量Da、b为同种电荷，a带电量小于b带电量 MNab图1-3-11例7 如图1-3-11所示，M N是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论中正确的是（）A该电场是匀强电场B电场线的方向由N指向MC电子在a处的加速度小于在b处的加速度D因为电子从a到b的轨迹跟M N重合，所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹同步检测1下列说法中正确的是 ( )A电场强度反映了电场力的性质，因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比B电场中某点的场强等于Fq，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向 D公式EFq和EkQ / r对于任何静电场都是适用的2下列说法中正确的是 ( )A只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D电场是人为设想出来的其实并不存在abcdFq图13一123在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图13一12所示，下列说法中正确的是 ( )A这个电场是匀强电场Ba、b、c、d四点的电场强度大小关系是EE Ec EaC同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D无法比较以上四点的电场强度值4相距为a的A、B两点分别带有等量异种电荷Q、-Q，在A、B连线中点处的电场强度为 ( )A零 BkQ/a，且指向-Q C2kQ/a，且指向-Q D8kQ/a，且指向-Q5以下关于电场和电场线的说法中正确的是 ( )A电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切B在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域场强为零C同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D电场线是人们假设的，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在+_AoB图13136如图1313所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由AOB匀速飞进，电子重力不计，则电子所受电场力的大小和方向变化情况是 （ ）A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300ABCEC图13147如图1314所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B30，现在A、B两点分别放置q和q,测得C点场强的方向与BA方向平行；则q带 电，q：q 8如图1315所示，一质量为m，带电荷量为-q的小球，在带有等量异种电荷的两平行金属板间处于静止状态，两平行金属板间的电场强度为多大？方向如何？图1315bacQ1Q2图13169如图1316所示，Q1=210-12C，Q2=-410-12C，Q1、Q2相距12cm，求a、b、c三点的场强大小和方向，其中a为Q1、Q2的中点，b为Q1左方6cm处点，C为Q2右方6cm的点10如图1317所示，以O为圆心，以r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有一与x轴正方向相同的匀强电场E，同时，在O点固定一个电荷量为+Q的点电荷，如果把一个带电荷量为-q的检验电荷放在c点，恰好平衡，那么匀强电场的场强大小为多少？d点的合场强为多少？a点的合场强为多少？oacbdExy图1317综合评价1根据电场强度的定义式E可知，电场中确定的点 ( )A电场强度与检验电荷受到的电场力成正比，与检验电荷的电荷量成反比B检验电荷的电荷量q不同时，受到的电场力F也不同，场强也不同C检验电荷的电性不同，受到的电场力的方向不同，场强的方向也不同D电场强度由电场本身决定，与是否放置检验电荷及检验电荷的电荷量、电性均无关2下列说法正确的是 ( )A电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质，实际上不存在B电荷所受的电场力越大，该点的电场强度一定越大C以点电荷为球心，r为半径的球面上各点的场强都相同D在电场中某点放入试探电荷q，受电场力F，该点的场强为E,取走q后，该点的场强不变3在同一直线上依次排列的a、b、c三点上，分别放置电荷量为Q、Q、Q的三个点电荷，则当Q、Q分别平衡在a、b两位置上时，则 ( )AQ、Q、Q必为同种电荷，a、b两点的场强必为零BQ、Q必为异种电荷，a、b两点的场强必为零CQ、Q必为同种电荷，a、b、c三点的场强必为零DQ、Q必为同种电荷，a、b、c三点的场强必为零4真空中两个等量异种点电荷的电荷量均为q，相距为r，两点电荷连线中点处的场强大小为 ( )A0 B2kqr C4kqr D8kqr5有关电场概念的下列说法中，正确的是 ( )A电荷的周围有的地方存在电场，有的地方没有电场B电场是物质的一种特殊形态，它是在跟电荷的相互作用中表现出自己的特性C电场线为直线的地方是匀强电场D电荷甲对电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对电荷乙的作用力6对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是 ( )A电场强度的表达式仍成立，即EFq，式中的q就是产生电场的点电荷B在真空中，电场强度的表达式为EkQr，式中Q就是产生电场的点电荷C在真空中EkQr，式中Q是检验电荷D上述说法都不对7如图1318为点电荷Q产生的电场的三条电场线，下面说法正确的是 ( )AQ为负电荷时，E E BQ为负电荷时，E E DQ为正电荷时，E E 8一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图1319中虚线所示，不计粒子所受重力，则 ( ) A粒子带正电 B粒子加速度逐渐减小CA点的场强大于B点的场强 D粒子的速度不断减小 9如图1320所示，用绝缘细线拴一个质量为m的小球，小球在竖直向下的场强为E的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带 电荷，所带电荷量为 10如图1321所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转角而静止，小球用绝缘丝线悬挂于O点试求小球所在处的电场强度图1321 同步导学第1章静电场第04节 电势能和电势知能准备1静电力做功的特点：不论q在电场中由什么路径从A点移动到B点，静电力做的功都是 的静电力做的功与电荷的 位置和 位置有关，与电荷经过的路径 2电势能：电荷在 中具有的势能叫做电势能，用字母 表示，单位 . 电势能是相对的与重力势能相似，与参考位置的选取有关3静电力做功与电势能的关系 (1) 静电力做的功 电势能改变量的多少，公式W (2) 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到 位置时所做的功4电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的 ，叫做这一点的电势，用表示 ，定义式： ，在国际单位制中，电势的单位是伏特 (V)，1 V1 JC；电势是标量，只有大小，没有方向5电场线与电势：电场线指向电势 的方向 6等势面：电场中电势 的各点构成的面叫做等势面电场线跟等势面 同步导学1电势能 由电荷在电场中的位置所决定的势能叫电势能电荷在电场中受到电场力的作用，在电场中某两点间移动电荷时，电场力做功，电荷的电势能就会改变，若电场力做正功，电荷的电势能就减少；若电场力做负功(或电荷克服电场力做功)，电荷的电势能就增加电场力对电荷做功的多少等于电荷电势能的变化量，所以电场力的功是电荷电势能变化的量度跟重力对物体做功与物体重力势能变化的关系相似 若规定电荷在B点的电势能为零，即E0，则EW 即电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功上述关系既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场既适用于正电荷，也适用于负电荷 电荷在电场中某点的电势能的大小与零电势能点的选取有关，但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能点的选取无关 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷的电势能数值例1 下列说法中正确的是 ( ) A无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能就越大 B无论是正还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大 C无论是正还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大 D无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大 解析：无穷远处的电势能为零，电荷从电场中某处移到无穷远时，若电场力做正功，电势能减少，到无穷远处时电势能减为零，电荷在该点的电势能为正值，且等于移动过程中电荷电势能的变化，也就等于电场力做的功，因此电场力做的正功越多，电荷在该点电势能越大，A正确，B错误电荷从无穷远处移到电场中某点时，若克服电场力做功，电势能由零增大到某值，此值就是电荷在该点的电势能值，因此，电荷在该点的电势能等于电荷从无穷远处移到该点时，克服电场力所做的功，所以C正确，D错误故答案为AC2电势（1）电势的相对性电势是相对的，根据公式，只有先确定了某点的电势为零以后，才能确定电场中其他点的电势电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关在理论研究中，对不是无限大的带电体产生的电场，选择无限远处为零电势；在处理实际问题中，又常取大地为零电势（2）电势的固有性电势是表示电场能量属性的一个物理量，电场中某点处的大小是由电场本身的条件决定的，与在该点处是否放着试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强EF/q(3) 电势是标量电势是只有大小、没有方向的物理量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值正值表示该点电势高于零电势；负值表示该点电势低于零电势显然，电势的正、负符号只表示大小，不表示方向当规定无限远处为零电势后，正电荷产生的电场中各点的电势为正值，负电荷产生的电场中各点的电势为负值且越靠近正电荷的地方电势越高，越靠近负电荷的地方电势越低 例2 如果把q1.010C的电荷从无穷远移到电场中的A点，需要克服电场力做功W=1.210J，那么 (1) q在A点的电势能和A点的电势各是多少? (2) q未移入电场前A点的电势是多少? 解析：(1) 电场力做负功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零，电势能的变化量等于电场力做的功，WEE EW1.210J， V1.210V. (2) A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以q移入电场前，A点的电势仍然为1.210V.点评：电势和电势能与零势面的选择有关由E/q求电势时将“”“”直接代入计算例3在静电场中，下列说法正确的是 （ ）A电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 B电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同 C电场强度的方向总是跟等势面垂直的 D沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的 解析：电势具有相对性零电势的选择是任意的，可以选择电场强度为零的区域的电势为零，也可以选择电场强度为零的区域的电势不为零；在匀强电场中沿电场线方向取a、b两点，但；电场线一定跟等势面相垂直，而电场线的切线方向就是电场强度的方向；沿电场线的方向，电势越来越低综上分析，选项C、D正确点评：解答此题的关键是明确电场强度的绝对性与电势的相对性3等势面 (1) 等势面：电场中电势相等的点构成的面叫等势面 (2) 几种典型电场的等势面如图141所示点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面 等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面+图141 匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面（图略）形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 提示：带方向的线段表示电场线，无方向的线表示等势面 图中的等势“面”画成了线，即以“线”代“面”4等势面的特点 (1) 等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直假设电场线与等势面不垂直，则场强E在等势面上就有一个分量存在，在同一等势面上的两点就会产生电势差，出现了一个矛盾的结论，故等势面一定与电场线垂直 (2) 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，两个不同的等势面永远不会相交 (3) 两个等势面间的电势差是