静电场章末总结

1、电电容大忖Q謡高二物理静电场 章末总结使用时间：2014.10.19库仑定律r电场力J电场强度条件:真空申大小宀大小心（定文式片 =决定式方向:受力方向（意儿表示电场 、I特点貝封团、不相交垂直于等势面电势臺靜电场电场能电场强度与电勢羞的关系*电场力做功电容器欢电容1应用11S*苗正虫 等势面:形象地描述电场中电势的分布沿场强的方向电势降落最快 在匀强电场中:恵=带电粒子的运期嚣用正釦 与零电聘点的选取有关=_上Xs=电容定m喷押榜心豎点珂识脉堵一、电场的几个物理量的求解思路1 确定电场强度的思路定义式：E= -。qkQ(2) 点电荷场强决定式：E=p (真空中点电荷)。(3) 电场强度的叠加

2、原理，场强的矢量和。E外。(4) 电场强度与电势差的关系：E= Uj(限于匀强电场)。(5) 导体静电平衡时，内部场强为零即感应电荷的场强与外电场的场强等大反向E感=(6) 电场线(等势面)确定场强方向，定性确定场强。2. 确定电势的思路定义式：=。qkQ 点电荷电势决定式：(真空中点电荷)。r电势的叠加，代数和。 电势与电势差的关系：LAb= a- b。(5) 电势与场源电荷的关系：越靠近正电荷，电势越高；越靠近负电荷，电势越低。(6) 电势与电场线的关系：沿电场线方向，电势逐渐降低。(7) 导体静电平衡时，整个导体为等势体，导体表面为等势面。3. 确定电势能的思路(1) 与静电力做功关系：

3、VAB=曰a曰b,静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加。(2) 与电势关系：& = q p,正电荷在电势越高处电势能越大，负电荷在电 势越低处电势能越大。 与动能关系：只有静电力做功时，电势能与动能之和为常数，动能越大，电势能越小。4. 确定电场力的功的思路(1)根据电场力的 功与电势能的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，WAb= Ba E)bo应用公式WAb= qUAB计算：(计算时带入正负号)。 应用功的定义式求解匀强电场中电场力做的功：W= qElcos。注意：此法只适用于匀强电场中求电场力的功。(4) 由动能定理求解电场力的功：Wt+ W其他=Ek.。即若已知动能的改

4、变和其他力做功情况，就可由上述式子求出电场力做的功。(5) 看移动电荷与固定电荷(或者主要的固定电荷)的位置关系。【例1】 电场中有a、b两点，已知 a= 500 V, b=i 500 V,将带电荷量为q= 4 10 9C的点电荷从a移到b时，电场力做了多少功？a、b间的电势差为多少？变式训练1如图是一匀强电场，已知场强E= 2 102N/G现让一个电荷量 q= 4 108C的电荷沿电场方向从 M点移到N点，MN间的距离1= 30 cm试求:(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；M N两点间的电势差。二、电场力做功与能量转化同时还可能具有动能和重力势能等机械能，用能量观点处1. 带电的物体在电

5、场中具有电势能, 理问题是一种简捷的方法o2. 处理这类问题，首先要进行受力分析及各力做功情况分析，再根据做功情况选择合适的规律列式求解。3 常见的几种功能关系只要外力做功不为零，物体的动能就要改变(动能定理)。 静电力只要做功，物体的电势能就要改变，且静电力做的功等于电势能的减少量，W电=曰1- &2。如果只有静电力做功，物体的动能和电势能之间相互转化，总量不变(类似机械能守恒)。如果除了重力和静电力之外，无其他力做功，则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不 变。【例2】一个带负电的质点，带电荷量为2.0 10-9 C,在电场中将它由 a移到b,除电场力之夕卜，其他力做功6.5 10-5

6、J,质点的动能增加了 8.5 10- J,则a、b两点间的电势 差 a b=。变式训练2如图所示，边长为 L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。质量为 m电荷量为 q的带电粒子以速度 vo从a点进入电场，恰好从 c点离开电场，离开时速度为v,不计重力，求电场强度大小。三、处理带电粒子在电场中运动问题的两条主线带电粒子在电场中的运动，是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学 相同，它同样遵循 运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原 理等力学规律，研究时，主要可以按以下两条线索展开。(1) 力和运动的关系一一牛顿第二定律做好受力分析，根据带电粒子受到

7、的电场力，用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确 定带电粒子的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况。(2) 功和能的关系一一动能定理做好受力情况和运动情况的分析，根据电场力对带电粒子所做的功，引起带电粒子的能量发生 变化，利用动能定理或全过程中能量的转化，研究带电粒子的速度变化、经过的位移等，这条 线索同样也适用于非匀强电场。【例3】 如图甲所示，在平行金属板 M N间加有如图乙所示的电压。当 t =0时，一个电子从 靠近N板处由静止开始运动，经 1.0 10-3s到达两板正中间的 P点，那么在3.0 10-3s这一 时刻，电子所在的位置和速度大小为：II1A. 到

8、达M板，速度为零B. 到达P点，速度为零C. 到达N板，速度为零D. 到达P点，速度不为零典突题目演练师生互动探究总结规律方法题型一、判断电场强度、电势、电势能的大小及其变化1.如图所示，在 y轴上关于0点对称的A、B两点有等量同种点电荷+ Q在x轴上C点有 点电荷一Q，且CG0D / AD360。下列判断正确的是A.0点电场强度为零B.D点电场强度为零C.若将点电荷+ q从0移向C,电势能增大D.吨e9/t *52.若将点电荷一 q从0移向C,电势能增大a、d两点各放有电荷量为+ Q和+ 3Q的点电荷，图中四点在同一直线上，且ab= bc= cd,则:A.b点的场强大于c点的场强B.b点的场

9、强小于c点的场强ipC.ab间的电势差等于 cd间的电势差D.3.试探电荷一q在b点的电势能大于在 c点的电势能如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线， 且a与c关于MN寸称，b点位于MN, d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是:A.b点场强大于d点场强B. b点场强小于d点场强C.a、b两点间的电势差等于 b、c两点间的电势差D.4.试探电荷+ q在a点的电势能小于在 c点的电势能如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+虚线是以+ Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点

10、在 x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是:A.b、d两点处的电势相同B.四点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.5.将一试探电何+ q沿圆周由a点移至c点，+ q的电势能减小如图所示，在x轴上关于原点 0对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和一Q x轴上的P点位于的右侧。下列判断正确的是:A.在x轴上还有一点与 P点电场强度相同+QB.在x轴上还有两点与 P点电场强度相同C.D.若将一试探电荷+ q从P点移至0点，电势能增大 若将一试探电荷+ q从P点移至0点，电势能减小电场线分布如图示。 在两点电荷连10iqQ + q7A. kRB. Mc. k fi2为静电力常

11、量）&如图所示，真空中 M N处放置两等量异号电荷,g9Q + qviIT Fb I c ；7VQD. k 9Ra、b、c表示电场中的3条等势线，d点和6. 在电荷量分别为+ 2q和一q的两个点电荷形成的电场中，线的中垂线上有 a、b两点，则以下说法正确的是：A. a点的电势等于 b点的电势B. a点的电场强度大于 b点的电场强度C. 将负试探电荷从 a点向b点移动的过程中电场力做正功D. 负试探电荷在a点具有的电势能比在 b点具有的电势能小7. 如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为 R在a

12、点处有一电荷量为 q（qO 的固定点电荷。已知 b点处的场强为零，贝U d点处场强的大小为（ke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. d点的电势高于f点的电势C. d点的场强与f点的场强完全相同D. 将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，电场力先做正功、后 做负功题型二、粒子在电场中的轨迹问题1. 如图的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定：A. M点的电势大于 N点的电势B. M点的电势小于N点

13、的电势C. 粒子在M点受到的电场力大于在 N点受到的电场力D. 粒子在M点受到的电场力小于在 N点受到的电场力2. 如图，虚线 a、b和c是静电场中的三个等势面，它们的电势分别为0 a、0 b、和0 c, 0 a 0 b 0 c。一带电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMb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，动能减少M点以相同速度飞出 a、b两个带电粒3如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中ab运动，已知该点电荷的电子，运动轨迹如图中虚线所示。则：A. a

14、 一定带正电，b 一定带负电B. a的速度将减小，b的速度将增加C. a的加速度将减小，b的加速度将增加D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小4. 如图所示，一正点电荷在电场中受电场力作用沿一圆周的圆弧荷量为q、质量为m（重力不计），ab弧长为s,电荷经过a、b两点时速度大小均为 vo,则下列 说法中不正确 的是：A. a、b两点的场强方向相同B. a、b两点的场强大小相等C. a、b两点的电势相等D. 电荷在a、b两点的电势能相等5. 带电粒子沿着右图中曲线 JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的电势面，其中0 aV 0 bV 0 c V 0 d,若不计粒子受的重力，可以确定：屮A.

15、该粒子带正电 B.该粒子带负电C. 从J到K粒子的电势能增加 AD. 粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变6. 如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动 到1丿b点的轨迹如图中实线所示，图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则F列说法正确的判断是:A. 如果图中虚线是电场线，电子在B. 如果图中虚线是等势面，电子在C. 不论图中虚线是电场线还是等势面,D. 不论图中虚线是电场线还是等势面,a点动能较小b点动能较小a点的场强都大于 b点的场强a点的电势都高于 b点的电势d上的1处以水平初a7 .如图所示，虚线表示某点电荷 Q所激发电场的等势面，已知

16、 a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则下列说法正确的是：A. 两粒子所带的电荷符号不同B. 甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点的速度C. 两个粒子的电势能都是先减小后增大D. 经过b点时，两粒子的动能一定相等O点，虚线a、b、c、d 是&如图所示，一带电小球固定在光滑水平绝缘的无限大支撑面上的 它的四条等距离的等势线。一个带电小滑块从等势线速度V0运动，结果形成了实线所示的小滑块运动轨迹。1、2、3、4、5是等势线与小滑块运动轨迹的一些交点，由此可以判定：A

17、. 固定球与小滑块电性一定相同B. 在1、2、3、4、5五个位置上小滑块具有的动能与电势能之和相等C. 在整个过程中小滑块的加速度先变大后变小D. 小滑块从位置1到2和从位置3到4的过程中，电场力做功的大小关系是W2= 3W49如右图所示，光滑绝缘细杆AB水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q可视为点电荷。a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆 周上。一个质量为 m电荷量为q的带正电的小圆环（可视为质点）套在细杆上，由a点静止释 放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是：A. 小圆环的加速度先增大后减小B. 小圆环的动能先增加后减少C.

18、 小圆环所受库仑力的大小先增大后减小D. 小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少题型三、粒子在电场中的运动1在匀强电场中，将质子和a粒子由静止释放，若不计重力，当它们获得相同动能时，质子经历的时间t1和a粒子经历的时间t2之比为：A. 1 ：1B. 1 ：2C. 2 ：1D. 4 ：12如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为V,保持两板间的电压不变，则：A. 当增大两板间的距离时，速度 v增大B. 当减小两板间的距离时，速度 v减小C. 当减小两板间的距离时，速度 v不变D. 当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间增大3. 静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为

19、a的a点运动至电势为 b的b点.若带电粒子在a、b两点的速率分别为 Va、Vb,不计重力，则带电粒子的荷质比 q/m为：2 2V vA.三匚ba2 2C VaVb2( b a)D.2 2VbVa2( b a)针对练习：1. 有一束正离子，以相同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子的运 动轨迹一样，说明所有离子：A. 具有相同的质量B.具有相同的电荷量C.具有相同的比荷D.属于同一元素的同位素2. 如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最 后打在荧光屏上，那么：A.经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多B .经过偏转电场过程，电场力对

20、三种核做的功一样多:少丄C. 三种原子核打在屏上时的速度一样大D. 三种原子核都打在屏上的同一位置上一个初动能为Ek的带电粒子以速度 v垂直电场线方向飞入两块平行金属板间，飞出时动能 为3Ek。如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，不计重力，则该粒子飞出时动能为：A. 4EkB. 4.5 云C. 6EkD. 9.5 Ek3.4如图所示，0Q为带电平行板电容器的中轴线，三个相同的带电粒子沿轴线射入两板间。粒 子1打到B板的中点，粒子2刚好打在B板边缘，粒子3从两板间飞出，设三个粒子只受电场 力作用，则：A.B.C.D.三个粒子在电场中运动时间关系为11 t 3三个粒子在电场中运动的初速度关系

21、为V1= V2= V3三个粒子在飞行过程中动能的变化量关系为A E1= A E2= A巳5.两带有等量异种电荷的平行板间有一匀强电场，一个带电粒子以V。平行于极板的方向进入此电场，要使此粒子离开电场时偏转距离为原来的1/2 （不计重力），可采用方法为:A.使粒子初速为原来 2倍B.使粒子初动能为原来C.使粒子初动量为原来2倍D.使两板间电压为原来6示波管是一种多功能电学仪器,它的工作原理可以等效成下列情况:如图所示，真空室中电极K发出电子（初速不计），经过电压为U的加速电场后，由小孔 S沿水平金属板 A、B间的中心线射入板中。金属板长为L,相距为d,当A、B间电压为U时电子偏离中心线飞出电场打

22、到荧光屏上而显示亮点。 已知电子的质量为 m电荷量为e,不计电子重力，下列情况中一定能使A.U变大，变大B.U变小，U2变大C.U变大，U变小D.U变小，U变小7.真空中的某装置如图所示，其中平行金属板亮点偏离中心距离变大的是:M为荧光屏。今有质子、氘核和a粒子均由A、B之间有加速电场， C D之间有偏转电场,A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和a粒子的质量之比为1 : 2 : 4,电荷量之比为1 ： 1 ： 2,则下列判断中正确的是:A.三种粒子从 B板运动到荧光屏经历的时间相同B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同C.偏转电场的电场力对三

23、种粒子做功之比为1 :2 ：2D.8.如图在一个静电场中， 一个负电荷q受到一个非静电力作用由A点移到B点，则以下说法正偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1 :2 ：4确的是:A.非静电力做功等于电荷电势能增量和动能增量之和B. 非静电力和电场力做功之和等于电荷电势能增量和动能增量之和C. 电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量D. 非静电力做功和电场力做功之和等于电荷动能的增量题型四 电容器问题例1:如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带正电，则下列判断正确的是：A. 增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大B. 将A板稍微上移，静电计指针张角将变

24、大C. 若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D. 若将A板拿走，则静电计指针张角变为零变式训练：将例题中静电计换为接在两极板上的电源:（1）只增大极板间距离，板间场强怎么变化？_（2）只减小正对面积S,电容器带电荷量怎么变化？ 针对练习1某电容器上标有“1.5 口F, 9V,则该电容器：A.所带电荷量不能超过 1.5 X 10_6CB.所带电荷量不能超过 1.35 X 10 _5CC.所加的电压不应超过9VD.该电容器的击穿电压为9V2.如图所示电容器充电结束后保持与电源连接，电源电压恒定，带电油滴在极板间静止，若将 板间距变大些，则油滴的运动将：A.向上运动B.向下运动C.保持静止D.向左运动3. 个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷（电荷量小）固定在P点，如图所示.以E表示两极板间的场强， U表示电容器两极板间的电压，.+ Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么：A. U变小，E不变B. E变大，Ep变大二C. U变小，Ep不变D. U不变，Ep不变4. 如图所示，平行板电容器与电动势