物理选修3-1第一章《静电场》知识点归纳及针对练习

1、静电场考点1. 电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝 绸摩擦过的玻璃棒带正电。1. 元电荷：电荷量e=1.60 x 10-19C的电荷，叫元电荷。说明任意带电体的电荷量都是元 电荷电荷量的整数倍。2. 电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个 物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。3. 两个完全相同的带电金属小球接触时 , 电量分配规律 :原带异种电荷的先中和后平分 , 原带同种电荷的总量平分。例题1 甲 、乙 两个 原来 不带 电的 物体 相互 摩 擦（ 没有 第三 者参 与 ）

2、， 结果 发现 甲物 体带了 1 .6 x1 0-15 C 的 电荷 量（ 正电 荷） ， 下列 说法 正确 的是 （）A .乙物体也带了 1.6 X1O-15C的正电荷B .甲物体失去了 104个电子C .乙物体失去了 104个电子D.甲、乙两物体共失去了 2X 104个电子2 .导体 A 带 3q 的 正电 荷，另 一完 全相 同的 导体 B 带 -5q 的 负电 荷，将 两导 体接 触 一会 儿后 再分 开， 则 B 导体带 电量 为（ ）A. 4qB. -4qC. -2qD. -q3. 关 于摩 擦起 电和 感应 起电 的实 质， 下列说 法中 正确 的是 （） 摩擦 起电现象说明 了

3、机 械能 可以 转化 为 电能 ，也说明通过做 功可以创 造电 荷； 摩擦 起电说明电荷 可以 从一 个物 体转 移 到另 一个物体； 感应 起电说明电荷 可以 从物 体的 一个 部 分转 移到物体的另一 个部分； 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 .A .BCD.17考点2.库仑定律1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。2. 公式：F kQ1QQ2 （式中k 9.0 109N m2/C2，叫静电力常量）3. 适用条件：真空中的点电荷。4. 点电荷：如果带电体间的

4、距离比它们的大小大得多， 以致带电体的形状对相互作用力 的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。例题1对于点电荷的理解，正确的是（）A .点电荷就是带电量很少的带电体B .点电荷就是体积很小的带电体C .体积大的带电体肯定不能看成点电荷D .带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，贝U可视为点电荷2. 如图所示，两根 绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，悬挂在0点，当两 个小 球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为a B,且a V B,则下列说法正确的是（）A.两球质量一定有 mav mB.两球带电量一定有 qa 中C. 若将两细线同时剪断，则两球一定

5、同时落到同一水平地面上D. 若将两细线同时剪断，落地时，两球水平位移的大小一定相等考点3.电场强度1. 电场(1) 定义：存在于电荷周围、能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。(2) 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。2. 电场强度 定义：放入电场中的电荷受到的电场力 F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强 度。 定义式及单位：E F/q N/C或V/m。电场强度的三种表达方式的比较定义式决定式关系式表达式E F /q2E kQ/r2E U /d适用范围任何电场真空中的点电荷匀强电场说明E的大小和方向与 检验电荷的电荷量以及电性以及存在与否无关Q:场源电荷的电日何量r:研究点到场源电荷的距

6、离U:电场中两点的 电势差d:两点沿电场线方 向的距离方向：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷 在电场中受到的电场力的方向相反。叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个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，电场强度的叠加尊从平行四边形定则。例题1 关于静电场，下列结论普遍成立的是()A .电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C .在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功一定为零

7、FkQ2 .下列关于电场强度的两个表达式E=-和Eh丁 的叙述，正确的是()qrA . E=F是电场强度的定义式，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q曰何量B . E=F是电场强度的计算式，F是放入电场中的电荷受的力，q是放入电场中电荷的电荷q量，它适用于任何电场C. E=kQ2是点电荷场强的定义式,Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场D 从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式FrkKq1史，式乎 是点电荷q2产生的电场在点电荷qi处的场强大小，而kqr是点电荷qi产生的电场在点电荷q2处的场强的大小3图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+

8、q、-q ,则该三角形中心0点处的场强为（）A -譽，方向由C指向0 B6kq方向由0指向CC 爭，方向由0指向C D,方向由C指向0考点4.电场线、匀强电场1. 电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上 的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。2. 电场线的特点（1）电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。（2）始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，静电场的电场线是不闭合曲线。（3）任意两条电场线不相交。（4）电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向表示该点的场强方向，它不表示电 荷在电场中的运动

9、轨迹。（5）沿着电场线的方向电势降低；电场线从高等势面（线）垂直指向低等势面（线）。3. 匀强电场定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。特点：匀强电场中的电场线是等距的并行线。 平行正对的两金属板带等量异种电荷后, 在两板之间除边缘外的电场就是匀强电场。4. 几种典型的电场线孤立的正电荷、负电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、带等量异种电荷的平行金属板 间（正点电荷与大金属板间）的电场线例题1 .在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点.其中a、b两点电场强度大 小相等、方向相反的是（）A甲图中与点电荷等距的a、b两点B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距

10、的a、b两点C丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点2. 如图示为某点电荷电场中的一条电场线，A、B、C是电场线上的三个点，且AB=BC 若在A处由静止释放一带正电的试探电荷，只在电场力作用，.下开始运动，以下判断正确的是（）arcA 该试探电荷的加速度一定越来越小B.运动过程中，试探电荷的电势能一定逐渐增加C .若AB两点间电势差为U,则AC两点间电势差为2UD.试探电荷的电势能与动能之和一定保持不变A .粒子带正电BC .粒子在B点动能大D.粒子在A点加速度大.A B两点相比，B点电势较低3. 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线.

11、在电场力作用下， 一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下 列说法正确的是（）考点5.电势能1. 定义：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这一点移动到电势能为零处 （电势为零）静电力所做的功。2. 单位：焦耳（J）,电子伏（eV）是能量的单位,1eV = 1.60 X1O-19J。3. 矢标性：是标量，但有正负，电势能的正负表示该点电势能比零电势能点高还是低。4. 电场力做功与电势能变化的关系静电力对电荷做正功电势能就减小，静电力对电荷做负功电势能就增加。静电力对电荷做功等于电荷电势能的变化量，所以静电力的功是电荷电势能变化的量度。用Ep表示电势能，则将电荷从 A

12、点移到B点，有Wab5.关系式:例题EpEpaEpbEp qq a q b q U ab1 如图所示，A、B两点分别放置电荷量为+2Q和-Q的点电荷，在AB连线中垂线上有C、D两点.现将一带正电的 试探电荷，从C点沿中垂线移到D点.在移动过程中，下 -A列判断正确的是（）A .该试探电荷受到的电场力逐渐增大B .该试探电荷具有的电势能不变C .电场力一定对该试探电荷做正功D .该试探电荷具有的电势能减小2. 如图，带正电的点电荷 Q固定在真空中的M点，将正电荷q从N点沿直线移动到P点，在 这一过程中（）A. q所受的电场力将不断变大B. q所受的电场力将不断减小 C .电场力对q做正功，q的电

13、势能不断增大D.电场力对q做负功，q的电势能不断减小3. （多选）虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 a b c. 带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线 KLMN 所示，可知（）A .粒子从L到M的过程中，电场力做负功B .粒子从K到L的过程中，电场力做负功C .粒子从K到L的过程中，电势能增加 a、 b 和 c，D .粒子从L到M的过程中，动能减少考点6.电势1. 定义：电场中某点的电势能与它的电荷量的比值。电场中某点的电势在数值上等于把1C正电荷从某点移到标准位置(零电势点)是静电力说做的功。电势实际上是和标准位置的电势差。2. 定义式：A EA WAB Uab(

14、 B 0)单位：伏特(1V 1J C)q q3. 矢标性：是标量，当有正负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。 例题1. 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 a、 b、 c和Ea、b、E=分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定() A . a b c B . Ea EbEcC . a b= b aD . Ea=E)= E：(| 勺2. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x轴正向运动，其电势能Ep *4*$随位移x变化的关系如图所示，其中0X2段是关于直线x=x1对称的曲线，X2X3段是直线，则下列说法正确的是()A

15、 . X1处电场强度最小，但不为零B. X2X3段的电场强度大小方向均不变C .在 0、X1、X2、X3处电势 0、 1， 2， 3，的关系为 3 2= 01D .粒子在0X2段做匀变速运动，X2X3段做匀速直线运动3. 将电量为一4X10-6C的电荷沿一条电场线由A点移到B点电场力做功一2.4 X 10-5J，再由B 点移到C点电场力做功1.2 X 10-5J，求：(1)电荷从A到B电势能变化了多少？电势差 Uxb=? 电荷从B到C电势能变化了多少？电势差 UBc=? (3)若 b=0,贝U A=? c=?考点7.等势面1. 定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。2. 等势面的特点等势

16、面一定跟电场线垂直电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势 面任意两等势面都不会相交电荷在同一等势面上移动时，电场力做功为零电场强度较大的地方，等差等势面较密几种常见的等势面如下：点电抽的等势面两个种电荷的辱麵i A J卜 bB .质点由a到c,电势能先增加后减小，在b点动能最大C .质点在a、b、c三点处的加速度大小之比为 2 ： 1 ： 2D.若将d处的点电荷改为+ Q该带电质点的轨迹仍可能为曲线 abc2.在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点0等距的两点a、b.如图所示，则下列判断正确的是（ ）A. a、b两点的电势相同B. a、b两点的场强矢量相同C. a、0两点间与b、0

17、两点间的电势差相同D.同一电荷放在a、b两点的电势能相同.在匀强电场中如图中所示分布着J鼻j-Lt场喘 工桦|匀程电场时等誓面A B C三点.当把一个电量-的正电荷B时，电场力做功为零；从B移到C时，电场力做功为-.（1）试在图中作出过C点的一条电场线；（2）求该电场的场强大小。考点8.电势差A移动到1.定义：电场中两点间电势的差值。AB两点的电势差Uab，实际上是电荷在电场中由一点另一点B时，电场力所做的功与该电荷电荷量的比值2. 定义式：Uab a b WABq Ed3. 单位：伏特（1V 1J C）4. 矢标性：是标量，但有正负，正负代表电势的高低例题1. 如图所示是一匀强电场，已知场强

18、E= 2 X 102 N/C,现让一个电荷量为q= 4X10 8 C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离I 能的变化；（2） M N两点间的电势差.=30 cm.试求：（1）电荷从M点移到N点电势2. 图中，A、B C D是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知 A、B、C三点 的电势分别为 A=15 V, B=3 V, C= 3 V，则D点的电势为（）A. 18V B . 12 V C . 9V D . 6V3.在如图所示的电场中，若把点电荷q=+2X 10-11C由A点移到B点，电场力所做的功W=4X 10-11J，则A、B两点间的电势差UAb,以及B、A两点间的电势差UBa分别为（)

19、 A. Uxb=2V,UBa=-2VB.LAb=-2V,Uba=2VC. UAb=2V,UBa=-2VD.LAb=-2V,Uba=-2V1考点9.匀强电场中电势差和电场强度的关系1. 匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为：U Ed2. 说明U E d只适用于匀强电场的计算式中的d的含义是某两点沿电场线方向上的距离，或两点所在等势面间距。由此可以 知道：电场强度的方向是电势降落最快的方向。例题1. 下列说法中，正确的是：（）A. 公式E=F只适用于真空中点电荷电场qB. 由公式R=U可知，导体的电阻与加在导体上的电压成正比&C. 由公式二一可知，电势与电势能Ep成正比，与放入电场检验电荷的电

20、荷量 q成反比。qD. 在公式F=kqiq中，辱 是点电荷q2产生的电场在点电荷qi处的场强大小；而 竺2是点电rrr荷qi产生的电场在点电荷q2处场强的大小2. 匀强电场中有a?b?c三点.在以它们为顶点的三角形中，/a=30，Z c=900，电场方向与三角形所在平面平行，已知a?b和c点的电势分别为（2- . 3）V?)（2+ 3） V和2V,该三角形的外接圆上最低？最高电势分别为0V?4V0V?2 : 3VA . ( 2- 3)V?( 2+ 3)VB4诟4J3C. 2 - V、 2 + 一一 V D33b、 a，ab、bc间的电势差分别为B. a b cD. Uab=Ubc3. 如图所示

21、，实线为电场线，且 AB=BC电场中的A、 电势分别为 a、 关系中正确的有（A. Ea Eb EcC. Uab Ubc考点10:静电平衡现象及应用1静电感应现象：导体在电场中，电荷重新分布的现象；2静电平衡状态：静电感应现象中，导体中的自由电荷不再定向移动，内部的合电场处 处为0,导体所处的状态。3. 特点：（1）导体内部场强处处为0；（2）导体是个等势体、表面是个等势面；（3）电荷只分布在导体的表面，越尖锐的地方，电荷密度越大4应用：静电屏蔽、尖端放电例题1.带正电的空心金属球壳置于绝缘支架上，将4个原来不带电的金属 小球按图示位置放置，A球用绝缘轻绳竖直悬挂，B球接地，C球用 导线与球壳

22、内部相连，D球与球壳内部接触.设大地电势为零，当达 到静电平衡时，下列说法正确的是（）A .由于静电感应，A球带负电，电势为正B. B球接地不带电，电势为零C . C球带正电，电势与球壳电势相等D. D球带正电，电势为零2如 图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初 它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球下列 说法正确的是（）A 把C移近导体A时，A上的金属箔片张开，B上的金属箔片不张开B 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去 C，A B上的金属箔片仍张开C 先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D 先把A B分开，再把C移走，然后重新让 A、

23、B接触，A上的金属箔片张开，而 B上的金属箔片闭合3.如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电 荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距离为R .由 于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷.当达到静电平衡时，（）A.导体A端电势高于B端电势B .导体A端电势低于B端电势C.导体中心O点的场强为0考点11.电容器1. 构成：两个互相靠近又彼此绝缘的导体构成电容器。2. 充、放电：（1）充电：使电容器两极板带上等量异种电荷的过程。充电的过程是将 电场能储存在电容器中。（2）放电：使充电后的电容器失去电荷的过程。放电的过程中储存在电容器中的电场能 转化为其它形式的能量

24、。3 电容器带的电荷量：是指每个极板上所带电荷量的绝对值4. 电容器的电压额定电压：是指电容器的最大正常工作电压即电容器铭牌上的标定数值。 击穿电压：是指把电容器的电介质击穿导电使电容器损坏的极限电压。例题1 下列电容器相关知识描述正确的是（）A 图甲为电容器充电示意图，充完电后电容器上极板带正电，两极板间的电压U等于电源的电动势EB 图乙为电容器放电示意图，若电容器上极板带电量为+Q,则放电过程中通过安培表的电流方向从右向左，流过的总电量为 2QC 图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，两种电容使用时都严 格区分正负极D 图戊中的电容器上有“ 5.5V1.0F ”字样，说

25、明该电容器只有两端加上5.5V 的电压时电容才为1.0F2 下列说法中正确的是（）A 电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电时才称为电容器B 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量C. 固定电容器两极板间的电压可以无限增大D 电容器的电容跟极板所带的电荷量成正比，与极板间的电压成反比考点12.电容1 定义：电容器所带的电荷量 Q与两极板间的电压U的比值2 定义式：C=QU = QA U （是计算式非决定式）3电容的单位：法拉，符号：4. 物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，在数值上等于电容器两板 间的电势差增加1V所需的电荷量。5. 制约因素：电容器的电容与 Q U的大小无关，是

26、由电容器本身的结构决定的。对一 个确定的电容器，它的电容是一定的，与电容器是否带电及带电多少无关。例题1 .根据电容器的电容的定义式C=Q，可知（）A .电容器带的电荷量Q越多，它的电容C就越大B .电容器两极板之间的电势差 U越大，它的电容C就越小C .电容器的电容大小与电容器的带电情况无关D. 电容器不带电时，其电容为零考点13.平行板电容器1 P S F s1 平行板电容器的电容的决定式：c 二厂=h 即平行板电容器的电容与介质的4n k d d介电常数成正比，与两板正对的面积成正比，与两板间距成反比2. 平行板电容器两板间的电场：可认为是匀强电场，E=U/d3. 电容器所带电量和两极板

27、上电压的变化常见的有两种基本情况：第一种情况：若电容器充电后再将电源断开，则表示电容器的电量Q为一定， 此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。第二种情况：若电容器始终和电源接通，则表示电容器两极板的电压U为一定，此时电容器的电量将随电容的变化而变化。例题1. （多选）如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地， 二在两极板之间有一正点电荷。 以Q表示电容器电量，E表示两极板间电场强度，U表示负极板电势，EP表示正点电荷在P点的电势能，将正极板_向下移动距离d至图中虚线所示的位置，则（）A .电容器的电量Q不变，U减小B . P点的电势降低C . E不变,P点与负极板的电势差不变

28、D .正点电荷在P处的电势能EP不变2 .板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场1强为E1 .现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为2 d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是（）A.L2=U,E2=EB .12=211，E=4EC .L2=U,E=2ED . U=2U,E=2E3. 如图所示，平行板电容器电容为C,板距为d，上板带正电， 下板带负电，电荷量均为Q且保持不变，两板 间的电场视为匀 强电场.有一带电量为-q的油滴正好静止在平行板的正中央，. 则（）,_QqA .油滴的质量为dCg8qQB.油滴的质量为k*C .将上板稍向上移时，油滴将向上运动D. 将上板稍向右移动时，油滴将向下运动19考点14.带电粒子在电场中的运动（注意判断带电粒子的重力是否可以忽略）1. 带电粒子的加速：对于加速问题，一般从能量角度，应用动能定理求解。若为匀变速 直线运动，可用牛顿运动定律与运动学公式求解。2. 带电