静电场专题分类训练(期末复习)

1、静电场专题分类训练( 期末复习 1)题型一： 静电平衡及应用1三种起电方式：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去电子带_ ，丝绸得到电子带_；毛皮摩擦硬橡胶棒，毛皮失去电子_ ，硬橡胶棒得到电子带_摩擦起电和感应起电一样，都是由_ 的移动引起的，并没有产生新电荷接触起电的电荷分配方式：如两小球完全相同，则先_、后 _例：有 A、 B、 C 三个塑料小球，A 和 B， B 和 C， C 和 A 间都是相互吸引的，如果A 带正电，则（）A B、 C 球均带负电B B 球带负电， C 球带正电C B、 C 球中必有一个带负电，而另一个不带电D B、 C 球都不带电2处于静电平衡状态的导体的特点：整个导体是一个

2、_，导体表面是一个_，在导体内如导体内空腔或表面移动电荷时，电场力_静电荷只分布在导体表面，导体内部没有_；导体表面，越尖锐的位置，_越大，凹陷的位置，几乎没有电荷导体内部的场强处处为_；表面场强却不为_，表面任意一点的场强与表面_例 1：如图所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带电的小球（可视为质点且不影响Q 的电场），从左端以初速度v0 滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中（）A 小球做匀速直线运动B小球做先减速，后加速运动C小球的电势能保持不变D 电场力对小球所做的功为零例 2：一金属球， 原来不带电， 现沿球的直径的延长线放置一均匀带电细杆

3、MN ，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上、b、c 三点的场强大小分a别为 Ea、 Eb、 Ec，三者相比（）AE 最大BE 最大abC Ec 最大D Ea=Eb=Ec例 3： 如图所示，一个带正电的绝缘金属球壳A，顶部开一小孔，有两只带正电的金属球 B、C，用金属导线连接， 让 B 球置于球壳 A 内的空腔中，与内表面接触后又提起， C 球放置在 A 球壳外，待静电平衡后正确的判断是（A B、 C 球都带电B B 球不带电， C 球带电C让 C 球接地后， B 球带负电D C 球接地后，球壳A 的空腔中，场强为03尖端放电：空气的电离： 空气中的带电粒子在_的作用下发生剧烈运动

4、，使空气分子的正负电荷 _，这种现象就叫空气的电离尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场_，使得空气中的分子电离，而电离后那些所带电荷与导体尖端的电性相反的的粒子，由于被吸引而奔向_，与尖端上的电荷 _，这种现象就叫尖端放电14静电屏蔽：外部电荷对内部电荷_；而内部电荷却对外部电荷 _例：如图所示，绝缘支架上有一个导体球壳，A、 D 是球壳外的两点，B 是球壳内一点， C是球壳内、外壁之间的一个点。如果在B 点放一个带正电小球，则C点场强，D 点场强，如果将球壳接地，C 点场强， D点场强。若将带正电小球移到 D 点，球壳不接地， 则 C 点场强，B点场强，A 点场强，再将球壳接地后，C

5、 点场强，B 点场强，A 点场强（以上诸空均填 “为零”或“不为零” ）。5验电器和静电计：使验电器带电有两种方式接触带电：验电器上面的金属小球和下面的金属箔片所带电荷电性_其本质是电荷的 _，而带电体移走后，验电器仍带电感应起电：验电器上面的金属小球和下面的金属箔片所带电荷电性_，而带电体移走后，验电器 _验电器是用来检验带电体是否带电的；静电计是用来测量静电场中两导体的_ 即电压的，可以直接用导线连接两所测导体，也可以通过接地来测量两导体的电势差题型二： 库仑定律及应用1三点电荷模型：平衡模型 : 三者在同一直线上引入的第三个点电荷靠近_两端 _ ，中间 _例：如图所示， A、B 两点相距

6、0.2m，分别放两带电小球，电量分别为 QA=+1.2 ×10-6 C、 QB=-4.8 × 10-6 ，若引入第三个电荷QC 后三者均保持平衡，则第三个电荷C带 _ 电；与球 A 相距 _m，带电量为 _CQ动力学模型例 1：如图所示，质量均为m的三个带电小球、 、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，ABA B间和 BC间的距离均为 L已知 A 球带电量为 QA=8q，B 球带电量为 Q=q，若在 C球上施加一个水B平向右的恒力F，恰好能使 A、B、C三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。求：拉力F的大小；C球的带电量CABCQ例 2：在光滑绝缘水平面上固定A 、 B 、C

7、三个带电小球，质量之比ma:mb :mc=1:2:1 ，同时释放三个小球的瞬间， A 球加速度为2m/s2,向左； C 球加速度为6m/s2，向右；求B 球加速度大小和方向提示： 以 A 、B 、 C 三球为研究对象易知，其合外力为0 A 、 B、 C 三球的合外力等于A 、B 、 C 三球各自合外力的矢量和2两点电荷场强的叠加两点电荷的连线上，场强大小相等的点：有 _点；这两点都靠近_一处合场强为_, 另一处合场强为其中一个场强的_倍2若无限制条件，场强大小相等的点有_个，但仍靠近_：例：在 x 轴上 A、B 两处分别放有两个点电荷，A 处为 Q,B 处为 +2Q, 在 x 轴上某处 , 两

8、个电荷各自产生电场强度数值为EA和 EB, 则（）A. 在 x 轴上， EA=EB之点 , 只有一处 , 该处合场强为0；B. 在 x 轴上， EA=EB之点有两处 , 一处合场强为0, 另一处合场强为2EAC.EA=EB之点共有三处, 其中两处合场强为0; 另一处合场强为2EAD.EA=EB之点有无穷处, 且均靠近小电荷3点电荷模型点电荷是一个理想模型，他有两个条件：带电体的尺寸要_ 问题涉及的物理范围的尺寸带电体的电荷分布要_例 1：两带电小球，半径分别为R1、 R2，带电量分别为 Q1、 Q2，两者间距离为 L，则：若 L>>两球半径 R，则两小球间的作用力 F_；若不满足

9、L>>R，但两小球带同种电荷，则两小球间的作用力F_；若不满足L>>R，但两小球带异种电荷，则两小球间的作用力F_巧用对称法例 2：如图所示，一个半径为R的绝缘球壳上均匀分布有总电荷量为+Q的电荷另一个电荷量为 +q 的点电荷固定在该球壳的球心 O处。现在从球壳最左端挖去一个半径为 r （ r <<R）的小圆孔，则此时位于球心处的点电荷所受库仑力多大？题型三： 匀强电场模型1求电势：匀强电场中，同一方向上，距离_，电势差 _题 9：如图所示， A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为他A 15v ， B 3v， C -3v

10、 ，则 C _ 2整体法例：如图1 所示，甲、乙两个带电小球的质量均为m，所带电量分别为q 和 -q ，两球间用绝缘细线连接， 甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上， 在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为 E，平衡时细线都被拉紧， 则平衡时小球的位置可能是图1中的（）3细线剪断模型例 1：如图所示， 在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m 的带电小球，电荷量分别为2q 和 q，两小球用长为L 的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点而处于平衡状态，重力加速度为g，则剪断下面细线的瞬间，带正电小球的加速度为_ ；带负电小球的加速度为 _例 2：如图所示， 质

11、量为 m 的小球用绝缘细线悬挂在O 点，放在匀强3电场中，在图示位置处于平衡状态匀强电场场强的大小为E，方向水平向右，那么小球的带电性质是 _，其带电量q =_ ，此时，将细线剪断，小球在电场中的运动轨迹是_ ，小球的加速度为 _4物体做直线运动的条件例：在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为 m 的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为，如图5 所示，那么匀强电场的场强大小为（）A最大值是 mgtan qB最小值是 mgsin qC唯一值是 mgtan qD同一方向上，可有不同的值5圆周运动模型匀速圆周运动模型例：如图所示 , 在方向向下的匀强电场中 , 一个带负电的

12、小球被绝缘细线拴住在竖直面内做圆周运动, 则 ()A.小球可能做匀速圆周运动B.当小球运动到最低点时, 电势能最大C.运动过程中 , 机械能守恒D.当小球运动到最高点时, 电势能最大利用向心力公式和动能定律求解例：如图， 半径为 R 的光滑圆环，竖直置于场强为E 的水平方向的匀强电场中， 今有质量为 m，带电量为 +q 的空心小球穿在环上，求当小球由顶点 A 从静止开始下滑到与圆心O等高的位置 B 时，小球对环的压力？6电势差与电场强度的关系例 1：如图所示， A、 B 两板间的匀强电场 E=1.2 × 108N/C，两板相距5cm，P1 离 A 板 0.5cm， P2 离 B板 0

13、.5cm。若 B 板带正电荷且接地，则P1 点的电势为 _v ，P2 点的电势为 _v。若有一电荷 q =-2× 10-6 C从 P1 移到 P2，电势能 _（填“增加”或“减少”）了 _J。0例 2：图中 A、B、C 三点都在匀强电场中。已知AC BC， ABC=60，BC=20cm。-5-1.73 × 10-3 J，则该匀强电场的场强大小和方向是：A.865 V/ m，垂直 AC向左B.865 V/m，垂直 AC向右C.1000V/ m，垂直 AB 斜向上D.1000V/m，垂直 AB 斜向下例 3：两平行金属板A、B 相距 d 3cm，接在电压12V 的电池组上，电池

14、组的中点接地，1 . 计算两板间场强；2. 在距 A 板 d'=1cm 处，平行板面插入一块薄金属片C，若 c 板不接地，计算 AC、 CB两区域的场强及 AC、 CB间电势差3. 若 c 板接地，计算 AC、CB两区域的场强及AC、 CB间电势差例 4：如图所示， A、B、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面，现将电荷量为10-8 C 的正点电荷从 A 点移到 B 点，电场力做功为 3×lO -6 J，将另一电荷量为10-8 C 的负点电荷从A 点移到 C点，克服电场力做功3× 10-6 J.(1) 求电场线的方向及UAB、UAC、U

15、BC的值 .4(2) 若 AB边长为 2 3cm，求电场强度 .题型四： 非匀强电场模型1等量同种电荷及等量异种电荷的电场等量同种电荷：其电场线上下、左右_，且离电荷越近场强_；两点电荷的连线上，中点的场强最_，为 _；两点电荷的中垂线上，由中心点到无穷远处，场强_ ；两点电荷的中垂线不是等势线，由中心点到无穷远处，电势变_例：如图所示， P、Q是电量相等的两个正电荷，它们的连线中点是O，A、B 是 PQ连线的中垂线上的两点，OAOB，用 EA、 EB、 A、 B 分别表示 A、B两点的场强和电势，则（）A.E一定大于 E ，A一定大于BB.EA不一定大于 E ，A一定大于BABBC. EA

16、一定大于 EB， A不一定大于 B D.EA不一定大于 EB， A 不一定大于 B等量异种电荷：其电场线上下、左右_，且离电荷越近场强_；两点电荷的连线上，中点场强最_ ，但并不为 _；两点电荷的中垂线上，由中心点到无穷远处，场强变_；两点电荷的中垂线是等势线，且电势为_例：如图所示， O为两个等量异号点电荷连线中点，P 为连线中垂线上的任意一点，分别用 EO、EP、 O、 P表示 O、 P 两点的场强和电势，则（）A. O P，EO EPB. O P， EO EPC. ，E ED. ， E EOPOPOPOP2能量守恒问题例：图中，虚线表示电场中的等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正

17、电的粒子在电场中运动，轨迹如图中实线所示。不计重力，粒子在a 点时的动能为20ev，运动到 b 点时，动能为 2ev，取 c 点为零势能点，则粒子的电势能为6ev 时，它的动能为（）A. 16evB. 14evC. 6evD. 4ev3带电粒子在电场中的轨迹例 1：带电粒子在电场中的轨迹如图中实线所示，图中未标明方向的一组虚线为等势线，则下列说法正确的判断是（）A a 点动能较大B b 点电势能较小C a 点的场强大于b 点的场强D a 点的电势高于b 点的电势例 2：在点电荷 Q的电场中，一个粒子 ( 带正电 ) 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 (

18、).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Eka Ekb D粒子在两等势面上的电势能Epa Epb5题型五： 电容器模型1电容器参量的变化例 1：如图所示平行板电容器经开关S 与电源连接， S 闭合一段时间后断开， a 处固定一带电量很小的正点电荷，a 表示 a 点电势 ，Fa 表示点电荷受的电场力，pa 表示在 a 点的电势能，现将电容器B 板向下移动一小段距离E使板间距离增大，则（）A. a 变小， Fa 变大 ,E pa 变小B. a 变大， Fa 不变， Epa 变大C. 不变， F 变小， E 不变D.不变， F 不变， E

19、不变aapaaapa例 2：如图所示， 两板间距为 d 的平行板电容器与电源连接，电键 x 闭合。电容器两板间有一质量为，带电量为q的微粒静止不动。下列各叙述中正m确的是：A. 微粒带的是正电B. 电源电动势大小为 mgd/qC. 断开电键 k，微粒将向下做加速运动D. 保持电键k 闭合，把电容器两板距离增大，微粒将向下做加速运动例 3：上题中，如在线路中串一个二极管，请分析上极板上下移动时微粒的运动情况2含容电路的分析例：在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻 r=1.0；电阻 R1=10， R2=10， R3=30，R4=35；电容器的电容C=100F。电容器原来不带电。求接通

20、电键S 后流过 R4 的总电量。题型六： 电场力做功问题1利用动力学知识求解例：在与 x 轴平行的匀强电场中，一带电量为1.0× lO-3 C,质量为 2.0 × lO -3 kg 的物体在光滑水平面上沿着 x 轴作直线运动，其位移与时间的关系是x = 0.16t 0.02t 2，式中 x 以米为单位，t 以秒为单位。而从开始运动到5s 末物体所经过的路程为多少？克服电场力做功为多少？2利用电势能的变化或电势差求解例：一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为d，带电量为Q，两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，其电量分别为 +q 和 -q ，杆长为 L L d。现将它们从

21、无穷远处移到电容器的两板之间，并处于图示的静止状态（杆与板面垂直）。在此过程中，电场力对两个小球所做总功的大小等于多少？（设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变）63利用动能定律求解例 1：一个带正电的质点，电量 q=2.0 × lO -9 , 在静电场中由a 点移到 b 点，在这过程中， 除电场力外，其他力作的功为6.0 × lO -5 ，质点的动能增加了8.0 × lO -5 ，则 ab 两点间的电势差为多少？例 2：如图所示： 倾角为 300 的直角三角形的底边 BC长为 2L，底边处在水平位置， 斜边 AC为光滑绝缘导轨。 现在底边中点 O处方一正点电荷 Q，让一个带正电的小球从斜面顶端A 滑下（始终不脱离导轨） ，已测得它滑到底端 C 点时的速度大小为 v，加速度大小为 a，求它滑到斜边的垂足 D 处的速度和加速度的大小。题型七： 带电粒子在电场中的运动1带电粒子的偏转例 1：如图所示，相距为0.2m 的平行金属板、B上加电压AU=40V，在两板正中沿水平方向射入一带负电小球，经0.2s 小球到达 B 板，若要小球始终沿水平方向运动而不发生偏转，A、B两板间的距离应调节为多少