2014高中物理专题复习课件《电场》.ppt

1、电 场,高中物理专题复习课件,库仑定律、电场强度,重点难点诠释,跟踪练习1 两个半径相同的金属小球，它们的带电量之比为17，相距为r，将两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们的相互作用力可能为原来的( ),答案 CD,解析 作用前两球之间的相互作用力， . 若两球带异种电荷，接触后再分开，两球的带电量 ，相互作用力 ，故 ，选项C正确. 若两球带同种电荷，接触后再分开，两球的带电量 ，相互作用力 ，故 ，选项D也正确.本题正确选项为CD.,跟踪练习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与检验电荷在电场中

2、该点所受的电场力成正比 C.在公式 中； 是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而 是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2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,重点难点诠释,重点难点诠释,答案 C,解析 电场强度的定义式 适用于任何电场，故A 错；电场中某点的电场强度由电场本身决定，而与电场中该点是否有检验电荷或引入检验电荷所受的电场力无关(检验电荷所受电场力与其所带电量的比值仅可反映该点场强的大小，但不能决定场强的大小). 故B错；点电荷间的相互作用力是通过电场 产生的，故C对；公式 是点电荷产生的电场中某点场强 的计算式，当r0时，所谓

3、“点电荷”已不存在，该公式已不适用，故D错.综上所述，本题正确选项为C.,跟踪练习3 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B=30，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强方向与BA平行，则qA带 电，qB带 电(填“正”或“负”)，qAqB= .,重点难点诠释,答案 D,解析 从图中看出，要使C点场强方向跟BA平行，则应使qA在C点产生的场强方向为CA方向，qB在C点产生的场强方向为BC方向，因此qA带负电，qB带正电. EBCsin30=EAC 又 lAC/lBC=sin30 由可得qAqB=18.,重点难点诠释,跟踪练习4 正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动

4、，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中( ),答案 D,解析 带电体在电场中做加速运动，其电场力方向与加速度方向相同，加速度越来越大电荷所受电场力应越来越大，电量不变，电场力F=Eq，应是E越来越大.电场线描述电场强度分布的方法是，电场线密度越大，表示场强越大，沿PQ方向.电场线密度增大的情况才符合题的条件，应选D.,重点难点诠释,跟踪练习5 如图所示，(a)是一个点电荷电场中的一根电场线AB，在AB上的C、D两处放入试探电荷，其受的电场力跟试探电荷的电荷量间的函数关系由(b)所示，则由此可以判断出( ) A.场源可能是正电荷,位置在A侧 B.场源可能是正电荷,位置在B侧 C

5、.场源可能是负电荷,位置在A侧 D.场源可能是负电荷,位置在B侧,答案 C,解析 从(b)图可知试探电荷在C处的F/q比在D处的大，即电场强度ECED.因此C点比较靠近场源电荷，场源电荷必在A侧，由于没有明确电场线的方向或试探电荷所受的电场力以哪一个方向为正方向，所以场源电荷为正电荷或负电荷都有可能.,重点难点诠释,跟踪练习6 如图所示MN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，则下列结论正确的是( ) A.该电场是匀强电场 B.该电场线的方向由N指向M C.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MN重合，所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的

6、运动轨迹,重点难点诠释,答案 B,解析 仅从一根直的电场线不能判断出该电场是否为匀强电场，因为无法确定电场线的疏密程度，该电场可能是匀强电场，可能是正的点电荷形成的电场，也可能是负的点电荷形成的电场，因此不能比较电子在a、b两处所受电场力的大小，即不能比较加速度的大小，但电子从a到b做的是加速运动，表明它所受的电场力方向由M指向N，由于负电荷所受的电场力方向跟场强方向相反，所以电场线的方向由N指向M，电场线是为了形象地描述电场而假想的曲线，带电粒子的运动轨迹是真实存在的曲线，两者的重合是在特定条件下才成立的，在一般情况下两者并不重合.例如氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动时，轨迹跟原子核(质子

7、)产生电场的电场线垂直.,典型例题剖析,例2 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.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧( ),A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1Q2 B.Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1Q2 C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且Q1Q2 D.Q1、Q2都是负电荷，且Q1Q2,典型例题剖析,解析 电场强度是矢量，它的叠加遵循平行四边形定则，由点电荷电场的特点及平行四边行定则作图可知： (1)Q1、Q2为异种电荷，若Q1是负电荷，Q2是正电荷，P点的场强方向一定指向MN的左侧，故C对.若Q1是正电荷，Q2是负电荷，P点

8、的场强方向一定指向MN的右侧，故B错. (2)Q1、Q2为同种电荷，若Q1、Q2都是正电荷，且Q1|Q2|才能使平行四边形的对角线指向MN的左侧，故D正确.综上所述应选 A、C、D.,答案 ACD,典型例题剖析,例3 如图所示，两个带同种电荷的小球，它们的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2，用绝缘细线悬挂后，因静电力使两线分开，若q1q2，l1l2，平衡时两球到达O点的竖直线的距离相等，则m1 m2(填“”“=”或“”).,解析 分析m1的受力情况如右图所示，由m1受力平衡，利用正弦 定理得： 同理，对m2有： ,典型例题剖析,且F=F 由，得 对m1m2O有： 及l1sin1=l2

9、sin2 由，得 由式，得m1=m2,答案 =,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 的近旁有一绝缘金属球 b，开始时 a、b都不带电，如图所示，现使 b 带电，则( ) Aa、b 之间不发生相互作用 Bb 将吸引 a，吸住后不放开 Cb 立即把 a 排斥开 Db 先吸引 a，接触后又把 a 排斥开,D,例与练,关于点电荷，下列说法中正确的是( ) A只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B体积较大的带电体一定不能看成是点电荷 C当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时，可看成点电荷 D当带电体带电量很少时，可看成点电荷,C,例与练,两个分别带有电

10、荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的大小为( ) A.(1/12)F B.(3/4)F C.(4/3)F D.12F,C,例与练,两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为 17，在真空中相距为 r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的( ) A4/7 B3/7 C9/7 D16/7,CD,“真空中两个静止点电荷相距10 cm，它们之间的相互作用力大小为910-4 N。当它们合在一起时，成为一个带电荷量为310-8 C的点电荷。问原来两电荷的带电荷量各为多少

11、？”某同学求解如下：根据电荷守恒定律： 根据库仑定律：， 以q2=b/q1代入式得q12-aq1+b=0，解得 ， 根号中的数值小于0，经检查，运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。,答案： q1=510-8 C; q2=210-8 C；q1、q2异号,例与练,如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l。已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( ) A.l+5kq2/(2k0l2) B.l-kq2/(k0l2) C.l-5kq2/(4k0l2)

12、 D.l-5kq2/(2k0l2),C,解析：以左边小球为研究对象，它受另外两个带电小球的库仑斥力和弹簧弹力作用而平衡，有F=k0 x=kq2/l2+kq2/(2l)2=5kq2/(4l2),x=5kq2/(4k0l2)，故弹簧原长：l0=l-x=l-5kq2/(4k0l2)。,例与练,如图所示，真空中 A、B 两个点电荷的电荷量分别为Q 和q，放在光滑绝缘水平面上，A、B 之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时，弹簧的伸长量为 x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则( ) A保持Q不变，将q 变为2q，平衡时弹簧的伸长量等 于2x0 B保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小 于2x0 C保持

13、Q不变，将q变为q，平衡时弹簧的缩短量等 于x0 D保持q不变，将Q变为Q，平衡时弹簧的缩短量 小于x0,例与练,B,一带电量为 q 的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为 F，该点场强大小为 E，则下面能正确反映这三者关系的是( ),BC,例与练,(2010年海南卷)如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，MOP60.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( ),B,例与练,如图所示，A、B、C为一直角三角形的三个顶点，其中B=300，现在A、B两点

14、放置两点电荷qA、qB，测得C点场强方向与AB平行，则qA带 电，两点电荷的电量大小之比qA：qB= 。,负,1：8,例与练,ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2。则以下说法正确的是( ) A.两处的电场方向相同，E1E2 B.两处的电场方向相反，E1E2 C.两处的电场方向相同，E1E2 D.两处的电场方向相反，E1E2,D,例与练,如图所示，均匀带电圆环所带电荷量 为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直 于圆环平面中心轴上的一点，OP=L， 试求P点的场强大小。,解析：将圆环分成

15、n小段后，每一小段所带电荷量为q=Q/n，由点电荷场强公式可求得每一小段在P处的场强为 由对称性可知，各小段带电圆环在P处垂直于中心轴方向的分量Ey相互抵消，沿中心轴方向分量Ex之和即为带电圆环在P处的场强EP。,例与练,法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场。图为点电荷a、b所形成电场线分布图，以下几种说法正确的是( ) A.a、b为异种电荷，a带的电荷量大于b带的电荷量 B.a、b为异种电荷，a带的电荷量小于b带的电荷量 C.a、b为同种电荷，a带的电荷量大于b带的电荷量 D.a、b为同种电荷，a带的电荷量小于b带的电荷量,B,例与练,两带电量分别为 q 和q 的点电荷放在 x 轴上，相

16、距为 L，能正确反映两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的是 ( ),A,例与练,由右图分析,电场力的功、电势能、 电势、电势差,重点难点诠释,跟踪练习1 如图为场源电荷+Q的电场，A、B为某一条电场线上的两点，则( ) A.正电荷在A点具有的电势能较在B点处大 B.正电荷在A点具有的电势能较在B点处小 C.负电荷在A点具有的电势能较在B点处大 D.负电荷在A点具有的电势能较在B点处小,答案 AD,解析 将正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电荷的电势能减小，选项A对B错.将负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电荷的电势能增加，选项C错D对，故本题正确选项为AD.,跟踪练习2 将一电荷量为2

17、108C的点电荷，从零电势点S移到M点要反抗电场力做功4108 J，则M点的电势M= V.若将该电荷从M点移到N点，电场力做功14 108 J，则N点的电势N= V. 该电荷在M点处具有的电势能为 J.,重点难点诠释,解析 (1)S、M间的电势差 又USM=SM M=USM=2 V.,重点难点诠释,答案 2 5 1.0107,(2) 又 UMN=MN N=MUMN=2 V(7)V=5 V. (3)M、S之间的电势差UMS=MS=5 V 将电荷从M点移到S点，电场力做功 WMS=qUMS=21085 J =1.0107 J 即从MS电场力做负功，电势能增加，1.0107 J. 故在M点具有的电势

18、能为=1.0107 J.,跟踪练习3 在静电场中，下列说法正确的是( ) A.电场强度为零的位置，电势一定为零 B.电势为零的位置电场强度一定为零 C.同一等势面上的各点电场强度一定相等 D.电场力对电荷做了功，则电荷的初末位置一定不在同一等势面上,重点难点诠释,解析 因电场强度是客观的，而电势是主观的，其值与零电势的选取有关.故选项AB均不对；也可以用例举法进行分析，可通过对等量同种电荷及等量异种电荷连线中垂线上电场线的分布来分析，在等量正点电荷连线的中点场强为零, 如果选,重点难点诠释,无穷远处电势为零，则该点电势为正，因为从这一点沿中垂线向无穷远处移动正电荷电场力做正功，由WAB=qUA

19、B0可知该点电势为正，A错；用同样的方法研究等量异种点电荷连线的中点及中垂线，可知中垂线是等势线，如选无穷远处电势为零，则中垂线电势为零，所以B、C错；由WAB=qUAB0知UAB0，AB，故D正确.,答案 D,重点难点诠释,跟踪练习4 (2007广东)图所示的匀强电场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( ),A.AD两点间电势差UAD与AA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

20、C与沿路径ABBC电场力做功相同,答案 BD,解析 平面ABCD为一等势面，平面ABCD也为一等势面，AD两点间电势差UAD=0，AA两点间电势差UAA0，选项A不对；电势差UAD=UAA带正电的粒子从A点沿路径ADD，移动D点与从A点移到A点电场力做功相等且电场力做正功，选项B对；用同样的方法可以分析选项C错D对.,重点难点诠释,典型例题剖析,例2 如图所示，匀强电场电场线与AC平行，把108 C的负电荷从A点移至B点，电场力做功6108 J，AB长6 cm，AB与AC成60角.求： (1)场强方向； (2)设B处电势为1 V，则A处电势为多少？ (3)场强为多少？电子在A点电势能为多少？,

21、解析 (1)将负电荷从A移至B，电场力做正功，故所受电场力方向沿A至C.又因为是负电荷，场强方向与负电荷受力方向相反，所以场强方向应为沿C至A方向.,典型例题剖析,(2)由W=qU，得 且 UAB=AB=6 V. 故 A=1 V6 V=5 V，即A处的电势为5 V. (3)由B向AC作垂线交AC于D，D与B在同一等势面上.UDA=UBA=U=6 V，沿场强方向A、D两点间距离为 ABcos60=0.06 m =0.03 m， 所以，场强 =200 V/m. 电子在A点的电势能为： =qU=(e)(5 V)=5 eV.,答案 (1)沿C指向A (2)5 V (3)200 V/m 5eV,典型例题

22、剖析,例3 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A=15 V，B=3 V，C=3 V，由此可得D点电势D= V.,解析 本题考查匀强电场的特点及U=Ed的应用，有多种解法：利用W=Fs cos=qU. 找出D点所在等势面的电势. 由U=Ed可知匀强电场中，在一条直线上移动相同距离电势差相等. 解法一：假设在此电场中移动一正点电荷q，从A点移到B点，设AB与电场方向夹角为. 则WAB=qEABcos=qEDCcos=WDC 即从A点移到B点与从D点移到C点电场力做功相同，所以有WAB=qUAB=qUDC=q(DC).,典型例题剖析,即 D=UAB

23、+C=153+(3)V=9 V. 解法二：设此正方形对角线的交点为O点， 则由U=Ed可知 AO=UAO=UOC=OC UBO=UOD=BO=OD 即 上式代入数据得D=9 V. UAE=UEF=UFC= 解得 F=3 V, E=9 V. 连接BF和DE，因B=F=3 V，所以BF是等势面，又因为BFDE，所以DE也是等势面，即D=9V.,答案 9 V,解法三：如图所示，连接AC，在AC上取E、F两点，使AE= EF=FC，则UAC=UAE+UEF+UFC,如图表示某电场的电场线和等势面，如果要求任意相邻的等势面间的电势差都相等，则等势面画得正确的是图（ ）,A,例与练,(2011 年佛山一模

24、)在图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关 P、Q两点的相关说法中正确的是( ) A两点的场强等大、反向 BP 点电场更强 C两点电势一样高 DQ 点的电势较低,例与练,C,如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b在这过程中，电荷的速度一时间图线如图乙所示，比较a、b两点电势的高低和场强的大小（ ） A B C D,B,例与练,如图甲所示，AB 是某电场中的一条电场线若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿 AB由 A 点运动到 B 点，其速度时间图象如图乙所示下列关于 A、B 两点的电势和电场强度

25、E 大小的判断正确的是( ) AEAEB BEAB DAB,AC,例与练,如图所示，两平行金属板A、B始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，且B板接地。两板间有C、D两点，C距A板0.5cm, D距B板0.5cm，C、D两点间连线长度为1.5cm。则 两板间的场强为 V/m C、D两点的电势差UCD= V C点的电势为 V D点的电势为 V 若把A板接地 C、D两点的电势差UCD= V C点的电势为 V D点的电势为 V,400,4,6,2,4,-2,-6,例与练,将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B点移到C点，电场

26、力做了1.210-5J的功，则 （1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？ （2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？ （3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？,增加了1.810-5J.,EPB=310-5 J,EPC=1.810-5 J,EPA= -310-5 J,EPC=-1.210-5 J,各点的电势？,例与练,(2010 年全国卷)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

27、，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，电场力做功为零,C,例与练,(2011 年惠州一模)一电荷在电场中只在电场力作用下从静止开始运动，则它一定( ) A向场强小的地方运动 B向电势低的地方运动 C向其电势能小的地方运动 D沿某条电场线运动,C,例与练,（09年全国卷）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MPON，则( ) A. M点的电势比P点的电势高 B. 将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C. M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D. 在

28、O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动,例与练,AD,如图所示，虚线方框内为一匀强电场，A、B、C为该电场中的3个点。已知A =12V，B =6V，C=-6V，试在该方框中作出该电场的示意图（即画出几条电场线）并要求保留作图时所用的辅助线。若将一个电子A点移到B点，电场力做多少电子伏特的功？,解（1）如右图所示,（2）,例与练,如图所示，虚线表示电场中的一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，一电子以一定的初速度进入电场中，只在电场力的作用下由M点运动到N点，运动轨迹如图中实线所示由此可判断( ) AM点电势低于N点电势 B电子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 C电子在M点

29、的电势能小于在N点的电势能 D电子在M点的动能小于在N点的动能,C,例与练,(2011 年上海模拟)一带电粒子射入一固定的点电荷 Q 的电场中，沿如图所示的虚线由 a 点运动到 b 点a、b 两点到点电荷 Q 的距离分别为 ra 和 rb 且 rarb.若不计重力，则( ) A带电粒子一定带正电 B带电粒子所受电场力先做正功后做负功 C带电粒子在 b 点的动能大于在 a 点的动能 D带电粒子在 b 点的电势能大于在 a 点的电势能,例与练,D,如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从 a处运动到 b 处，以下判断正确的是( ) A电荷从 a 到 b

30、 加速度减小 Bb 处电势能大 Cb 处电势高 D电荷在 b 处速度小,BD,例与练,(2010 年广州二模)a、b、c、d 四个带电液滴在如图所示的匀强电场中，分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动，则( ) Aa、b 为同种电荷，c、d 为异种电荷 Ba、b 的电势能、机械能均不变 Cc 的电势能减少，机械能增加 Dd 的电势能减少，机械能减少,BC,例与练,(2011年山东泰安模拟)如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J则下列说法正确的是( ) A粒子带负电 B粒子在A点的电势能比在B点少1.5

31、J C粒子在A点的动能比在B点少0.5 J D粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J,D,例与练,(2010山东)某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是( ) Ac点场强大于b点场强 Ba点电势高于b点电势 C若将一试探电荷q由a点释放，它将沿电场线运 动到b点 D若在d点再固定一点电荷Q，将一试探电荷q 由a移至b的过程中，电势能减小,BD,例与练,如图所示，真空中有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AOOB。一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两点的场强大小分别为EM、EN，电势分别为M、N.下列判断中正确的是( ) AB点电

32、荷一定带正电 BEMN D此试探电荷在M处的电势能 小于N处的电势能,AB,例与练,如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在电场力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能为8 eV时，它的动能为( ) A8 eV B15 eV C20 eV D34 eV,例与练,C,(2009江苏)空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上B、C两点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有( ) AEBx的大小大于ECx的大小 BEBx的方向沿

33、x轴正方向 C电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功,AD,例与练,解析：在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看 做匀强电场有 ，可见EBxECx，A项正确；同 理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误；沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，所以B项错误，D项正确。,(2010江苏卷)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示下列说法正确的是( ) AO点的电势最低 Bx2点的电势最高

34、Cx1和x1两点的电势相等 Dx1和x3两点的电势相等,C,例与练,解析：可画出电场线，如下： 沿电场线电势降落(最快)，所以O点电势可能最高，也可能最低，A、B错误；根据UEd，电场强度是变量，U可用图象面积表示，所以C正确；x1、x3两点电场强度大小相等，电势不相等，D错误,一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球到达B点速度恰好为零试求： (1)AB两点的电势差UAB； (2)匀强电场的场强大小； (3)小球到达B点时，细线对小球的拉力大小,例

35、与练,解析（1）下落过程由动能定理：,（2）根据匀强电场中电势差与场强的关系，有：,（3）在B点对小球受力分析如图，由圆周运动可得：,小球速度最大时，绳子与水平方向的夹角为多大？,以后小球如何运动？,如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E1.25104N/C，一根长 L1.5 m、与水平方向的夹角为37的光滑绝缘细直杆 MN 固定在电场中，杆的下端 M 固定一个带电小球A，电荷量Q 4.5106 C；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量 q1.010-6C，质量 m1.010-2kg，现将小球从杆的上端 N 静止释放，小球 B 开始运动(静电力常量k9.0109 Nm2/C2，g 取

36、10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求： (1)小球 B 开始运动时的加速度 为多大？ (2)小球 B 的速度最大时，与 M 端的距离 r 为多大？,例与练,电场中的导体、电容器,重点难点诠释,跟踪练习1 长为L的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为+q的点电荷放在距左端R处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于 ，方向 .,解析 导体处于静电平衡状态时，导体内部合场强为零，这是点电荷q所形成的电场与棒两端出现的感应电荷所形成的附加电场在棒中叠加的结果，即E合+E1+E2=0.,重点难点诠释,因此可通过计算点电荷+q产生的电场E1来确定

37、感应电荷的电 场E2的大小和方向.点电荷+q在棒中点处产生的场强由 得， ，方向向右. 由该点合场强为零知，感应电荷在棒中点处产生的场强大 小 ，方向向左.,答案 向左,跟踪练习2 如图所示，带正电的小球的左侧有一导体Q，在过P的某一直线上取a、b、c三点且ab=bc，试比较这三点的场强Ea、Eb、Ec的大小和这三点的电势a、b、c的高低.,重点难点诠释,解析 导体Q在带正电小球P的电场中处于静电平衡状态，因此导体Q内部各点场强都为零，即Ea=Eb=0，而c点在导体Q外，场强Ec0，故Ea=EbEc；导体Q为等势体，内部各点电势相等，因此a=b，在导体Q外，带电小球P的电场中，电场线由P指向导

38、体，c点电势高于导体上的电势，故a=bc.,答案 a=bc,跟踪练习3 如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)以速度v0开始自左向右运动，在运动过程中( ) A.小球先减速后加速运动 B.小球做匀速直线运动 C.小球先加速后减速运动 D.小球一直做加速运动,重点难点诠释,解析 金属板在正点电荷Q电场中，发生静电感应，上表面带负电，下表面带正电，静电平衡时，在金属板上表面处，电场线与上表面垂直，故绝缘金属球在金属板上表面移动时受到垂直板面向下的电场力，与运动方向垂直，电场力不做功，小球做匀速直线运动，故本题选B.,答

39、案 B,重点难点诠释,跟踪练习4 将悬在细丝线下带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内的球心位置(不和球壁接触)，另有一只悬挂的带负电的小球B向C靠近，如图所示.结果是( ) A.A将向左偏，B将向右偏 B.A的位置不变，B向右偏 C.A将向左偏，B的位置不变 D.A和B的位置都不变,解析 A要通过C外壁上的感应电荷在B处激发电场，所以B球要受到A球电场的作用力，方向向右.要维持B的平衡，悬挂B的细线必须向右偏离竖直方向.又因为导体外部的电场影响不到导体内部，即A球所处的金属空心球内部空间外电场场强为零，即A球不受B球电场的作用力，只受到C的内壁感应负电荷的作用力，对称平衡，所以悬挂A的细线

40、仍将处于竖直状态，所以B正确.,答案 B,重点难点诠释,跟踪练习5 关于给定电容器的电容C，带电荷量Q，极板间电压U之间的关系，下图中正确的是( ),解析 对于给定的电容器，C为定值，不随Q、U的变化而变化，Q与U成正比，选项A、C正确.,答案 AC,重点难点诠释,跟踪练习6 在如右图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相接，极板A接地.若极板A稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是( ),A.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大 C.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变小 D.极板上的

41、电荷量几乎不变，两极板间的电压变大,重点难点诠释,解析 电容器B板上移，正对面积减小，电容器电容减小，此时有少量电荷转移到灵敏电流计，使之指针张角变大，表明A、B板间电压变大，因极板上的电量几乎不变，由 可以判定电容器电容变小.,答案 D,典型例题剖析,例3 平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，小球平衡后悬线偏离竖直方向的夹角为，如图所示，若A板不动，增大，这可能是由于( ),A.S保持闭合，B板向左平移了一些 B.S保持闭合，B板向上平移了一 些(小球仍处于两极板之间) C.S断开，B板向左平移了一些 D.S断开，B板向上平移了一些(小球处于两

42、极板之间),典型例题剖析,解析 A板不动，增大说明板间场强在增大，若S保持闭合，即A、B两板间的电压不变，故必有板间距离在减小，选项A对，B错. 若S断开，则极板所带电荷量不变，此时若改变两板间的距离，由 ，场强 ，故板间场强不变，也应不变，选项C不对； 若S断开,当将B板向上(下)平移时,正对面积变小，由 可知场强E在增大，选项D也对，故该题的正确选项为AD.,答案 AD,电容器A的电容比电容器B的电容大，表明( ) A、A所带的电量比B 多。 B、A比B能容纳更多的电量。 C、A的两极板间能加的电压比B更大。 D、两电容器的电压都是1V时，A的电量比B大。,D,例与练,如图所示，C为中间插

43、有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度。在以下方法中，能使悬线的偏角变大的是( )A.缩小ab间的距离B.加大ab间的距离C.取出ab两极板间的电介质D.换一块形状大小相同介电 常数更大的电介质,BC,例与练,如图所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电荷量为Q，上极板带正电，两极板间距离为d。现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30,则电场力对检验电荷+q所做的功等于( ),例

44、与练,C,(2008 年全国卷)一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率 v 匀速下降；若两极板间的电压为 U，经一段时间后，油滴以速率 v 匀速上升若两极板间电压为U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( ) A2v、向下 B2v、向上 C3v、向下 D3v、向上,C,例与练,带电粒子在电场中的运动,重点难点诠释,跟踪练习1 一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向.两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b，从电容器的P点(如图)以相同的水平速度射

45、入两平行板之间.测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为12.若不计重力，则a和b的比荷之比是( ) A.12 B.18 C.21 D.41,解析 带正电的粒子a和b在平行板电容器中的匀强电场中做类平抛运动，粒子与电容极板的撞击点到入射点之间的水平 距离s=v0t，竖直位移y= ，故 ， 故选项D正确.,答案 D,跟踪练习2 如右图所示一束带电粒子(不计重力)，垂直电场线方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角.(U、d、l保持不变),重点难点诠释,(1)进入偏转电场的速度相同； (2)进入偏转电场的动能相同； (3)进入偏转电

46、场的动量相同； (4)先由同一加速电场加速后，再进入偏转电场.,重点难点诠释,解析 由带电粒子在偏转电场中的运动规律得： 讨论：(1)因为v0相同，当q/m相同，y、tan也相同； (2)因为相同，当q相同，则y、tan也相同； (3)因为mv0相同,当m、q相同或q/v0相同，则y、tan也相同; (4)设加速电场的电压为U由qU= ， 有： 可见，在(4)的条件下，不论带电粒子的m、q如何，只要经过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，它们飞出的偏转距离y和偏转角度 都是相同的.,答案 见解析.,典型例题剖析,例3 两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子(质量m、电量e)由静止开始

47、，经电压为U0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图所示的周期为2t0，幅值恒为U0的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过.问： (1)这些电子通过两板之间后，侧向位移(沿垂直于两板方向上的位移)的最大值和最小值分别是多少？ (2)侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？,典型例题剖析,解析 画出电子在t=0时和t=t0时进入电场后垂直于板方向的速度的vt图象进行分析，设板间距离为d. 有电压时，板间场强 电子在板间的加速度 (1) t=0时刻进入的电子

48、在两板间偏转的距离最大，t0时刻在 垂直于极板方向的速度v1=at0= 在t0到2t0的时间内，电子在垂直于极板的方向上做匀速直线运动,典型例题剖析,3t0时刻在垂直于极板方向的速度 由图可知，在0到3t0的时间内电子偏转的距离为 t=t0时刻进入的电子在两板间偏转的距离最小，电子偏转的距离为 解得 所以,典型例题剖析,(2)由上述得 而 所以,答案 (1) (2)1613,典型例题剖析,例4 示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形，它的工作原理可等效成下列情况：如图甲所示，真空室中电极K发出电子(初速不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的

49、中心线射入板中.板长为L，两板间距离为d，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，周期为T，前半个周期内B板的电势高于A板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀.在每个电子通过极板的极短时间内，电场视作恒定的.在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线(图中虚线)垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交.当第一个电子到达坐标原点O时，使屏以速度v沿负x方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内它又跳回到初始位置，然后重新做同样的匀速运动. (已知电子的质量为m，带电量为e，不,典型例题剖析,计电子重力)求： (1)电子进入AB板时的初速度； (2)要使所有的电子都能打在荧光屏上

50、(荧光屏足够大)，图乙中电压的最大值U0需满足什么条件？ (3)要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置？计算这个波形的峰值和长度，在如图丙所示的xOy坐标系中画出这个波形.,典型例题剖析,解析 (1)电子在加速电场中运动，据动能定理，有 (2)因为每个电子在板A、B间运动时，电场均匀、恒定，故电子在板A、B间做类平抛运动，在两板之外做匀速直线运动打在屏上，在板A、B间沿水平方向的分运动为匀速运动，则有：L=v1t 竖直方向，有 联立解得 只要偏转电压最大时的电子能飞出极板打在屏上，则所有电子都能打在屏上，所以：,典型例题剖析,(3)要保持一个完整波形，需要隔一个

51、周期T时间回到初始位置，设某个电子运动轨迹如右图所示， 有 由相似三角形的性质，得 则 峰值为 ， 波形长度为x1=vT，波形如右图所示.,答案 (3)见解析,下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后，速度最大的是( ) A、质子 B、氘核 C、粒子 D、钠离子,例与练,A,如图所示，水平放置的A、B两平行板相距d=35cm，两板间的电势差U=3.5104V。现有质量m=7.010-6kg、电荷量q= -6.010-10C的带电油滴在B板下方距离h=15cm的O处，以初速度v0竖直向上抛出并从B板小孔进入板间电场，欲使油滴到达A板时速度恰为零，油滴上抛的初速度v0应为多大？,例与练,解：若

52、，由动能定理，有：,若 ，由动能定理，有：,飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的比荷q/m.如图甲，带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间t1.改进以上方法，如图乙，让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间t2.(不计离子重力),例与练,(1)忽略离子源中离子的初速度，用t1计算比荷；用t2计算比荷 (2)离子源中相同比荷离子的初速度不同，设两个比荷都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v(vv)，在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差t

53、.可通过调节电场E使t0.求此时E的大小,解析：设离子的质量为m，电量为q，经电场加速后的速度为v，则：,离子飞越真空管AB做匀速直线运动，则：,解得：,离子在匀强电场区域BC做往返运动，设加速度a，则：,或：,设离子在A端的速度分别为v和v时间为t和t,则：,要使t=0，则须,所以：,解得：,解得：,又：,真空中足够大的两个相互平行的金属板a和b之间的距离为d，两板之间的电压Uab按如图所示规律变化，其变化周期为T。在t0时刻，一带电粒子(q)仅在该电场的作用下，由a板从静止开始向b板运动，并于tnT(n为自然数)时刻，恰好到达b板求：若粒子在tT/6时刻才开始从a板运动，那么经过同样时间，

54、它将运动到离a板多远的地方？,例与练,答案：d/3,制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示。加在极板A、B间的电压UAB作周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为-kU0(k1)，电压变化的周期为2，如图乙所示。在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用。若k=5/4，电子在02时间内不能到达极板A，求d应满足的条件？,甲,乙,例与练,由题知dx1+x2，解得：,解析：电子在0时间内做匀加速运动,加速度的大小：,位移：,在2时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动,加速

55、度的大小：,匀减速的初速度的大小：,匀减速运动阶段的位移：,(2011年长春调研)如图所示，两块平行金属板M、N竖直放置，两板间的电势差U1.5103 V，现将一质量m1102 kg、电荷量q4105 C的带电小球从两板上方的A点以v04 m/s的初速度水平抛出，且小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的B点已知A点距两板上端的高度h0.2 m，不计空气阻力，取g10 m/s2。求： (1)M、N两板间的距离d； (2)小球到达B点时的动能,例与练,解析：小球进入电场前做平抛运动，竖直方向有：,进入电场后做直线运动， 速度方向与合力方向相同，有：,解得：,从A点到B点的过程由

56、动能定理，有：,由几何关系可知：,解得：,让质子和氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场，要使它们最后偏转角相同，这些粒子必须具有相同的( )A.初速度 B.动能C.动量 D.质量,例与练,B,如图所示，竖直放置的一对平行金属板间的电势差为U1，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2。一电子由静止开始经U1加速后，进入水平放置的金属板间，刚好从下板边缘射出。不计电子重力。下列说法正确的是( )A.增大U1,电子一定打在金属板上B.减少U1,电子一定打在金属板上C.减少U2,电子一定能从水平金属板间射出D.增大U2,电子一定能从水平金属板间射出,例与练,BC,一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与