高二物理选修3-1静电场复习资料.doc

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(完整word版)物理选修3-1第一章《静电场》知识点归纳及针对练习.doc

《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 ×10-19 C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），结果发现甲物体带了 1.6 ×10-15 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 ×10-15C 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2×104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 ．4q B．-4q C．-2q D．-q3．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（）①摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷；②摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体；③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；④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 ．②④B．②③C．①④D．③④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 k Q1Q2 (式中k9.0 10 9 2 / 2 ,叫静电力常量）r 2 N m C3.适用条件：真空中的点电荷。

高二物理《静电场》总结选修3-1资料

高二物理选修3-1《静电场》总结（一）电荷及守恒定律 1. 电荷守恒定律（1）两种电荷：______和_____荷，任何带电体所带电量是基元电荷的_______倍。

（2）基元电荷e 19106.11-⨯=______________，质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。

（3）电荷守恒定律：一个与外界无电荷交换的系统，电荷的_____________守恒。

2. 库仑定律（1）内容：_________________________________________________________________ ___________________________________________________。

（2）公式：21rQQ K F =_________________，F 叫库仑力或静电力，也叫电场力。

它可以是引力，也可以是斥力，K 叫静电力常量，29/109C m N K ⋅⨯=_________________________。

（3）适用条件：__________________（带电体的线度远小于电荷间的距离r 时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时，可看作是点电荷）（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r ）。

（二）电场强度1. 电场 ___________周围存在的一种物质。

电场是__________的，是不以人的意志为转移的，只要电荷存在，在其周围空间就存在电场，电场具有___的性质和______的性质。

电场的最基本的性质是_______________________________。

2. 电场强度定义：_________________________________________________________________。

高二物理(选修3-1)第一章-静电场-全章复习资料

高二物理(选修3-1)第一章静电场1.1 库仑定律1．电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为正电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为负电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．2．电荷量：电荷量是指物体所带电荷的多少．单位是库仑，字母为“C”．物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷．3．元电荷：电子所带电荷量e =1.6⨯10-19C ，全部带电体的电荷量都是e 的整数倍，因此电荷量e 称为元电荷．4．点电荷：点电荷是一种志向化的模型，当带电体的尺寸比它们之间的距离小得许多，以致带电体的大小、形态对相互作用力影响不大时，这样的带电体就可以看做点电荷．5．物体带电方法：（1）摩擦起电；（2）感应起电；（3）接触起电．6．电荷守恒定律：电荷既不能创建，也不能歼灭，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，在转移过程中电荷总量保持不变．7．库仑定律：（1）适用条件：① 真空中，②点电荷（2）公式：221rQ Q k F = 说明：①两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力，不论两个带电体的电量是否相等，甚至相差悬殊，但它们间的作用力肯定大小相等、方向相反，并与它们的质量无关．②匀称带电的圆球、圆板、圆环，等效为电荷都集中在球心、圆心．③微观粒子（如电子、质子）间的万有引力比它们之间的库仑力小得多，万有引力通常忽视不计，电荷在电场中受力分析时，一般状况下物体的重力不计．1.2 电场强度电场力的性质1．电场：（1）电场：带电体四周存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体．它是一种看不见的客观存在的物质．它具有力的特性和能的特性．（2）电场最基本的性质：对放入电场中的电荷由电场力的作用．（3）电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，此力叫电场力．2．电场强度E ：描述电场力的性质的物理量（1）定义：放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值，叫电场强度．（2）定义式：q F E /=．（3）物质性：电场是电荷四周客观存在的物质，电荷之间的相互作用力通过电场而发生．（4）客观性：场强是描述电场力的性质的物理量，只由电场本身确定．电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q 无关，与检验电荷所受的电场力F 无关，即使无检验电荷存在，该点的场强依旧是原有的值．（5）矢量性：电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向．与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反．（6）场强大小推断：a ．依据电场力推断：q F E /=b ．依据电场线推断：只与电场线疏密有关，与电场线方向无关．c ．依据匀强电场中电势差推断：E=U/d（7）电场强度的计算：q F E /=（定义式，普遍适用）2rQ kE =（用于真空中点电荷形成的电场） U/d E =（用于匀强电场） 3．电场线：在电场中画出一系列从正电荷动身到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一样，这些曲线就叫做电场线．（1）电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线，它不是电场中实际存在的线．电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹．（2）电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方，其场强就越大．（3）电场线上某点的切线方向即该点的场强力向，也就是正电荷在该点所受电场力的方向．（4）静电场的电场线是不闭合的曲线，总是从正电荷(或无穷远处)发出，终止于负电荷(或无穷远处)．在没有电荷的地方电场线不会中断，也不会相交．正电荷肯定要发出电场线，负电荷肯定要接收电场线．（5）电场线不会相交或相切．4．电场的叠加：同时存在几个产生电场的场源时，电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和．1.3 电势电场能的性质1．电势差U AB ：（1）定义：电荷在电场中，由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB /q ，叫做A 、B 两点间的电势差，用U AB 表示．（2）定义式：U AB =W AB /q ．（3）电势差是标量，但有正负，正负表示电势的凹凸．2．电势φ：描述电场能的性质的物理量（1）定义：电势实质上是和标准位置的电势差．即电场中某点的电势，在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置（零电势点）时电场力所做的功．（2）定义式：φA =U A∞= W A∞/q ．（3）电势是标量，但有正负，正负表示该点电势比零电势点高还是低．（4）电势凹凸推断：a ．依据移动检验电荷做功推断：移动正电荷电场力做正功(负功)时，电势着陆(上升)；移动负电荷电场力做正功(负功)时，电势上升(着陆)．b ．依据电场线推断：沿着电场线方向，电势越来越低，逆着电场线方向电势越来越高．c ．依据场源电荷推断：离正电荷越近，电势越高，离场源负电荷越近，电势越低．d ．依据电势差推断：AB U >0，则A 点电势比B 点高；AB U <0，则A 点电势比B 点低．3．电势能E P ：（1）电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能．（2）电势能是标量．（3）电场力做功与电势能的变更的关系：电场力对电荷做正功，电荷的电势能削减，做功量等于电势能的削减量；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加，做功量等于电势能的增加量，即W电=－△E P （类比于W G =－△E P ）．4．电场力做功的计算：（1）依据电势能的变更与电场力做功的关系计算：即W 电=－△E P ．（2）应用公式W AB =qU AB 计算：①正负号运算法：依据符号规约把电量q 和移动过程的始、终两点的电势差U AB 的值代入公式W AB =qU AB ．②肯定值运算法：公式中的q 和U AB 都取肯定值代入计算，功的正负再另推断：当正（或负）电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时，是电场力做正功（或电场力做负功）；当正（或负）电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时，是电场力做负功（或电场力做正功）．5．等势面：（1）定义：电场中电势相同的点构成的面叫做等势面．（2）等势面的特点：①等势面是为了形象描述电场中各点电势凹凸分布而引入的假想图，不是电场中实际存在的面．②同一等势面上各点间的电势差为零，电荷在等势面上移动时电场力不做功．③电场线垂直于等势面，并指向电势降低最快的方向．④等势面不相交．⑤电场强度较大的地方，等差的等势面较密．⑥电场线的描绘：利用电场线和等势面的垂直关系，先描绘出电场中的等势面，再画出电场线．6．匀强电场中场强和等势面的关系：在匀强电场中，沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积，即U =Ed ，也可理解为：在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势着陆，即E =U/d ．1.4 电容器带电粒子在电场中的运动1．电容器、电容（1）电容器：两个彼此绝缘又相互靠近的导体可构成一个电容器．（2）电容：描述电容器容纳电荷本事的物理量．①定义：电容器所带的电荷量Q （一个极板所带电荷量的肯定值）与两个极板间电势差U 的比值，叫做电容器的电容． ②定义式：U Q U Q C ∆∆==．电容C 由电容器本身的构造因素确定，与电容器所带电量Q 和充电电压U 无关．③单位：1F=106μF=1012pF④几种电容器（a ）平行板电容器：平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比，跟正对面积S 成正比，跟两板间的距离d 成反比，即kdS C πε4=．带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场，板间场强为U/d E =．（b ）固定电容器、可变电容器、电解电容器．电解电容器接入电路时应留意其极性．2．带电体在电场中的运动（1）平衡（静止或匀速）：仅在电场力和重力作用下满意mg qE =（2）加速（1）能量：在任何电场中，若只有电场力做功，有21222121mv mv qU -=．（2）动力学：在匀强电场中，若只有电场力作用，带电体做匀变速运动，其加速度为mEq a =．（3）偏转当不计重力的带电粒子以肯定初速垂直电场方向进入匀强电场时，粒子的运动为类平抛运动，其轨迹是抛物线．当带电粒子的质量为m ，电量为q ，两平行金属板板长为l ，距离为d ，板间电压为U ，当带电粒子以初速v 0平行于两板进入电场时，两板间的场强为dU E =．在垂直于场强方向上，粒子做匀速直线运动：t v x v v 0x ==,0．在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动：m qE a =，221,t mqE y t m qE v y ==．离开电场时，粒子在板间的运动时间为0v l t =﹔ 沿电场力方向上的位移为;2212022mdv qUl at y == 速度方向上的偏转角为φ，200tan mdv qUl v v y==φ．（4）圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中，可做匀速圆周运动．如氢原子核外电子的绕核运动．此时有rv m r Qqk 22=． 3．示波器：（1）构造：示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成．（2）示波管的基本工作原理：利用两组正交的偏转极板，可以限制电子打在荧光屏上的位置．示意图如右：两组偏转电极分别限制电子在水平、竖直方向的偏转．一般在水平偏转电极上加扫描电压（从左向右周期性扫描），在竖直偏转电极上加须要探讨的信号．（3）示波器面板开关与旋钮的作用：如图2-1-1所示为J2459型示波器的面板．①是辉度调整旋钮，标以“☼”符号，用来调整光点和图像的亮度．顺时针旋转旋钮时，亮度增加．②是聚焦调整旋钮“⊙”，③是协助聚焦调整旋钮“○”，这两个旋钮协作着运用，能使电子射线会聚，在荧光屏上产生一个小的亮斑，得到清楚的图像．往下是电源开关和指示灯，用后盖板上的电源插座接通电源后，把开关扳向“开”的位置，指示灯亮，经过一两分钟的预热，示波器就可以运用了．荧光屏下边第一行中，④是竖直位移旋钮，⑤是水平位移旋钮，分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的位置．它们中间的两个旋钮是“Y 增益”和“X 增益”旋钮，分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的幅度，顺时针旋转时，幅度增大．中间一行左边的大旋钮是衰减调整旋钮，它有1、10、100、1000四挡，最左边的“1”挡不衰减，其余各挡分别可使输入的电压衰减为原来的1/10、1/100、1/1000．运用它可以使图像在竖直方向的幅度减小为前一挡的1/10，最右边的正弦符号“～”挡不是衰减，而是由示波器内部供应竖直方向的沟通信号电压，可用来视察正弦波形或检查示波器是否正常工作．中间一行右边的大旋钮是扫描范围旋钮，也有四挡，可以变更加在水平方向的扫描电压的频率范围，左边第一挡是10～100Hz，向右旋转每上升一挡，扫描频率都增大10倍，最右边的是“外X”挡，运用这一挡时，机内没有加扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入．中间的小旋钮是扫描微调旋钮，它可以在初定的频率范围内，进行连续微调，得到一确定的频率．顺时针转动时频率连续增加．底下一行中间的旋钮“Y输入”、“X输入”和“地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱．左边的“DC、AC”是竖直方向输入信号的直流、沟通选择开关，置于“DC”位置时，所加的信号电压是干脆输入的；置于“AC”位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的，它可以让沟通信号通过而隔断直流成分．右边的“同步”也是一个选择开关，置于“+”位置时，扫描由被测信号正半周起同步，置于“－”位置时，扫描由负半周起同步．这个开关主要在测量较窄的脉冲信号时起作用，对于正弦波、方波等，无论扳到“+”或“－”，都能很好地同步．对测量没有影响．。

选修3-1静电场经典题型+知识点总结(word文档物超所值)

第一章静电场第一部分：电荷及其守恒定律库仑定律[知识点]1、使物体带电的方式：接触起电；摩擦起电；感应起电2、三个概念：元电荷；点电荷；库仑力3、两个基本定律：电荷守恒定律；库仑定律4、两位科学家：美国物理学家密立根首先对元电荷进行研究；法国物理学家库仑利用“库仑扭秤”对电荷间的相互作用力做了深入地研究。

5、应注意的问题：摩擦起电与感应起电的比较；库仑定律与万有引力定律的比较；库仑定律的适应范围。

综合练习1.11、如图1.1，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,B 上的金属箔片都张开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 移去，然后重新让A,B 接触，A 上的金属箔片张开，而B 上的金属箔片闭合2、有一带正电的验电器，当一金属球A 靠近验电器的小球时，验电器的金箔张角减小，则（）A 、金属球可能不带电B 、金属球可能带负电C 、金属球可能带正电D 、金属球一定带负电3、有三个完全一样的金属小球A 、B 、C ，A 带电荷量为7Q ，B 带电荷量为─Q ，C 球不带电，将AB 两球固定，然后让C 球先跟A 球接触，再跟B 球接触，最后移去C ，则AB 球间的作用力变为原来的多少倍？4、两带电荷量不等的绝缘金属小球，当相隔某一定距离时，其相互作用力为F1，现将两小于接触后分开并保持原有距离，它们之间的相互作用力为F2，下列说法正确的是（）图1.1ab图1.3A 、若F2<F1，则两个小球所带电性必相反B 、若F2>F1，则两个小球所带电性必相同C 、F2=F1是不可能的D 、以上三种说法都不对5、真空中A 、B 两个点电荷相距L ，质量分别为m与2m ，它们由静止开始运动（不计重力及其他作用力），开始时A 的加速度大小为a ，经过一段时间B 的加速度大小也为a ，且速度大小为v ，那么此时A 、B 两点电荷间的距离为，点电荷A 的速度为6、如图1.2，把一个带电小球A 固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B ，现给B 一个沿垂直AB 方向的速度V ，B 球将（）A 、若AB 为异性电荷，B 球一定做圆周运动B 、若AB 为异性电荷，B 球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C 、若AB 为同种电荷，B 球一定做远离A 的变加速曲线运动D 、若AB 为同种电荷，B 球的动能一定会减小7、如图1.3，三个完全相同的金属小球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四条有向线段中的一条来表示，它应是。

物理选修3-1-知识点归纳(全)

第一章《静电场》一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。

2、元电荷：所带电荷的最小基元，一个元电荷的电量为1．6×10－19C ，是一个电子(或质子)所带的电量。

说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。

荷质比(比荷)：电荷量q 与质量m 之比，(q/m)叫电荷的比荷 3、起电方式有三种 ①摩擦起电②接触起电注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。

③感应起电——切割B ，或磁通量发生变化。

④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子 4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们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，系统的电荷总数是不变的．二、库仑定律1．内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2．公式：221rQ Q kF = k ＝9．0×109N ·m 2／C 2 极大值问题：在r 和两带电体电量和一定的情况下，当Q 1=Q 2时，有F 最大值。

3．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当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，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r ）。

点电荷很相似于我们力学中的质点．注意：①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同性相排斥，异性相吸引”的规律定性判定。

高二物理3-1模块复习---静电场doc

选修3-1物理模块复习（一）《静电场》一、库仑定律1．电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为正电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为负电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．2．电荷量：电荷量是指物体所带电荷的多少．单位是库仑，字母为“C”．物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷．3．元电荷：电子所带电荷量e =1.6⨯10-19C ，所有带电体的电荷量都是e 的整数倍，因此电荷量e 称为元电荷． 4．点电荷：点电荷是一种理想化的模型，当带电体的尺寸比它们之间的距离小得很多，以致带电体的大小、形状对相互作用力影响不大时，这样的带电体就可以看做点电荷． 5．物体带电方法：（1）摩擦起电；（2）感应起电；（3）接触起电．6．电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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，在转移过程中电荷总量保持不变． 7．库仑定律：（1（2）适用条件：① 真空中，②点电荷说明：①两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力，不论两个带电体的电量是否相等，甚至相差悬殊，但它们间的作用力一定大小相等、方向相反，并与它们的质量无关． ②均匀带电的圆球、圆板、圆环，等效为电荷都集中在球心、圆心．③微观粒子（如电子、质子）间的万有引力比它们之间的库仑力小得多，万有引力通常忽略不计，电荷在电场中受力分析时，一般情况下物体的重力不计．【典型例题】例1下列说法中正确的是（）A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．据221rQ Q kF =可知，当r →0时，F →∞C ．两个相同的、球心距离为r 的金属球，带有等量同种电荷Q 时的库仑力22rQ k F <D ．两个点电荷的电荷量不变，只使它们之间的距离成为原来的一半，则它们之间的库仑力变为原来的2倍．例2两个完全相同的金属小球带有正、负电荷，相距一定的距离，先把它们相碰后置于原处，则它们之间的库仑力和原来相比将（）A ．变大B ．变小C ．不变D ．以上情况均有可能例3如图1.1-1所示，质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C ，放置在光滑的绝缘水平面上，A 与B 、B 与C 相距L ，A 带电Q A =+8q ，B 带电Q B =+q ．若在C 上加一水平向右的恒力F，能使A 、B 、C 三球始终保持相对静止．则外力F 的大小如何?C 球所带电荷量是多少?电性如何?图1.1-1例4一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带电量＋Q ，另一电量为＋q 的点电荷放在球心O 上，由于对称性，点电荷所受的力为零，现在球壳上挖去半径为r （r <<R ）的一个小圆孔（如图1.1-2），则此时置于球心的点电荷所受力的大小为________（已知静电力常量为k ），方向______．例5如图1.1-3所示，在光滑绝缘的水平面上固定一个金属小球A ，用绝缘弹簧把A 与另一个金属小球B 连接起来，然后让A 和B 带等量同种电荷，此时弹簧伸长量为x 0，如果由于某种原因，A 、B 两球电量各漏掉一半，伸长量变为x ，则x 与x 0的关系一定满足（） A ．x =x 0/2B ．x =x 0/4C ．x ＞x 0/4D ．x ＜x 0/4【巩固练习】 1．关于点电荷的说法中正确的是（）A ．真正的点电荷是不存在B ．点电荷是一种理想化的物理模型C ．小的带电体就是点电荷D ．形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计的带电体2．两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，相互斥力为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（） A ．0 B ．F C ．3F D ．4F3．如图1.1-4所示，质量分别是m 1和m 2带电量分别为q 1和q 2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α＞β），两小球恰在同一水平线上，那么（） A ．两球一定带异种电荷 B ．q 1一定大于q 2C ．m 1一定小于m 2D ．m 1所受库仑力一定大于m 2所受的库仑力4．两点电荷A 、B 带电量q A ＞q B ，在真空中相距为L 0，现将检验电荷q 置于某一位置时所受库仑力恰好为零，则此位置当A 、B 为（）A ．同种电荷时，在A 、B 连线上靠近B 一侧 B ．同种电荷时，在A 、B 连线上靠近A 一侧C ．异种电荷时，在BA 连线的延长线上靠近A 一侧D ．异种电荷时，在AB 连线的延长线上靠近B 一侧5．真空中有甲、乙两个点电荷相距为r ，它们间的静电引力为F ．若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的31，它们间的距离变为2r ，则它们之间的静电引力将变为( ) A ．F 83 B ．F 61 C ．F 38D ．F 326．两个相同的金属小球，带电荷量之比为1:7，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的( ) A ．74B ．73 C ．79 D ．716 7．如图1.1-5所示，两根细线拴着两个质量相同的小球A 、B ，上、下两根细线中的拉力分别是T A 、T B ，现在使A 、B 带同种电荷，此时上、下细线受力分别为T A ′、T B ′，则( ) A ．T A ′=T A ，T B ′>T B B ．T A ′=T A ，T B ′<T B C ．T A ′<T A ，T B ′>T BD ．T A ′>T A ，T B ′<T B 8．真空中两个同种点电荷Q 1和Q 2，它们相距较近使它们保持静止状态今释放Q 2，且Q 2只在Q 1的库仑力作用下运动，则在Q 2运动过程中速度和加速度的变化情况是（）图1.1-5 图 1.1-4图1.1-2图1.1-3A ．速度不断变大，加速度不断变大B ．速度不断变大，加速度不断变小C ．速度不断变小，加速度不断变大D ．速度不断变小，加速度不断变小9．三个电量相同的正电荷Q ，放在等边三角形的三个顶点上，问在三角形的中心应放置多大的电荷，才能使作用于每个电荷上的合力为零?10．如图1.1-6所示，A 、B 是带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的10cm 长的绝缘支杆上，B 平衡于绝缘的倾角为30°的光滑斜面上时，恰与A 等高，若B 的质量为g 330，则B 带电荷量是多少?(g 取10m/s 2)11．如图1.1-7所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A 、B 、C ，三球质量均为m ，相距均为L ，若三球均带电，且q A = + 10q ，q B = + q ，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F 作用于C 球，使三者一起向右匀速运动．求：（1）F 的大小；（2）C 球的电性和电量．二、电场强度电场力的性质1．电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体．它是一种看不见的客观存在的物质．它具有力的特性和能的特性．（1）电场最基本的性质：对放入电场中的电荷由电场力的作用．（2）电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，此力叫电场力． 2．电场强度E 描述电场力的性质的物理量（1）定义：放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值，叫电场强度．（2（3）物质性：电场是电荷周围客观存在的物质，电荷之间的相互作用力通过电场而发生．（4）客观性：场强是描述电场力的性质的物理量，只由电场本身决定．电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q 无关，与检验电荷所受的电场力F 无关，即使无检验电荷存在，该点的场强依然是原有的值．（5）矢量性：电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向．与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反．（6）场强大小判断：a ．根据电场力判断：q F E /=b ．根据电场线判断：只与电场线疏密有关，与电场线方向无关．c．根据匀强电场中电势差判断：E=U/d（7）电场强度的计算：q F E /=（定义式，普遍适用）图1.1-63．电场线：在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，这些曲线就叫做电场线．（1）电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线，它不是电场中实际存在的线．电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹．（2）电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方，其场强就越大．（3）电场线上某点的切线方向即该点的场强力向，也就是正电荷在该点所受电场力的方向．（4）静电场的电场线是不闭合的曲线，总是从正电荷(或无穷远处)发出，终止于负电荷(或无穷远处)．在没有电荷的地方电场线不会中断，也不会相交．正电荷一定要发出电场线，负电荷一定要接收电场线．（5）电场线不会相交或相切． 4．电场的叠加：同时存在几个产生电场的场源时，电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和．【典型例题】例1如图1.2-1，A 为带正电荷Q 的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r 处放一质量为m 、电量为q 的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止．设小球是用绝缘丝线悬挂于O 点，求小球所在处的电场强度．例2如图1.2-2所示，用金属丝AB 弯成半径r =lm 的圆弧，但在A 、B 之间留出宽度为d =2cm 、相对来说很小的间隙．将电荷量Q =3．13×10-9C 的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心O 处的电场强度．例3如图1.2-3所示，相距为2d 的A 和B 两点上固定着等量异种的两个点电荷，电荷量分别为+Q 和-Q ．在AB 连线的中垂线上取一点P ，垂足为O ，∠PAO =α，求：（1）P 点的场强的大小和方向；（2）α为何值时，场强最大?图1.2-3图1.2-2例4在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电量为+Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点．当把一检验电荷+q放在d点恰好平衡（如图1.2-4所示）．（1）匀强电场场强E的大小、方向如何?（2）检验电荷+q放在点c时，受力F c的大小方向如何?（3）检验电荷+q放在b点，受力F b的大小、方向如何?例5法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场．图1.2-5为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是（）A．a、b为异种电荷，a带电量大于b带电量B．a、b为异种电荷，a带电量小于b带电量C．a、b为同种电荷，a带电量大于b带电量D．a、b为同种电荷，a带电量小于b带电量例6把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止开始释放，在它运动的过程中，如果不计重力，下面说法正确的是（）A．点电荷运动轨迹必和电场线重合B．点电荷的速度方向必定与所在电场线的切线方向一致C．点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向垂直D．点电荷受电场力的方向必定与所在电场线的切线方向一致【巩固练习】1．下列关于电场线的说法中，不正确的是( )A．电场线是电场中实际存在的线B．在复杂电场中的电场线是可以相交的C．沿电场线方向，场强必定越来越小D．电场线越密的地方．同一试探电荷所受的电场力越大2．在如图1.2-6所示的电场中的P点放一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是( )3．如图1.2-7甲所示，AB是一点电荷电场中的电场线，图1.2-7乙是放在电场线上a、b处的检验电荷所受电场力大小与所带电荷量大小间的函数关系图象，由此可判定( )A．如果场源是正电荷，位置在A侧B．如果场源是正电荷，位置在B侧C．如果场源是负电荷，位置在A侧D．如果场源是负电荷，位置在B侧4．如图1.2-8所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两点的场强，则( )A．A、B两点的场强方向相同B．因为电场线从A指向B，所以E A>E BC．A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A=E BD．不知A、B附近的电场线分布状况，E A、E B的大小关系不能确定图1.2-8图1.2-7图1.2-4图1.2-5图1.2-65．如图1.2-9所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B 点运动到A 点时，加速度增大而速度减小，则可判定()A ．点电荷一定带正电B ．点电荷一定带负电C ．点电荷一定在A 的左侧D ．点电荷一定在B 的右侧6．图1.2-10所示的各电场中，A 、B 两点场强相同的是()7．一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，径迹如图1.2-11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C ．A 点的场强大于B 点场强D ．粒子的速度不断减小8．如图1.2-12所示，甲、乙两带电小球的质量均为m ，所带电荷量分别为+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，在两球所在空间有方向向右的匀强电场，电场强度为E ，平衡时细线被拉紧．则当两小球均处于平衡时的可能位置是下图中的（）9．上题中，上下两根绝缘细线张力的大小分别为()A ．T 1=2mg ，222)()(qE mg T +=B ．T 1>2mg ，222)()(qE mg T +=C ．T 1>2mg ，222)()(qE mg T +<D ．T 1=2mg ，222)()(qE mg T +<10．如图1.2-13所示，两个可看成点电荷的带正电小球A 和B 位于同一竖直线上，在竖直向上的匀强电场中保持不变的距离沿竖直方向匀速下落．已知A 球带电荷量为Q ，质量为4m ，B 球带电荷量为4Q ，质量为m ，求匀强电场的场强大小和两球间的距离．11．如图1.2-14所示，绝缘细线一端固定于O 点，另一端连接一带电荷量为q ，质量为m 的带正电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向成α角，可在空间加一匀强电场则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?最小的场强多大?这时细线中的张力多大?图1.2-13图 1.2-9图 1.2-11 图 1.2-12图1.2-10三、电势电场能的性质1．电势差U AB ：（1）定义：电荷在电场中，由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB /q ，叫做A 、B 两点间的电势差，用U AB 表示．（2（3）电势差是标量，但有正负，正负表示电势的高低． 2．电势φ：描述电场能的性质的物理量（1）定义：电势实质上是和标准位置的电势差．即电场中某点的电势，在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置（零电势点）时电场力所做的功．（2（3）电势是标量，但有正负，正负表示该点电势比零电势点高还是低．（4）电势高低判断：①根据移动检验电荷做功判断：移动正电荷电场力做正功(负功)时，电势降落(升高)；移动负电荷电场力做正功(负功)时，电势升高(降落)．②根据电场线判断：沿着电场线方向电势越来越低，逆着电场线方向电势越来越高． ③根据场源电荷判断：离正电荷越近，电势越高，离场源负电荷越近，电势越低． ④根据电势差判断：AB U >0，则A 点电势比B 点高；AB U <0，则A 点电势比B 点低． 3．电势能E P ：（1）电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能．（2）电势能是标量．（3）电场力做功与电势能的变化的关系：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少，做功量等于电势能的减少量；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加，做功量等于电势能的增加量，W G =－△E P）．4．电场力做功的计算：（1）根据电势能的变化与电场力做功的关系计算：即W 电=－△E P ．（2）应用公式W AB =qU AB 计算：①正负号运算法：按照符号规约把电量q 和移动过程的始、终两点的电势差U AB 的值代入公式W AB =qU AB②绝对值运算法：公式中的q 和U AB 都取绝对值代入计算，功的正负再另判断：当正（或负）电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时，是电场力做正功（或电场力做负功）；当正（或负）电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时，是电场力做负功（或电场力做正功）． 5．等势面：（1）定义：电场中电势相同的点构成的面叫做等势面．（2）等势面的特点：①等势面是为了形象描述电场中各点电势高低分布而引入的假想图，不是电场中实际存在的面． ②同一等势面上各点间的电势差为零，电荷在等势面上移动时电场力不做功． ③电场线垂直于等势面，并指向电势降低最快的方向． ④等势面不相交．⑤电场强度较大的地方，等差的等势面较密．⑥电场线的描绘：利用电场线和等势面的垂直关系，先描绘出电场中的等势面，再画出电场线．6．匀强电场中场强和等势面的关系：在匀强电场中，沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积，即U =Ed ，也可理解为：在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势降落，即E =U/d ．【典型例题】例1.有一带电量q =-3×10-6C 的点电荷，从电场中的A 点移到B 点时，克服电场力做功6×10-4J ，从B 点移到C 点时电场力做功9×10－4J ．问：（1）以B 为零势能点，电荷在A 点时的电势能E PA1是多少？（2）如选取C 点的电势能为零，则电荷在A 点时的电势能E PA2又是多少？例2．将一个-7.0μC 的电荷从地面移动到如图1.3-1所示的电场中的A 点时，电荷的电势能为-140μJ ，问此过程中电场力做功多少？例3．如图1.3-2电场中有A 、B 两点，则下列说法正确的是( ) A ．电势φA >φB ，电场强度E A >E BB ．电势φA >φB ，电场强度E A <E BC ．将+q 从A 点移到B 点电场力做正功D ．负电荷-q 在A 点的电势能大于其在B 点时的电势能例4．如图1.3-4所示，电荷量为-e ，质量为m 的电子从A 点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v 0，当它通过电场中B 点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，以A 点的电势为零，求B 点的电势．例5．如图1.3-5所示，虚线方框内为一匀强电场，A 、Ｂ、C 为该电场中的三个点，若将－2×10－８Ｃ的点电荷从A 移到Ｂ，克服电场力做功1.2×10－７J ，而把该电荷从C 移到A ，电场力做功3.6×10－７J ，已知ϕＢ＝6V ，（1）求ϕＡ、ϕc ；（2）试在该方框中的Ａ、Ｂ、C 三点画出三条电场线，并简要叙述作图的理由．例6．根据图1.3-3示的电场线和等势面分布（同一图中相邻的等势面之间的电势变化量相同），讨论下列问题：（1）在等势面密集的地方，电场强度有何特征？（2）在丙图中的AB 两点，它们的电势是否相同？它们的电场强度是否相同？（3）利用图中的某些点来说明：电场强度为零的点电势不一定为零，电势为零的点，电场强度不一定为零．图1.3-1图 1.3-4图1.3-5【巩固练习】1．关于电场中场强和电势的关系，下列说法哪些是正确的（） A ．场强相同处，电势也一定相同；电势相同处，场强也一定相同 B ．场强相同处，电势不一定相同；电势相同处，场强也不一定相同 C ．电场中场强为零的区域电势处处相同 D ．电场中电势相同的位置，场强一定为零2．下列关于电势高低的判断，哪些是正确的（）A ．正电荷从A 移到B 时，其电势能增加，A 点电势一定较低 B ．正电荷只在电场力作用下从A 移到B ，A 点电势一定较高C ．负电荷从A 移到B 时，外力作正功，A 点电势一定较高D ．负电荷从A 移到B 时，电势能增加，A 点电势一定较低 3．关于等势面的说法，下列哪些说法是正确的（） A ．等势面和电场线处处垂直B ．同一等势面上的点场强大小必定处处相等C ．电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向D ．电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷必在同一等势面上移动4．如图1.3-6所示，A 、B 两点放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷，A 、B 、C 、D 四点在同一直线上，且AC =CD =DB ，将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则（）A ．电场力一直做正功B ．电场力先做正功再做负功C ．电场力一直做负功D ．电场力先做负功再做正功 5．下列说法中，正确的是( ) A ．沿着电场线的方向场强一定越来越弱B ．沿着电场线的方向电势一定越来越低C ．匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同D ．匀强电场中，各点的电势一定相等6．如图1.3-7所示为负点电荷电场中的一条电场线，a 、b 为电场线上的两点．设a 、b 两点的场强大小分别为E a 、E b 、a 、b 两点的电势分别为φa 、φb ，则下列说法中正确的是( )A ．E a >E b ，φa >φ bB ．E a <E b ，φa >φ bC ．E a >E b ，φa <φ bD ．E a =E b ，φa >φ b7．下列关于电场强度和电势的说法中，正确的是()A ．电场强度为零的地方，电势一定为零B ．电势为零的地方，电场强度一定为零C ．电场强度较大的地方，电势一定较高D ．沿着电场强度的方向，电势逐渐降低8．关于电势与电势能的四种说法中，正确的是()A ．在电场中，电势较高的地方，电荷在那一点具有的电势能较大B ．在电场中某一点，若放入电荷的电荷量越大，它具有的电势能越大C ．在正的点电荷电场中的任一点，正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能D ．在负的点电荷电场中的任一点，负检验电荷具有的电势能一定大于正检验电荷具有的电势能甲等量异号点电荷的乙等量同号点电荷的丙正点电荷的电场丁孤立带电体的电场图1.3-3电场线与等势面图1.3-79．图1.3-8中a 、b 为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a 点静止释放，沿电场线向上运动，到b 点恰好速度为零，下列说法中正确的是( )A ．带电质点在a 、b 两点所受的电场力都是竖直向上的B ．a 点的电势比b 点的电势高C ．带电质点在a 点的电势能比在b 点的电势能小D ．a 点的电场强度比b 点的电场强度大10．如图1.3-9所示，在等量异种电荷形成的电场中，有A 、B 、C 三点，A 点为两点电荷连线的中点，B 点为连线上距A 点为d 的一点，C 点为连线中垂线距A 点也为d 的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是()A ．EB >E A >E CB ．E A >E B >E CC ．U A =U C >U BD ．U B =U C >U A11．如图1.3-10所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d ，各等势面的电势如图所示，现有一质量为m 的带电微粒，以速度v 0射入电场，v 0的方向与水平方向成45°斜向上，要使质点做直线运动，则（1）微粒带何种电荷？电荷量是多少？（2）在入射方向的最大位移是多少？12．如图1.3-11所示，一质量为M 的塑料球形容器放在桌面上，它的内部有劲度系数为k 的轻弹簧直立固定于容器的内壁底部，弹簧上端经绝缘线系住一只带正电荷量为q 、质量为m 的小球，从加上一个向上的匀强电场，场强缓慢增强为E 的时候，容器对桌面压力恰好减为零．问：（1）小球的电势能怎样改变?（2）小球的电势能改变了多少?四、电容器带电粒子在电场中的运动1．电容器、电容（1）电容器：两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器．（2）电容：描述电容器容纳电荷本领的物理量．①定义：电容器所带的电荷量Q （一个极板所带电荷量的绝对值）与两个极板间电势差U 的比值，叫做电容器的电容．电容C 由电容器本身因素决定，与电容器所带电量Q 和充电电压U 无关．③单位：1F=106μF=1012pF ④几种电容器（a ）平行板电容器：平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比，跟正对面积S 成正比，跟两板间的距离d 成反比，带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场，板间场强为U/d E =．（b ）固定电容器、可变电容器、电解电容器．电解电容器接入电路时应注意其极性． 2．带电体在电场中的运动（1）平衡（静止或匀速）：仅在电场力和重力作用下满足mg qE =图1.3-8图1.3-11图1.3-9图1.3-10（2）加速（1）能量：在任何电场中，若只有电场力做功，有21222121mv mv qU -=．（2）动力学：在匀强电场中，若只有电场力作用，带电体做匀变速运动，其加速度为mEqa =．（3）偏转当不计重力的带电粒子以一定初速垂直电场方向进入匀强电场时，粒子的运动为类平抛运动，其轨迹是抛物线．当带电粒子的质量为m ，电量为q ，两平行金属板板长为l ，距离为d ，板间电压为U ，当带电粒子以初速v 0平行于两板进入电场时，两板间的场强为dUE =．在垂直于场强方向上，粒子做匀速直线运动：t v x v v 0x ==,0．在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动：mqE a =，221,t mqE y t m qEv y ==．离开电场时，粒子在板间的运动时间为0v lt =﹔ 沿电场力方向上的位移为;221222mdv qUl at y == 速度方向上的偏转角为φ，2tan mdv qUlv v y ==φ．（4）圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中，可做匀速圆周运动．如氢原子核外电子的绕核运动．此时有rv m r Qq k22=． 3．示波器：（1）构造：示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成．（2）示波管的基本工作原理：利用两组正交的偏转极板，可以控制电子打在荧光屏上的位置．示意图如右：两组偏转电极分别控制电子在水平、竖直方向的偏转．一般在水平偏转电极上加扫描电压（从左向右周期性扫描），在竖直偏转电极上加需要研究的信号．（3）示波器面板开关与旋钮的作用：如图所示为J2459型示波器的面板．①是辉度调节旋钮，标以“☼”符号，用来调节光点和图像的亮度．顺时针旋转旋钮时，亮度增加．②是聚焦调节旋钮“⊙”，③是辅助聚焦调节旋钮“○”，这两个旋钮配合着使用，能使电子射线会聚，在荧光屏上产生一个小的亮斑，得到清晰的图像．往下是电源开关和指示灯，用后盖板上的电源插座接通电源后，把开关扳向“开”的位置，指示灯亮，经过一两分钟的预热，示波器就可以使用了．荧光屏下边第一行中，④是竖直位移旋钮，⑤是水平位移旋钮，分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的位置．它们中间的两个旋钮是“Y 增益”和“X 增益”旋钮，分别用来调整图像在。

选修3-1 第六章静电场

第六章静电场第一部分电场的力的性质,物质的电结构、点电荷、电荷守恒Ⅰ(考纲要求)1.物质的电结构(1)原子是由带的原子核和带的电子构成，原子核的正电荷数与电子的负电荷数相等．(2)金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做．2．点电荷、元电荷(1)元电荷：e＝，所有带电体的电荷量都是元电荷的，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同．电子的电荷量q＝．(2)点电荷：①本身的线度比相互之间的距离的带电体．②点电荷是理想化模型．3．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能创生，也不能消失，只能从物体的一部分到另一部分，或者从一个物体到另一个物体，在的过程中电荷的总量保持不变．(2)起电方法：摩擦起电、、接触起电．(3)带电实质：物体带电的实质是．,库仑定律Ⅱ(考纲要求)1.内容：中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的成正比，与它们的成反比．作用力的方向在．2．表达式：F＝，式中k＝ N·m2/C2，叫静电力常量．3．适用条件：中的．,静电场Ⅰ、电场强度、点电荷的电场强度Ⅱ(考纲要求)1．静电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间的一种特殊物质．(2)基本性质：对放入其中的电荷有．2．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量的．(2)定义式：E＝．单位：N/C或V/m(3)点电荷形成电场中某点的电场强度真空中点电荷形成的电场：E＝．(4)方向：规定在电场中某点所受的方向为该点的电场强度方向．(5)电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 .电场线Ⅰ(考纲要求)1.定义为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的都跟该点的电场强度方向一致，曲线的表示电场的强弱.2.电场线的特点3.几种典型电场的电场线(如图所示).一、基础自测1.M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电1.6×10－10 C，下列判断正确的有().A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从M转移到NC.N在摩擦后一定带负电1.6×10－10 CD.M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子2.关于点电荷，以下说法正确的是().A.足够小的电荷，就是点电荷B.一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷C.在实际中点电荷并不存在D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的大小，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计3.(2012·广东模拟)当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时，测得该点的电场强度为E，若在同一点放入电荷量为q′＝2q的负试探电荷时，测得该点的电场强度().A.大小为2E，方向与E相同B.大小为2E，方向与E相反C.大小为E，方向与E相同D.大小为E，方向与E相反4.在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F.要使它们之间的相互作用力为2F，下列方法可行的是().A.使甲、乙电荷量都变为原来的2倍B.使甲、乙电荷量都变为原来的1 2C.使甲、乙之间距离变为原来的2倍D.使甲、乙之间距离变为原来的1 2 .5.某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子只在电场力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过N 点．则下列判断正确的是().A.粒子带负电B.粒子在M点的加速度大C.粒子在N点的速度大D.电场力对粒子做正功二、高考体验（一）库仑定律的应用(中频考查)1．(2010·海南卷，4)如图所示，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，∠MOP ＝60°.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点处的点电荷移到P点，则O点的电场强度大小变为E2.E1与E2之比为()．A．1∶2 B．2∶1C．2∶ 3 D．4∶ 32．(2011·海南卷)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电荷量为q，球2的带电荷量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时球1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知()．A．n＝3 B．n＝4 C．n＝5 D．n＝6（二）对电场强度的理解及叠加(中频考查)3．(2009·上海)两带电荷量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上电场强度大小E与x关系的是图()．4．(2011·重庆卷，19)如图所示，电荷量为＋q 和－q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有( )．A ．体中心、各面中心和各边中点B ．体中心和各边中点C ．各面中心和各边中点D ．体中心和各面中心(三）对电场线的理解及应用(高频考查) 5．(2010·上海高考)三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a 、b 两点处的电场强度大小分别为E a 、E b ，电势分别为φa 、φb ，则( )．A ．E a >E b ，φa >φbB ．E a <E b ，φa <φbC ．E a >E b ，φa <φbD ．E a <E b ，φa >φb 6．(2010·课标全国)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器．某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，下图中直线ab 为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( )．7．(2011·上海单科，1)电场线分布如图所示，电场中a 、b 两点的电场强度大小分别为E a 和E b ，电势分别为φa 和φb ，则( )．A ．E a >E b ，φa >φbB ．E a >E b ，φa <φbC ．E a <E b ，φa >φbD ．E a <E b ，φa <φb第二部分电场的电的性质,电势能、电势 Ⅰ(考纲要求)1.电势能(1)电场力做功①特点：电场力做功与无关，只与有关． ②计算方法a ．W ＝，只适用于匀强电场，其中d 为沿的距离．b ．W AB ＝qU AB ，适用于． (2)电势能①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到位置时电场力所做的功． ②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于，即W AB ＝E p A －E p B ＝－ΔE p . 2．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，用φ表示．在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势时，电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负．(2)公式：φ＝E p q(与试探电荷无关) (3)单位：伏特(V)(4)电势与电场线的关系：沿电场线方向电势降低．(电场线指向电势降低最快的方向)(5)零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．(大地或无穷远默认为零)3．等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面．(2)等势面的特点①等势面一定和电场线垂直．②等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷时电场力不做功．③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．④电场线越密的地方，等差等势面越密．,电势差Ⅱ(考纲要求)1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，与移动电荷的的比值．2．定义式：U AB＝．3．电势差与电势的关系：U AB＝，U AB＝－U BA.4．影响因素：电势差U AB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功W AB，与零电势点的选取．,匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅰ(考纲要求)1．电势差与电场强度的关系式：U AB＝Ed，其中d为电场中两点间的距离．(如右上图所示)2．电场强度的方向和大小：电场中，电场强度方向是指最快的方向．在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿方向每单位距离上降低的电势．特别提醒：(1)U＝Ed只适于匀强电场的定量计算．(2)在非匀强电场中也可用U＝Ed定性判断电势差的大小.静电现象的解释Ⅰ(考纲要求)1.静电感应、静电平衡：把金属导体放在外电场中，导体内的自由电子受电场力作用而，使导体的两面出现等量的电荷，这种现象叫静电感应；当导体内自由电子的定向移动时，导体处于静电平衡状态.2.静电屏蔽金属壳或金属网罩所包围的区域，不受电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽.一、基础测试1.下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是().A.电荷在电场强度大的地方，电势能一定大B.电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零C.电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能一定减少D.电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点，电荷的电势能可能增加，也可能减少2.下列说法正确的是().A.A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功B.电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D.A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以U AB＝U BA3.(2012·重庆模拟)如下图左所示，正点电荷Q产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的正点电荷从B移到A，则().A.外力克服电场力做功QU，电势能增加qUB.外力克服电场力做功qU，电势能增加QUC.外力克服电场力做功qU，电势能增加qUD.外力克服电场力做功QU，电势能减少QU4.(2012·湖北宜昌高三检测)如上图右所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是().A.竖直向下，E＝100 V/mB.水平向左，E＝100 V/mC.水平向左，E＝200 V/mD.水平向右，E＝200 V/m5.(2012·江苏盐城、泰州联考)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab＝U bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点．据此可知().A.三个等势面中，c的电势最高B.带电质点通过P点时的电势能较Q点大.带电质点通过P点时的动能较Q点大D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大二、高考体验（一）电场的能的性质(高频考查)1．(2009·上海)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则()．A．a点和b点的电场强度相同B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大2．(2010·天津理综，5)在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()．A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小3．(2010·山东理综，20)某电场的电场线分布如图，以下说法正确的是()．A．c点电场强度大于b点电场强度B．a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4．(2011·江苏卷，8)一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有()．A．粒子带负电荷B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大（二）电势、电势差、与电场强度的关系(中频考查)5．(2010·江苏单科，5)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图示．下列说法中正确的是()．A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和－x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等6．(2010·安徽理综)如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为()．A．U OP＝－10sin θ(V)B．U OP＝10sin θ(V)C．U OP＝－10cos θ(V)D．U OP＝10cos θ(V)7．(2011·海南卷，1)关于静电场，下列说法正确的是()．A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加第三部分电容器带电粒子在电场中的运动,常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系 Ⅰ(考纲要求)1．常见电容器(1)组成：由两个彼此又相互的导体组成． (2)带电荷量：一个极板所带电荷量的． (3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的，电容器中储存．放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中转化为其他形式的能． 2．电容(1)定义：电容器所带的与电容器两极板间的电势差U 的比值．(2)定义式：C ＝．(3)物理意义：表示电容器本领大小的物理量． (4)单位：法拉(F)1 F ＝ μF ＝1012pF 3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比． (2)决定式：C ＝，k 为静电力常量．,带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ(考纲要求)1.带电粒子在电场中的加速带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场，带电粒子将做运动．有两种分析法： (1)用动力学观点分析：a ＝qE m ，E ＝U d，v 2－v 20＝2ad . (2)用功能观点分析：粒子只受电场力作用，电场力做的功等于物体动能的变化．qU ＝12mv 2－12mv 202．带电粒子在匀强电场中的偏转(1)研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场． (2)处理方法：类似于平抛运动，应用运动的的方法．①沿初速度方向做运动，运动时间t ＝l v 0②沿电场力方向，做运动⎩⎪⎨⎪⎧加速度：a ＝F m ＝qE m ＝Uq md离开电场时的偏移量：y ＝12at 2＝Uql 22mdv2离开电场时的偏转角：tan θ＝v yv 0＝Uql mdv20示波管 Ⅰ(考纲要求)1.构造：(1) ，(2) ，(3)2.工作原理(如右上图所示)(1)如果在偏转电极XX ′和YY ′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏，在那里产生一个亮斑.(2)YY′上加的是待显示的，XX ′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压，若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象. 一图二结论（如右下图）结论：(1)粒子以一定速度v 0垂直射入偏转电场．粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的l/2处沿直线射出的.(2)经过相同电场加速，又经过相同电场偏转的带电粒子，其运动轨迹重合，与粒子的带电荷量和质量无关. 一、基础自测1.下列关于电容的说法正确的是( ). A.电容器简称电容B.电容器A 的电容比B 的大，说明A 的带电荷量比B 多C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器需要带的电荷量D.由公式C ＝QU知，电容器的电容与电容器两极板间的电势差成反比，与电容器所带的电荷量成正比2.(2012·徐州高三检测)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零3.一个带电小球，用细绳悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬绳烧断，小球将做( ). A.自由落体运动 B.匀变速曲线运动方向 C.沿悬绳的延长线方向做匀加速直线运动 D.变加速直线运动4.电子以初速度v 0沿垂直电场强度方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现增大两极板间的电压，但仍使电子能够穿过平行金属板，则电子穿过平行金属板所需要的时间( ). A.随电压的增大而减小 B.随电压的增大而增大 C.加大两板间距离，时间将减小 D.与电压及两板间距离均无关5.(2011·长春调研)如图所示，静止的电子在加速电压为U 1的电场作用下从O 经P 板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为U 2的电场作用下偏转一段距离．现使U 1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该( ).A.使U 2加倍B.使U 2变为原来的4倍C.使U 2变为原来的2倍D.使U 2变为原来的12倍二、高考体验（一）平行电容器的动态分析问题(高频考查)1．(2009·海南)一平行板电容器两极板间距离为d 、极板面积为S ，电容为ε0Sd ，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间( )．A ．电场强度不变，电势差变大B ．电场强度不变，电势差不变C ．电场强度减小，电势差不变D ．电场强度减小，电势差减小 2．(2010·北京理综)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)．设两极板正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )．A ．保持S 不变，增大d ，则θ变大B ．保持S 不变，增大d ，则θ变小C ．保持d 不变，减小S ，则θ变小D ．保持d 不变，减小S ，则θ不变3．(2011·天津卷，5)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U 1，板间电场强度为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间电场强度为E 2，下列说法正确的是( )．A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 1 （二）带电粒子在电场中的运动(高频考查) 4．(2011·安徽卷，20)如图(a)所示，两平行正对的金属板A 、B 间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处．若在t 0时刻释放该粒子，粒子会时而向A 板运动，时而向B 板运动，并最终打在A 板上．则t0可能属于的时间段是( )．A ．0<t 0<T 4 B.T 2<t 0<3T4C.3T 4<t 0<T D ．T <t 0<9T85．(2011·安徽卷，18)图(a)所示为示波管的原理图．如果在电极YY ′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX ′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )．6．(2011·福建卷，20)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图所示，在虚线MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A 、B 两点间往返运动．已知电场强度的大小分别是E 1＝2.0×103 N/C和E 2＝4.0×103 N/C ，方向如图所示，带电微粒质量m ＝1.0×10－20 kg ，带电荷量q ＝－1.0×10－9C ，A 点距虚线MN 的距离d 1＝1.0 cm ，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求： (1)B 点距虚线MN 的距离d 2；(2)带电微粒从A 点运动到B 点所经历的时间t .。

高中物理选修3-1第一章《静电场》复习

（1）等势面：电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面．
(2)电场中等势面的形状．
(3) 等势面的性质
①沿同一等势面移动电荷时，电场力不做功。在同一等势面上任意两点间的电势差为零，所以电场力做功为零． ②电场线跟等势面垂直，并且由高电势的等势面指向低电势的等势面．
③任意两个等势面都不相交
【特别提醒】
（1）电荷在电场中具有电势能。（2）电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
（3）电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大（4）场力做多少功，电荷电势能就变化多少。
WAB EPA EPB EP
（5）电势能是相对的，与零电势能面有关
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电势能规定为零。
（1）定义:电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值 EP (2)定义式 : A （3）标量. q （4）单位: 伏特(V) （5）电势具有相对性:选择不同的零电势点,各点的电势是不
同的.往往选大地或无穷远为零电势点.
（6）电势和电场线方向的关系:
沿着电场线方向电势越来越低
4、等势面的概念
场强为零的点，电势、电势能不一定为
零；电势为零的点，场强不一定为零，电势能一定为零；电势能为零的点，场强不一定为零，电势一定为零。
【例 5】(双选)图 1－4 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( )
(2)接触起电：实质：不同物体间的电荷转移 (3)感应起电：静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象叫做静电感应。感应起电：利用静电感应使物体带电叫做感应起电。

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最新人教版高中物理选修3-1复习资料全套带答案高中物理第一章静电场章末总结新人教版选修3-1第一部分题型探究静电力与平衡把质量m的带负电小球A,用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成a角•试求:(1)A球受到的绳子拉力多大？(2)A球带电荷量是多少？【思路点拨】(1)对小球A受力分析，受重力、静电引力和绳子的拉力，根据三力平衡求出绳子拉力;(2)根据库仑定律求出小球A的带电量.解析：⑴带负电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F'、重力mg以及绳子的拉力T的作用，其合力为零.因此mg-Tcos a =0, F' -Tsin a =0e nig ,得丁= ------ ，F = mg tan a.cos a(2)根据库仑定律F ‘ =k^r,2所以A球带电荷量为q"；,：答案：(1) A球受到的绳子拉力F，=mgtan a/、 4皿i 卄冃口mgr2tan a(2) A球带电荷量是q= —小结：本题先根据平衡条件得到库仑力，再根据库仑定律求出B球的带电量.a针对性训练1.用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点.已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹角均为0,如图所示.若己知静电力常量为k,重力加速度为g.求：(1)小球所受拉力的大小；⑵小球所带的电荷量.解析：(1)对小球进行受力分析，如图所示.设绳子对小球的拉力为T,则"严(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,贝!) F=mgtan 0 ,又因为：F=k —, r=2Lsin 0 r所以Q = 2Lsi 吧严卜答案：见解析粒子在电场屮的运动一带电的粒子射入一固定的点电荷Q 形成的电场中，沿图屮虚线由a 点运动到b 点，a 、b 两点到点A. 粒子一定带正电荷B. 电场力一定对粒子做负功C. 粒子在b 点的电势一定高于a 点的电势D. 粒子在b 点的加速度一定小于在a 点的加速度【思路点拨】由于粒子运动的轨迹是远离电荷Q 的，所以可以判断它们应该是带同种电荷；再由电场力的方向和粒子运动的方向的关系，可以判断做功的情况；根据电场线的疏密可以判断出场强的大小，进而可以判断出电场力和加速度的大小.解析：A. rh 粒子的运动的轨迹对以判断出粒子和点电荷Q 之间的作用力是互相排斥的，所以它们应该是带同种电荷，但不一定就是带正电荷，所以A 错误.B. 由于粒子和点电荷Q 之间的作用力是互相排斥的，而粒子是向着电荷运动的，也就是库仑力的方向和粒子运动的方向是相反的，由功的公式可以判断电场力一定对粒子做负功，所以B 正确.C. 由A 的分析可知，不能判断Q 带的电荷的性质，所以不能判断ab 点的电势的高低，所以C 错误.D. 由于r a >n,根据E=k2可以判断a 点的场强要比b 点小，所以粒子在b 点时受的电场力比较大， r加速度也就大，所以D 错误.答案：B小结：本题是対电场性质的考查，根据粒子的运动的轨迹判断出粒子和电荷Q 所带的电荷的性质，是解决本题的关键，当然还要理解电场线与场强的关系.»针对性训练2. (多选)一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abed 曲线，下列判断正确的是(BC)A. 粒子带负电B. 粒子通过a 点时的速度比通过b 点时大C. 粒子在a 点受到的电场力比b 点小则在这一过程中(若粒子只受电场力,D.粒子在a点时的电势能比b点大解析：A.轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向，知电场力背离正电荷方向，所以该粒子帯正电.故A 错误.B.从a到b,电场力做负功，根据动能定理，动能减小，a点动能大于b点动能，则a点速度大于b 点的速度.故B正确.C.b点的电场线比a点电场线密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，所以粒子在a点的电场力比b点小.故C正确.D.从a到b,电场力做负功，电势能增加.所以a点的电势能小于b点的电势能.故D错误.功能关系在电场中的运用如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将质子和a粒子(带电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍)分别从A点由静止释放到达B点时，它们速度大小之比为多少？解析：质子和a粒子都是正离子，从A点释放后将受电场力作用，加速运动到B点，设AB间的电势差为U,根据动能定理得：对质子：qnU=^mnVH①对a粒子：q a U=^maVa②答案：将质子和a粒子分別从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小Z比是£： 1.»针对性训练3.如图所示，一电子(质量为in,电量绝对值为e)处于电压为U的水平加速电场的左极板A内侧，在电场力作用下由静止开始运动，然后穿过极板B中间的小孔在距水平极板M、N等距处垂直进入板间的匀强偏转电场.若偏转电场的两极板间距为d,板长为1,求：(1)电子刚进入偏转电场时的速度vo；(2)要使电子能从平行极板M、N间飞出，两个极板间所能加的最大偏转电压•令習厂 M解析：（1）在加速电场屮，由动能左理有:eU=^mvo —0©（2）电子在偏转电场屮做类平抛运动，有: 平行极板方向：要飞出极板区:联解③④⑤式得：「即 U‘ .ax=-^-U. @答案：见解析创新探究有这样一种观点：有质量的物体都会在英周围空间产生引力场，而一个有质量的物体在英他有质量的物体所产生的引力场中，都要受到该引力场的引力（即万有引力）作用，这种情况可以与电场类比，那么，在地球产生的引力场中重力加速度，可以与电场中下列哪个物理量相类比（）A. 电势B.电势能C.电场强度D.电场力解析：本题的情境比较新，引力场与电场是两个不同性质的场，但有可比性.引力场的特点是对处于引力场的有质量的物体有力的作用即F=n ）g, g 为重力加速度，这是引力场中力的性质.而电场的特点是对处于电场的电荷有力的作用即F=Eq, E 为电场强度.两者都是从力的角度显示场的重要性质.答案：C第二部分典型错误释疑典型错误之一忽视对电性的讨论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9X1（E" N,当它们合在一起吋，成为一个带电量为3X10—8 C 的点电荷，问：原來两个电荷的带电量各为多少？【错解】根据电荷守恒定律：qi + q 2=3X10-8 C=a©2 [ /\ —2 x 2根据库仑定律：q 】q2=〒F=—— X9X10-4 C 2=1X1O -15 C 2=bh以q2飞代入①式得：qf ）+ b = 01 =Vot ③ leU'2 C ④垂直极板方向: 解①得:②解得 qi=-（a±-\/a 2 —4b ） =~（3X 10_s ±^/9X 10_1（，—4X 10_I ：，）C.【分析纠错】学生的思维缺乏全面性，因两点电荷有对能同号，也有可能异号.题中仅给出相互作用力的大小，两点电荷可能异号，按电荷异号计算.由 qi —Q2=3X 10 s C=a.q 】q2=l X 10-11 C 2 = b.得 qf —aqi — b=0,由此解得:q 】 = 5X10 8 Cq 2=-2X10-8 C.典型错误之二因错误理解直线运动的条件而出错如图所示，一粒子质量为m,带电量为+ q,以初速度v 与水平方向成45°角射向空间匀强电场区域，粒子恰做直线运动.求这匀强电场最小场强的大小，并说明方向.【错解】因粒子恰做直线运动，所以电场力刚好等于mg ，即电场强度的最小值为：歸=才.【分析纠错】因粒子恰做直线运动，说明粒子所受的合外力与速度平行，但不一定做匀速直线运动, 还可能做匀减速运动.受力图如图所示，显然最小的电场强度应是：厂 mgs in 45°亠宀工士〒“宀,亠 Emin= ------------- = —，方I 口J 垂直于V 斜冋上方. q 2q典型错误之三因错误判断带电体的运动情况而出错质量为m 的物块，带正电Q,开始时让它静止在倾角u=60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为的匀强电场，如图所示，斜面高为H,释放物体后，物块落地的速度大小为（）【错解】不少同学在做这道题时，一看到“固定光滑绝缘斜而”就想物体沿光滑斜而下滑不受摩擦力作 A.J72+&) gH C. 2V2gH41用，由动能定理得：mgH+QE#=$Tiv2,得v=p（2+羽）gH而错选A.【分析纠错】其实“固定光滑绝缘斜面”是干扰因素，只要分析物体的受力就不难发现，物体根本不会沿斜面下滑，而是沿着重力和电场力合力的方向做匀加速直线运动，弄清了这一点，就很容易求得本题正确答案应是C.典型错误之四因忽视偏转电场做功的变化而出错一个动能为Ek 的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2应，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器吋的动能变为()A. 8EuB. 5EkC. 4.25EkD. 4Ek【错解】当初动能为Ek 时，未动能为2Ek ,所以电场力做功为W=E k ；当带电粒子的初速度变为原來的两倍时，初动能为4比，电场力做功为W=Ek ；所以它飞出电容器时的动能变为5Ek,即B 选项正确.【分析纠错】因为偏转距离为丫=跻，所以带电粒子的初速度变为原来的两倍时，偏转距离变为》, 所以电场力做功只有W=0.25Ek,所以它飞出电容器时的动能变为4. 25E k ,即C 选项正确.高中物理第二章恒定电流章末总结新人教版选修3-1 原理测电阻率描述小灯泡的伏安特性曲线测电池的便用多用表第一部分题型探究将复杂的研究对象转换成简单的物体模型解决实际问题在国庆日那天，群众游行队伍中的国徽彩车，是由一辆电动车装扮而成，该电动车充一次电可以走 100 km 左右.假设这辆电动彩车总质量为6. 75X 103 kg,当它匀速通过天安门前500 m 长的检阅区域时用时250 s,驱动电机的输入电流I = 10 A,电压为300 V,电动彩车行驶时所受阻力为车重的0. 02倍.g 取10 m/s 2,不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：(1) 驱动电机的输入功率；(2) 电动彩车通过天安门前时的机械功率；龄规律电路的连接开艾猜动变阻器恆定电流导线I 控制件 111源 ① 电開定鏗② 部分电路欧姆定律③ 焦耳定律®闭合电路欧姆定禅用电器电浣表电压表多用表(3)驱动电机的内阻和机械效率. 【思路点拨】转换对象彩车一“非纯电阻电路”模型思路立现把复杂的实际研究对象转化成熟悉的非纯电阻电路进行处理，抓住了问题的实质，忽略了次要因素，看似复杂的问题变得非常容易解析：(1)驱动电机的输入功率：P 入=UI = 300 VX10 A = 3 000 W.V(2)电动彩车通过天安门前的速度v =?=2 m/s,电动彩车行驶时所受阻力为Fr=0. 02mg=0. 02X6. 75X 103X 10 N=l. 35X10’ N；电动彩车匀速行驶吋F=Ff, 故电动彩车通过天安门前时的机械功率P 机=Fv = 2 700 W.(3)设驱动电机的内阻为R,由能量守恒定律得：1)入七=P机t +『Rt,解得驱动电机的内阻R=3 Q,驱动电机的机械效率H XI00%=90%.1入答案：(1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 Q 90%小结：电动彩车是由电动机驱动的，其含电动机的电路是一非纯电阻电路模型，处理此类问题常用能量守恒定律列式求解.a针对性训练1.有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过测量钻孔中的电特性反映地下的有关情况.如图为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm•设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率P =0.314 Q・m. 现在在钻孔的上表面和底部加上电压测得U =100 V, 1 = 100 mA,求该钻孔的深度.解析：设该钻孔内的盐水的电阻为R,由R=p得R jo男Q=io‘ Q・由电阻定律得：深度hRS 103X3. 14X0. I2=i =—= -----------------------P 0.314答案：100 m含电容电路的分析与计算方法(多选)如图所示，乩、R2、R3、出均为可变电阻，G、C2均为电容器，电源的电动势为E,内阻r^O. 若改变四个电阻中的一个阻值，贝9()m= 100 m.&所带的电量都增加 C2所带的电量都增加 C2所帯的电量都增加C2所带的电量都增加【思路点拨】由电路图可知，电阻R2、&、串联接入电路，电容器G 并联在电阻R2两端，电容器C2 与心、出的串联电路并联；根据电路电阻的变化，应用欧姆定律及串联电路特点判断电容器两端电压如何变化，然后由Q=CU 判断出电容器所带电荷量如何变化.解析：Ri 上没有电流流过，R 】是等势体，故减小R 】，G 两端电压不变，C2两端电压不变，G 、C2所带的电量都不变，选项A 错误；增大G 、C2两端电压都增大，G 、G 所带的电量都增加，选项B 正确；增大心，G 两端电压减小，C2两端电压增大，G 所带的电量减小，C2所带的电量增加，选项C 错误；减小心，G 、 C2两端电压都增大，C 】、C2所带的电量都增加，选项D 正确.答案：BD小结：解决含电容器的直流电路问题的一般方法：(1) 通过初末两个稳定的状态來了解中间不稳定的变化过程.(2) 只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路.(3) 电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.(4) 在计算电容器的帶电荷量变化吋，如果变化前后极板帯电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和.a 针对性训练2. (多选)如图所示电路中，4个电阻阻值均为R,电键S 闭合时，有质量为叭带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间.现断开电键S,则下列说法正确的是(AC)A. 小球带负电B. 断开电键后电容器的帯电量增大C. 断开电键后带电小球向下运动0.断开电键后带电小球向上运动解析：带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正屮间，说明所受电场力向上，小球带负电，选项A 正确；断开电键后电容器两端电压减小，电容器的带电量减小，带电小球所受电场力减小，带电小球向下运动，选项C 正确、D 错误.A. 减小Ri, B. 增大R2, C. 增大 D. 减小Ri, G 、 C 】、 /?ft创新情景探究角速度计可测量航天器自转的角速度3,其结构如图所示.当系统绕OCT 转动时，元件A 在光滑杆上发生滑动，并输出电压信号成为航天器的制导信号源.已知A 质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为I 』，电源电动势为E,内阻不计.滑动变阻器总长为L,电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动头P 在中点，与固定接点Q 正对，当系统以角速度3转动时，求：(1) 弹簧形变量x 与3的关系式；(2) 电压表的示数U 与角速度(Q 的函数关系.【思路点拨】当系统在水平面内以角速度3转动时，由弹簧的弹力提供元件A 的向心力，根据牛顿第二定律得到角速度3与弹簧仲长的长度x 的关系式.根据串联电路电压与电阻成正比，得到电压U 与x的关系式，再联立解得电压U 与角速度3的函数关系.解析：(1)根据牛顿第二定律，有：F r .=ma = mw 2R, 而 F n = kx = m 2 (Lo + x),2m 3 *L 0(k —mco 2) 答案：见解析.小结：本题是一道典型的理论联系实际的题目，也是一道力学、电学的综合题，关键是要弄懂滑动变阻器上当滑动头P 滑动时的电阻关系.»针对性训练3. 如图所示，图甲是我市某中学在研究性学习活动中，吴丽同学自制的电子秤原理示意图.目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计•・滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘屮没有放物体时，滑动触头恰好指在变阻器R 的最上端，此吋电压表示数为零.设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为「限流电阻阻值为R 。

高中物理选修3-1《静电场》单元归纳

《静电场》单元复习A．基本概念B、典型判断和计算1．库仑力的计算：①条件：真空中两个点电荷间的相互作用，(在空气中也近似成立)．②计算中不代入正负号计算，方向由“同性相斥、异性相吸”判断。

③两个相同的带电金属小球接触后总电荷量平均分配，即若带同种电荷，则平分二者的电荷量之和，若带异种电荷，先中和再平分中和后的净电荷④库仑力下的平衡问题：（受力分析不漏库仑力，且库仑力总成对出现，等大反向）【例1】真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(A、B均可看作点电荷)，分别固定在两处，两球间静电力为F，用一个不带电的同样的金属小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B球间的静电力应为多大？若再使A、B间距离增大一倍，则它们间的静电力又为多大？【例2】质量分别是m1和m2，带电荷量分别为q1和q2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β)，两小球恰在同一水平线上，那么( )A．两球一定带同种电荷B．q1一定大于q2C．m1一定小于m2D．m1所受库仑力一定大于m2所受的库仑力2.场强的计算：①四个计算方法：E=F/q（任何电场） E=kQ/r2（点电荷电场） E=U/d（匀强电场）间接法：计算非典型电场时，可利用E合=0，即E待求=E其他，求出剩余其他部分的E②计算中均不代入正负号计算，方向由“与假设放入试探的正电荷所受电场力同向，或与放入试探的负电荷所受的电场力反向”来判断。

③电场的叠加：在该点单独引起的矢量和E合=E1 + E2 + E3 + …….遵循平行四边形定则【例1】如图为某匀强电场的等势面分布图(等势面竖直分布)，已知每两个相邻等势面相距2 cm，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为( )A．E＝100 V/m，竖直向下B．E＝100 V/m，竖直向上C．E＝100 V/m，水平向左D．E＝100 V/m，水平向右【例2】如图所示，A为带正电的金属板，沿金属板的垂直平分线在距板r处有一质量为m、电荷量为+q的小球，用绝缘丝线悬挂于O点，小球偏转θ角而静止，试求小球所在处的电场强度【例3】如图所示，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？静止释放一正电荷q，仅在电场力作用下，q沿电场线通过b点，q由a到b过程的速度—时间图象如图(乙)．则场源应( )A．带正电，位于M的左侧B．带正电，位于N的右侧C．带负电，位于M的左侧D．带负电，位于N的右侧【例2】如图所示，O点有正电荷Q，以O为圆心的三个同心圆的半径分别为OA＝r，OB＝2r，OC ＝3r，将一负电荷q由A移到B克服电场力做功为W1，由B移到C克服电场力做功为W2，由A移到C克服电场力做功为W3，则( )A．W2<W1<W3B．W1＝W2C．W3<W1＋W2D．W3＝2W14、电势ψ、电势差U、电场力做功W、电势能ε的判断和计算关系式：电势ψ电势差U=ψ1—ψ电场力做功电势能W=Δεε=ψ①计算中ψ、U、W、ε、q虽没有方向，但均判断出正负号且代入正负号计算A．M、N两点间的电势差U与电荷量q成反比，与电场力做功W成正比。

2018-2019学年高二上学期物理期末复习(选修3-1)专题01静电场知识点归纳Word版含解析,

2018-2019学年高二上学期物理期末复习(选修3-1)专题01静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷：e= 1.6 x 10 —19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。

(2) 点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。

2. 静电场(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。

3. 电荷守恒定律(1) 内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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；在转移过程中，电荷的总量保持不变。

(2) 起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。

(3) 带电实质：物体带电的实质是得失电子。

二、库仑定律1. 内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比。

作用力的方向在它们的连线上。

2. 表达式：F= k?學，式中k = 9.0 X 10 N -m /C，叫静电力常量。

r3. 适用条件：真空中的点电荷。

三、电场强度、点电荷的场强1. 定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。

2. 定义式：E= F。

单位：N/C或V/mq3. 点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E= kjQQ°4. 方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。

5. 电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则。

四、电场线1. 定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画岀一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱。

①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷.②电场线不相交，也不相切，更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹.③同一幅图中，场强大的地方电场线较密，场强小的地方电场线较疏.五、匀强电场电场中各点场强大小处处相等，方向相同，匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线.六、电势能、电势1. 电势能(1) 电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。

高中物理选修3-1静电场复习1

第一章电场 1知识结构库仑定律力的性质——场强——电场线电势能应用（电容）能的性质——电势电势差电场力的功等势面平衡（静力学）带电粒子在电场中的运动加速（动力学）偏转（类平抛）带电粒子在复合场中的运动知识要点1．电场强度：是反映电场的力的性质的物理量，由场源电荷和在场中的位置决定，是矢量。

qF E ＝适用于一切电场； 2r kQ E =适用于点电荷在真空中形成的电场； dU E =适用于匀强电场。

2．电势：是反映电场的能的性质的物理量，由场源电荷和在场中的位置决定，是标量。

主要性质：1）沿着电场线方向，电势降低，逆着电场线方向电势升高；2）电势的值与零电势的选取有关，通常取无穷远处电势零，实际应用中常取大地电势为零； 3）当同时存在几个“场源”时，某点的电势等于各“场源”的电场在此处电势的代数和。

3．电势能：电荷放在电场中，由于与电场发生相互作用而产生与电场所共有的势能，习惯上称为电荷的电势能。

是标量。

电势能是相对量，由电场中该点的电势和放在该点电荷的电量决定。

4．电场力的功：电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷电势能增加。

做功的多少由电荷的电量和起点、终点的电势决定，与路径无关，这与重力做功与重力势能的变化相似。

5．等势面：电场中电势相等的点组成的面叫等势面。

主要特点：1）等势面一定跟电场线垂直；2）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，是电势减少最快的方向；3）任意两等势面不相交；4）电荷在同一等势面上移动、电场力做功为零；5）电场强度较大的地方，等差的等势面较密。

练习巩固1.如图是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是（）A ．A 点场强一定大于B 点场强 B ．在B 点释放一个电子，将一定向A 点运动C ．这点电荷一定带正电D ．正电荷运动中通过A 点时，其运动方向一定沿AB 方向 2.用6伏干电池对一个电容器充电时（）A ．只要电路不断开，电容器的带电量就会不断增加B ．电容器接电源正极的极扳带正电，接电源负极的极板带负电C ．电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量D ．充电后电容器两极板之间不存在电场3.将电量为3×10-6C 的负电荷,放在电场中A 点,受到的电场力大小为6×10-3N ,方向水平向右，则将电量为6×10-6C 的正电荷放在A 点，受到的电场力为（） A ．1.2×10-2N ，方向水平向右 B ．1.2×10-2N ，方向水平向左 C ．1.2×102N ，方向水平向右 D ．1.2×102N ，方向水平向左4.在点电荷Q 的电场中，距Q 为r 处放一检验电荷q ，以下说法中正确的是（）A ．r 处场强方向仅由Q 的正、负决定B ．q 在r 处的受力方向仅由Q 的正、负决定C ．r 处场强的正、负由场强零点的选择决定D ．r 处场强的正、负由q 的正、负决定5.关于场强的概念，下列说法正确的是（）6.关于电场强度和电场线，下列说法正确的是（）A ．在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变B ．由电场强度的定义式E=F/q 可知，电场中某点的E 与q 成反比，与q 所受的电场力F 成正比C ．电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向D ．初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合 7.a 、b 两个电容器，a 的电容大于b 的电容（）A ．若它们的带电量相同，则a 的两极板的电势差小于b 的两极板的电势差B ．若它们两极板的电势差相等，则a 的带电量小于b 的带电量C ．a 的带电量总是大于b 的带电量D ．a 的两极板的电势差总是大于b 的两极板的电势差8.两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A 和B ，彼此间的引力为F ．另一个不带电的与A 、B 大小相同的导体小球C ，先与A 接触，再与B 接触，然后移开，这时A 和B 之间的作用力为F'，则F静电场与F'之比为（） A ．8:3 B ．8:1 C ．1:8 D ．4:1 9.电场中有一点P ，P 点电场强度的方向向东，一个点电荷a 通过P 点，下面哪种情况说明a 带负电?(不计a 受的重力作用) （）A ．通过P 点时，a 的位移向西B ．通过P 点时，a 的速度向西C ．通过P 点时，a 的加速度向西D ．通过P 点时，a 的动量向西10.在真空中，电量为q 1的点电荷产生的电场中有一个点P ，P 点与q 1的距离为 r ，把一个电量为q 2的实验电荷放在P 点，它受的静电力为F ，则P 点电场强度的大小等于（） A F q B C kq r D kq r 11222．．．．Fq 211.下面关于电场线的说法，其中正确的是（）A ．在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿电场线运动B ．电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同C ．电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同D ．电场线是从正电荷出发到负电荷中止．12.如图两个等量异种点电荷电场，AB 为中垂线，且AO=BO ，则（）A ．A 、B 两点场强相等 B ．正电荷从A 运动到B ，电势能增加C ．负电荷从A 运动到B ，电势能增加D ． A 、B 两点电势差为零 13.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b 沿直线运动到d ，且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是：（） A ．此液滴带负电 B ．液滴做匀加速直线运动C ．合外力对液滴做的总功等于零D ．液滴的电势能减少二、填空题14.某电容C=20PF ，那么用国际单位表示，它的电容为_________F ． 15.两半径同为r=0.01m 的金属小球，其中一个带电量q 1=+5.0×10-8C ，当两者相距5m 时，其间作用力为3.6×10-7N 的斥力．则当两球相距为0.01m 时，其间作用力F 为__________(填大于、小于或等于)0.09N ．16.在真空中有两个点电荷，其中一个电量是另一个电量的4倍，它们相距5×10-2m 时，相互斥力为1.6N ，当它们相距0.1m 时，相互斥力为_____N ，此两电荷电量分别为__________C 和_____________C ．17.真空中有两个点电荷A 、B ．其带电量q A =2q B ，当二者相距0.01m 时，相互作用力为1.8×10-2N ，则其带电量分别为q A =_______，q B =_______．18.带正电1.0×10-2C 的粒子，在电场中先后经过A 、B 两点，飞经A 点时动能为10J ，飞经B 点时动能为4J ，则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了_______J ，AB 两点电势差为_______．19.如图所示，是一正点电荷电场的电场线，电场中A 、B 两点间的电势差U AB =200V .电量为+6×10-8C 的电荷从A 移到B ，电场力对其做的功为_____________J ，其电势能_______．(填增大、减小或不变) 20.关于电场强度，E=F/q 的物理意义是：_______________________________，其适用范围是____________________________；E=KQ/r 2的物理意义是：___________________________，其适用范围是：__________________________________．21.真空中有A 、B 两个点电荷，(1)A 的电量是B 的3倍，则A 对B 的作用力是B 对A 的作用力的_______倍． (2)A 、B 的电量均增加为原来的3倍，距离不变，则其间作用力变为原来的_____倍．(3)A 的电量不变,B 的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A 、B 间距应为原来的_ _倍． (4)A 、B 间距增为原来的3倍，带电量均不变，则相互作用力变为原来的_____倍．三、计算题22.在真空中一条直线上固定有三个点电荷q A = -8×10- 9C ， q B = 5×10- 9C ，q C =4×10- 9C ，AB=8cm ，BC=4cm ．如图所示，求q B 受到的库仑力的大小和方向．23.两个小球都带正电，总共有电荷5.0×10-5C ，当两个小球相距3.0m ，它们之间的斥力为0.4N ，问总电荷在两个小球上是怎样分配的?24.空中有竖直向下的电场,电场强度的大小处处相等.一个质量为m=2.0×10-7kg 的带电微粒，其带电量是6.0×10-8C ，它在空中下落的加速度为0.1g ．设微粒的带电量不变，空气阻力不计，取g= 10m/s 2，求空中电场强度的大小．试题答案1. B2. B3. B4. A5. C6. D7. A8. B9. C 10. BC 11. CD 12. AD 13. ABD 14. 2.0×10-11 15.小于 16. 0.4，3.3×10-7；1.33×10-6 17. 2×10-8C ；10-8C 18. 6；600V 19. 1.2×10-5；减小20. 电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电量的检验电荷在该点受到的电场力,任何电场都适用.在真空中点电荷电场中某点的电场强度跟场电荷电量成正比，跟该点离场电荷的距离的平方成反比只适用于真空中正、负点电荷的电场。

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高二物理选修3-1复习提纲归纳与总结高二物理选修3-1复习提纲归纳与总结高二物理选修3-1复习提纲归纳与总结一、知识要点1.电荷电荷守恒2.元电荷：e=。

3.库仑定律：F=。

4.电场及电场强度定义式：E＝，其单位是。

5.点电荷的场强：E＝。

6.电场线的特点：7．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____有关8．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从电场中的A点移到B点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。

9．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。

通常把_________的电势能规定为零。

10．电势：14．电势差U：公式：UAB=。

电势差有正负：UAB=-UBA。

11．电势与电势差的比较：UABAB,UBABA12．等势面：电场中的各点构成的面叫等势面。

17．等势面的特点：13．匀强电场中电势差与电场强度的关系：E＝。

14．电容：定义公式C15．带电粒子的加速（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直在线，做运动。

（答案：匀加（减）速直线）（2）用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功（电场可以是______电场或_______电场）。

若粒子的初速度为零，则：_________，v=__________；若粒子的初速度不为零，则：____________，v=______________。

16．带电粒子的偏转（限于匀强电场）（1）运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。

（垂直，匀变速曲线）（2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理，沿初速度方向为______________运动，运动时间t=______________.SQ。