考点8 静电场
静电场知识点总结_2
第八章静电场一、基本概念元电荷:1、电荷点电荷:试探电荷:2、库伦定律:3、电场强度(E):单位;标矢性;场强叠加方法。
公式:(1)(2)(3)4、电场力(静电力):5、电势能(E p):6、电势( ):7、电势差(电压)(U AB):8、电场线:(1)电场线的特点:(2)作出正负点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷、平行板带电金属板产生的电场线及相应的等势面:9、等势面特点:10、静电平衡状态下导体内部的电场、电势、电荷特点:11、静电屏蔽:(1)屏蔽外电场:(2)屏蔽内电场:二、基本方法:1、电势高低的判断方法:(1)(2)(3)(4)2、电场力做功特点及计算方法(四种):3、静电场中的功能关系:(1)(2)(3)三、静电场的应用:1、平行板电容器:(1)定义式:(2)决定式:(3)平行板电容器的两类动态分析:A、电压不变:B、电容量不变:2、带电粒子在电场中的加速及偏转规律:(1)加速:(2)偏转:(3)分别分析带电粒子能出偏转电场及不能出偏转电场的条件:四、例题1.如图所示,光滑水平桌面上有A、B两个带电小球(可以看成点电荷),A球带电量为+2q,B球带电量为-q,由静止开始释放后A球加速度大小为B球的两倍.现在AB中点固定一个带电C球(也可看作点电荷),再由静止释放A、B两球,结果两球加速度大小相等.则C球带电量为(A)A.q10 B.q9 C.q6 D.q22.如图所示,是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿电场线AB由A点运动到B点,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(2)所示.以下说法正确的是 (BD) A.A、B两点的电场强度E A<E BB.电子在A、B两点的速度v A>v BC.A、B两点的电势φA<φBD.电子在A、B两点的电势能E p A<E p B3.如图所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处有另一带电小球B,现给B一个垂直于AB方向的速度v0,则下列说法中正确的是(BD)A.B球可能做直线运动B.B球电势能可能增加C.A球对B球的库仑力一定对B球做功D.B球可能从电势较高处向电势较低处运动4.如图所示,虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A 运动到B 的径迹如图中实线所示.粒子在A 点的加速度为a A 、电势能为E A ;在B 点的加速度为a B 、电势能为E B .则下列结论正确的是 ( D )A .粒子带正电,a A >aB ,E A >E BB .粒子带负电,a A >a B ,E A >E BC .粒子带正电,a A <a B ,E A <E BD .粒子带负电,a A <a B ,E A <E B5.如图甲所示,两个点电荷Q 1、Q 2固定在x 轴上距离为L 的两点,其中Q 1带正电位于原点O ,a 、b 是它们连线延长线上的两点,其中b 点与O 点相距3L .现有一带正电的粒子q 以一定的初速度沿x 轴从a 点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用),设粒子经过a 、b 两点时的速度分别为v a 、v b ,其速度随坐标x 变化的图象如图乙所示,则以下判断正确的是 ( BD )A .Q 2带正电且电荷量小于Q 1B .b 点的场强一定为零C .a 点的电势比b 点的电势高D .粒子在a 点的电势能比b 点的电势能小6.如图所示,长为L ,倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为+q ,质量为m 的小球,以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度为v 0,则 ( AC )A .小球在B 点的电势能一定小于小球在A 点的电势能(电场力做正功)B .A 、B 两点的电势差一定为mgL qC .若电场是匀强电场,则该电场的场强可能是mg qD .若电场是匀强电场,则该电场的场强最大值一定是mg q7.有一静电场,其电势随x 坐标的改变而改变,变化的图线如图所示.若将一带负电粒子(重力不计)从坐标原点O 由静止释放,电场中P 、Q 两点的坐标分别为1 mm 、4 mm.则下列说法正确的是 ( C )A .粒子将沿x 轴正方向一直向前运动B .粒子在P 点与Q 点加速度大小相等、方向相反C .粒子经过P 点与Q 点时,动能相等D .粒子经过P 点与Q 点时,电场力做功的功率相等8.如图所示,a 、b 、c 、d 是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab =cd =L ,ad =bc =2L ,电场线与矩形所在平面平行.已知a 点电势为20 V ,b 点电势为24 V ,d 点电势为12 V .一个质子从b 点以v 0的速度射入此电场,入射方向与bc 成45°角,一段时间后经过c 点.不计质子的重力,下列判断正确的是 ( AC )A .c 点电势低于a 点电势B .电场强度的方向由b 指向dC .质子从b 运动到c ,所用的时间为2v 0L D .质子从b 运动到c ,电场力做功为4 eV(等分法确定电场线分布)9.如图所示,质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间,圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计,在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场.P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点,在P点有一质量为m,电荷量为q的带正电的小球,现给小球一初速度v0,使小球在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列有关说法正确的是(CD)A.小球通过P点时对轨道一定有压力(假设p压力为零)B.小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率(重力小于电场力时从Q到P合力做负功,速度减小)C.从P点到Q点的过程中,小球的机械能一定增加D.若mg>qE,要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面,速度v0应满足的关系是:5gR-5qERm≤v0<6gR-5qERm(在Q点弹力为零;弹力等于圆环重力)10.如图所示,AB、CD为两平行金属板,A、B两板间电势差为U,C、D始终和电源相接,测得其间的场强为E.一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始,经A、B加速后穿过C、D发生偏转恰好从下极板右端除电场,最后打在荧光屏上.已知C、D极板长均为x,荧光屏距C、D右端的距离为L,问:(1)粒子带正电还是带负电?(2)粒子打在荧光屏上距O点下方多远处?(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大?11.如图所示,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O点.现给电容器缓慢充电,使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触.求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量.。
08物理竞赛讲义——静电场
第八部分 静电场第一讲 基本知识介绍在奥赛考纲中,静电学知识点数目不算多,总数和高考考纲基本相同,但在个别知识点上,奥赛的要求显然更加深化了:如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。
在处理物理问题的方法上,对无限分割和叠加原理提出了更高的要求.如果把静电场的问题分为两部分,那就是电场本身的问题、和对场中带电体的研究,高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题,而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题.也就是说,奥赛关注的是电场中更本质的内容,关注的是纵向的深化和而非横向的综合。
一、电场强度1、实验定律 a 、库仑定律 内容;条件:⑴点电荷,⑵真空,⑶点电荷静止或相对静止。
事实上,条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制,因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体,非真空介质可以通过介电常数将k 进行修正(如果介质分布是均匀和“充分宽广”的,一般认为k ′= k /εr ).只有条件⑶,它才是静电学的基本前提和出发点(但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的)。
b 、电荷守恒定律c 、叠加原理 2、电场强度a 、电场强度的定义电场的概念;试探电荷(检验电荷);定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段;电场线是抽象而直观地描述电场有效工具(电场线的基本属性)。
b 、不同电场中场强的计算决定电场强弱的因素有两个:场源(带电量和带电体的形状)和空间位置。
这可以从不同电场的场强决定式看出--⑴点电荷:E = k2r Q 结合点电荷的场强和叠加原理,我们可以求出任何电场的场强,如-—⑵均匀带电环,垂直环面轴线上的某点P :E =2322)R r (kQr ,其中r 和R 的意义见图7—1。
⑶均匀带电球壳 内部:E 内 = 0外部:E 外 = k2r Q,其中r 指考察点到球心的距离 如果球壳是有厚度的的(内径R 1 、外径R 2),在壳体中(R 1<r <R 2):E = 2313rR r k 34-πρ ,其中ρ为电荷体密度。
知识点总结静电场
知识点总结静电场1. 静电力静电场是由静止电荷或者电荷在互相静止的情况下产生的。
当两个电荷之间存在一定的距离时,它们之间就会产生静电力,即库仑力。
库仑定律描述了两个电荷之间的静电力与它们之间距离的平方成反比,与它们电荷量的乘积成正比。
数学表示为:\[F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}\]其中,\(F\)为静电力,\(q_1\)和\(q_2\)分别为两个电荷的电荷量,\(r\)为它们之间的距离,\(k\)为真空介质中的电场常量,其值为\(8.9875 \times 10^9 N m^2/C^2\)。
2. 电场强度在静电力的基础上可以引入电场的概念,电场是指空间中的每一点所受的静电力。
电场的强度用电场强度矢量表示,通常用\(E\)表示。
电场强度的定义为单位正电荷在电场中所受的力。
在均匀电场中,电场强度是一个常量,可用以下公式表示:\[E = \frac{F}{q}\]其中,\(F\)为单位正电荷所受的力,\(q\)为单位正电荷的电荷量。
3. 电势电势是电场的另一个重要概念,它描述了电场中单位正电荷所具有的电势能。
在静电场中,电场强度与电势之间存在一定的关系。
在电场中沿某一方向移动单位正电荷,单位正电荷所具有的电势能的增加量称为电势差。
电场中某一点的电势与该点所受的力之间存在一种直观的联系。
电场中任意一点\(A\)的电势定义为单位正电荷从无穷远处移到该点时所做的功。
其数学表达式为:\[V_A = \frac{W_{A\to\infty}}{q}\]其中,\(V_A\)为点\(A\)的电势,\(W_{A\to\infty}\)为从无穷远处移到点\(A\)所做的功。
4. 高斯定律高斯定律是描述电场的重要定律之一,它表明了电场强度与通过任意闭合曲面的总电通量之间的关系。
高斯定律对问题的简化和求解提供了更便利的方法。
它表示为:\[\oint \vec{E} \cdot \vec{dS} = \frac{1}{\varepsilon_0} Q_{enc}\]其中,\(\vec{E}\)是电场强度,\(\vec{dS}\)是曲面元素,\(\varepsilon_0\)是真空中的介电常数,\(Q_{enc}\)是曲面内的电荷总量。
静电场知识点总结
静电场知识点总结静电场是指静电荷在周围空间中产生的一个场。
静电场研究的对象是物体的电荷分布,以及这些电荷所形成的电场的大小和形状。
静电场从物理学的角度来说是一种向量场,它具有方向。
在日常生活中,我们可以经常看到静电场的表现,比如摩擦后头发的卷曲、擦电机上产生的火花等等。
静电荷与静电场静电荷是指物体表面所固有的电荷,它们可以是正电荷、负电荷或者中性电荷。
正负电荷之间受到相互吸引力的作用力由库伦定律描述,这个力的大小与电荷的互相之间距离的平方成反比,与电荷的量成正比。
这说明,如果两个电荷之间的距离越近,则受到的相互作用力就会越强;如果电荷的大小越大,则受到的相互作用力也会越强。
静电场是指静电荷固有的电场,它也可以用一种向量场的方式来描述,称为电场强度。
电场强度的大小与电荷的量成比例,它的方向与电荷之间的相对位置有关。
在静电场中,如果一个电荷在其中运动,它将受到电场的力作用。
如果电荷从一个位置移动到另一个位置,则它所受到的力就会随着电场强度的变化而变化。
静电场中的能量静电场中带有电荷的物体之间可以相互作用,它们带有相互作用的能量称为静电能。
如果两个电荷带有相反的电荷,则它们之间的静电能是负的,也就是说这样的两个电荷相互吸引;如果两个电荷带有相同的电荷,则它们之间的静电能是正的,因此它们相互排斥。
当电荷之间距离越来越近时,它们之间的静电能就会变得越来越大,这导致它们之间的相互作用力变得越来越强。
静电场与电荷的运动静电场通常被认为是不变的,也就是说,它是由固定在物体表面的静电荷导致的。
然而,无论是静电荷还是静电场,都不是绝对不变的。
当一个电荷在静电场中移动时,它会产生一个磁场,也就是说,静电场和磁场是揉杂在一起的。
这意味着,如果我们想要正确地理解静电场和电荷的行为,我们需要考虑到磁场的影响。
在静电场中,如果一个电荷在没有任何外力的情况下移动,它将慢慢地放缓,因为它释放出了一定量的能量。
这个过程称为电场衰减。
高二物理知识点静电场
高二物理知识点静电场静电场是物理学中的一个重要概念,指的是带电体周围所形成的电场。
在高二物理学习中,静电场是一个重要的知识点。
本文将从静电场的基本概念、产生与性质、静电力和电势能、电场强度等几个方面进行论述。
一、静电场的基本概念静电场是由电荷所形成的,在空间中产生电场。
电荷是物质带有的一种基本性质,可以分为正电荷和负电荷两种。
正电荷和负电荷之间相互吸引,同性电荷之间则相互排斥。
在静电场中,正电荷和负电荷会形成电场线,电场线从正电荷出发,指向负电荷。
电场线用来表示电场的强弱和方向。
二、静电场的产生与性质静电场的产生主要是由于电荷的存在。
当带电体上存在电荷时,周围空间中就会存在电场。
电场是一种物理量,它具有大小和方向之分。
静电场的性质可以通过电场力和电势能来体现。
三、静电力和电势能静电力是静电场中的一种力,指的是带电体之间由于电荷作用而产生的相互作用力。
静电力与电荷的大小和距离有关,电荷之间距离越近,静电力越大;电荷之间的大小差异越大,静电力也越大。
电势能是指在静电场中带电体由于位置的改变而具有的能量。
电势能与电荷大小、电势差和位置三个因素相关。
电势差是指两个位置之间的电势差异,电荷从高电势位置移动到低电势位置时,具有减小的趋势。
四、电场强度电场强度是静电场中的一种物理量,用来表示电场的强弱和方向。
在静电场中,带电体处于电场的作用下,会受到电场力的影响,而电场强度就是用来描述这种力的强弱。
电场强度与电场力和电荷之间的比例相关。
总结起来,高二物理中的静电场是一个重要的知识点,它涉及到静电场的产生和性质、静电力和电势能、电场强度等几个方面。
通过学习静电场,可以更好地理解电荷之间的相互作用和其产生的各种现象。
静电场的知识对于理解电场力、电场能以及静电力作用、电势能变化等都有着重要的意义,对于理解和应用电学中的其他概念也具有重要的指导作用。
所以,掌握并理解静电场的知识,对于高二物理学习具有重要的意义。
2007-2013七年高考新课标全国卷(物理)分类全解全析 考点8静电场 Word版含解析( 2014高考)
考点8 静电场1 .(2007·新课标全国卷·T 18)(6分).两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E 的匀强电场中,小球1和2均带正电,电量分别为1q 和2q (1q >2q )。
将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示。
若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T 为(不计重力及两小球间的库仑力)A.T =21(1q -2q )E B.T =(1q -2q )EC.T =21(1q +2q )E D.T =(1q +2q )E【解析】对小球1:1q E T ma -=,对小球2:2q E T ma +=,解得121()2T q q E =-,所以正确答案为A 。
【答案】:A2.(2007·新课标卷·T21)(6分).匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,AB 的长度为1 m ,D 为AB 的中点,如图所示。
已知电场线的方向平行于△ABC 所在平面,A 、B 、C 三点的电势分别为14 V 、6 V 和2 V ,设场强大小为E ,一电量为1×610- C 的正电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W ,则A.W =8×610- J E >8 V/mB.W =6×610- J E >6 V/mC.W =8×610- J E ≤8 V/mD.W =6×610- J E ≤6 V/m【解析】D 为AB 的中点,则1461022A D DV V φφφ++===,从D 点移到C 点电场力所做的功为 66()110(102)810DC D C W qU q J J φφ--==-=⨯⨯-=⨯; 场强大小8/AB A B U E V m AB ABφφ->==,所以正确答案为A 。
【答案】:A3 .(2008·新课标卷·T21)(6分)如图所示,C 为中间插有电介质的电容器,a 和bbP Q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α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是 ( )A .缩小a 、b 间的距离B .加大a 、b 间的距离C .取出a 、b 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【解析】本题考查电容器的两个公式。
8.1静电场—高考物理回归课本基础知识填空
静电场—知识点填空1.电荷及起电方式(1)两种电荷①电荷的分类:电荷和电荷用丝绸摩擦过的玻璃棒带电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电。
②电荷间的相互作用:同种电荷相互,异种电荷相互。
(2)摩擦起电:当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带电,失去电子的物体则带电。
(3)感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或带电体,使导体靠近带电体的一端带电荷,远离带电体的一端带电荷,这种现象叫做静电感应,利用使金属导体带电的过程叫做感应起电。
2.电荷守恒定律和元电荷(1)电荷守恒定律:电荷既不会,也不会,它只能从一个物体转移到,或者从物体的一部分转移到;在转移过程中,电荷的保持不变。
(2)电荷守恒定律另一表述是:一个与外界没有电荷交换的系统,保持不变;(3)元电荷:叫做元电荷,用e表示,所有带电体的电荷量或者等于e,或者是,元电荷e的数值最早是由美国物理学家测得的,在我们的计算中,可取e C。
3.探究影响电荷间相互作用力的因素(1)实验现象:(如图下图所示)①小球带电荷量一定时,距离带电物体越远,丝线偏离竖直方向的角度;②小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度;(2)实验结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而,随着距离的增大而;4.库仑定律(1)点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小,以致带电体的、及对它们之间的作用力的影响可以忽略时,带电体可以看做;(2)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,与它们的距离的成反比,作用力的方向在;②公式:122q q F kr =,其中k =22N m /C ⋅,叫做静电力常量;③③适用条件:①;②;(3)库仑的实验①库仑扭秤实验是通过悬丝比较静电力F 大小的;实验结果发现静电力F 与距离r 的成反比;②库仑在实验中为研究F 与q 的关系,采用的是用两个的金属小球接触,电荷量的方法,发现F 与1q 和2q 的成正比。
高中物理静电场知识点
高中物理静电场知识点引言:静电场是物理学中的一个重要概念,它涉及电荷的性质和相互作用。
在高中物理课程中,学生将学习有关静电场的基本知识,包括电荷的性质、库仑定律、电场强度、电势能等。
本文将介绍静电场的一些基本概念和相关知识。
静电荷和电荷性质:静电场是由静电荷引起的,因此我们首先应了解静电荷的性质。
静电荷有两种类型,分别是正电荷和负电荷。
它们是物质中基础粒子的属性,正电荷对应着缺少电子的物质,负电荷则相反。
静电场中电荷的相互作用:静电荷之间的相互作用可以通过库仑定律来描述。
库仑定律指出,两个带电体之间的作用力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
这意味着如果一个带正电的体和一个带负电的体之间的距离变得更近,它们之间的作用力将增加。
如果它们之间的距离变得更远,作用力将减小。
电场强度和电场线:电场强度用来描述电场的强度大小和方向。
它定义为单位正电荷在电场中受到的力。
电场强度的单位是牛顿/库仑。
电场线是我们表示电场的一种方法,它是从正电荷指向负电荷的有方向的线。
电场线的密度表示电场的强弱,密集的电场线表示强电场,稀疏的电场线表示弱电场。
电势能和电势差:在静电场中,电势能定义为正电荷由一个点移动到另一个点时所具有的能量。
电势差是指在电场中,单位正电荷由一个位置移动到另一个位置时所变化的电势能。
电势差的单位是伏特,可以用来表示电势差的大小和正负。
静电场中的应用:静电场是我们日常生活中许多应用的基础。
例如,电灯的工作原理就是利用了静电场。
电荷从一个点流向另一个点产生电流,从而使灯泡发光。
此外,许多电子设备,如计算机和手机屏幕,也使用了静电场的原理。
总结:静电场是高中物理中的重要知识点。
通过了解静电荷的性质和相互作用,我们可以理解电场强度、电势能和电势差的概念。
此外,静电场还有许多实际应用。
掌握这些知识将有助于我们更好地理解物理学中的其他概念和现象,并应用于日常生活中。
结束语:希望本文对静电场的基本知识点进行了简要介绍。
2022物理第八章静电场第2节电场能的性质学案
第2节电场能的性质必备知识预案自诊知识梳理一、静电力做功和电势能1。
静电力做功(1)特点:静电力做功与无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关。
①(2)计算方法①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为带电体在沿的位移.②W AB=qU AB,适用于。
2。
电势能(1)定义:电荷在电场中具有的,称为电势能.(2)说明:电势能具有相对性,通常取无穷远或大地为电势能零点。
3。
静电力做功与电势能的关系(1)静电力做的功等于电荷,即W AB=Ep E −E pE。
(2)通过W AB=E pE −E pE可知:静电力对电荷做多少正功,电荷电势能就减少多少;静电力对电荷做多少负功,电荷电势能就增加多少.(3)电势能的大小:由W AB=Ep E −E pE可知,若令Ep E=0,则E pE=W AB,即一个电荷在电场中某点具有的电势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功。
二、电势、等势面1。
电势(1)定义:电荷在电场中某一点的与它的的比值。
(2)定义式:φ=E pE(3)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因的选取不同而不同.②②注:电势是标量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。
2。
等势面(1)定义:电场中的各点构成的面.(2)等势面的特点①等势面一定与电场线,即与电场强度的方向.②在上移动电荷时电场力不做功。
③电场线总是从的等势面指向的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度越,反之越.三、电势差1.定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力所做的功W AB与移动的电荷的电荷量q的比值。
2.定义式:U AB=E EE。
③E3.影响因素电势差U AB由决定,与移动的电荷q及电场力做的功W AB,与零势点的选取。
4。
电势差与电势的关系:U AB=,U AB=—U BA。
5。
匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与电场强度的关系式:,其中d为电场中两点间的距离。
高考物理静电场知识点总结
高考物理静电场知识点总结一、引言静电场是物理学中的一个重要概念,也是高考物理考试中的重点内容。
掌握静电场知识点对于理解和应用电学原理具有重要的意义。
本文将对高考物理静电场知识点进行总结,帮助考生全面理解这一概念。
二、电荷和电场电荷是物质中的一种基本性质,可以分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
一般情况下,物体中正负电荷数量相等,保持电中性。
在存在电荷的空间中,会形成电场。
电场是指电荷对空间中其他电荷施加的影响力或力场。
我们可以用电场线来描述电场的分布情况,电场线的方向表示电场的方向,线的密度表示电场强度的大小。
电场的强度在空间中不同位置上有所不同。
三、库仑定律库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律。
库仑定律的数学表达式为F=k|q1*q2|/r^2,其中F表示电荷之间的力,q1、q2分别是两个电荷的电量,r表示电荷之间的距离,k是一个比例常数。
根据库仑定律,同种电荷之间相互排斥,异种电荷之间相互吸引。
电力的方向与电荷之间的相对位置有关,满足库仑定律公式中的正负关系。
四、电场强度和电势电场强度是描述电场在某一点上的强弱程度的物理量,用E表示,单位是牛顿/库仑。
在一个电场中,一个正电荷在电场力下受到的加速度与电场强度成正比。
电势是描述电场对电荷产生的势能影响的物理量,用V表示,单位是伏特。
在一个电场中,电势差表示单位正电荷由一个位置移动到另一个位置所需要的能量变化。
电场强度和电势之间存在着数学关系,即E=-dV/dr,其中dV表示电势差的变化量,dr表示位置的变化量。
根据这一关系,可以通过电场强度或电势的测量来计算另一个物理量。
五、高斯定律高斯定律是描述电场分布的规律,它是静电学中的重要基本定律。
高斯定律可以简洁地描述静电场的性质。
根据高斯定律,通过一个闭合曲面的电场通量只与该闭合曲面内的总电荷有关,而与闭合曲面的形状和大小无关。
这个定律为我们简化计算电场提供了便利。
六、静电场中的电势能在静电场中,电荷具有电势能。
静电场知识点归纳
静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1、电荷自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2、元电荷电荷量 e = 160×10⁻¹⁹ C 称为元电荷。
所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
3、电荷守恒定律电荷既不会创生,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。
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\(F = k\frac{q₁q₂}{r²}\),其中\(k = 90×10⁹N·m²/C²\),称为静电力常量。
3、适用条件(1)真空中;(2)点电荷。
三、电场强度1、定义放入电场中某点的电荷所受的电场力\(F\)跟它的电荷量\(q\)的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
用\(E\)表示,即\(E =\frac{F}{q}\)。
2、单位牛/库(N/C)3、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。
4、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。
四、电场线1、定义为了形象地描述电场而引入的假想的曲线。
2、特点(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)电场线在电场中不相交;(3)电场线的疏密表示电场的强弱,电场线越密的地方电场强度越大。
3、常见的电场线分布(1)正点电荷的电场线呈发散状;(2)负点电荷的电场线呈聚拢状;(3)等量同种电荷的电场线分布;(4)等量异种电荷的电场线分布。
五、匀强电场1、定义电场强度的大小和方向处处相同的电场。
2、特点(1)电场线是间隔相等的平行直线;(2)场强处处相等。
考点08静电场(原卷版)-2021届高三《新题速递·物理》3月刊(高考复习)
考点08静电场、两异种点电荷电场中的部分等势线如图所示,其电荷量大小分1.(2021·江苏苏州市·高三开学考试)a b别为a q和b q,已知A点电势高于B点电势(取无穷远处电势为零),则()q q<A.a处为正电荷,a bq q>B.a处为负电荷,a b、连线中点电势大于零C.a bD.将一正的试探电荷从A移到B电场力做负功2.(2021·湖北荆州市·高三月考)如图所示为某电场中的一条电场线,A、O、B为电场线上三点,且AO=OB,一带负电的粒子沿电场线从A运动到B,不计空气阻力及粒子重力。
则下列判断正确的是()A.粒子一定在A点由静止释放B.粒子从A到B一定做匀减速运动C.粒子从A到B电势能一定增大D.粒子从A到O电场力做功一定等于O到B电场力做功3.(2021·江苏盐城市·高三一模)实验室中探测到电子在匀强电场中的运动轨迹为一条抛物线。
为研究问题方便,建立如图所示的坐标系,该抛物线开口向下,a、b是抛物线上的两点。
下列说法正确的是()A.匀强电场方向可能沿x轴正方向B.匀强电场方向可能沿y轴负方向C.匀强电场中a点的电势比b点高D.电子在b点的动能比在a点的大4.(2021·江苏扬州市·高三开学考试)在x轴上的A、B两点各有一个点电荷,其静电场的电势ϕ在x轴上分布如图所示,P点电势最低.下列说法正确的是()A.两点电荷带异种电荷B.A处的点电荷所带电荷量较小C.M处的电场强度小于N处的电场强度D.电子沿x轴从M点移动到N点,电势能先减小后增大5.(2021·湖北荆州市·高三月考)某静电场的电场线与x轴平行,电势ϕ随x坐标变化的关系图像如图所示。
若将一带电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,在仅受电场力的作用下,该粒子在x轴上沿着轴线的正方向运动,已知电场中M、N两点的x坐标分别为5mm、15mm,则下列说法正确的是()A.在x轴上从M点到N点电场的方向先沿x轴正方向后沿负方向B.该带电粒子一定带负电荷C.在x轴上10mmx=的位置,电场强度大小为1000V/mD .该粒子沿x 轴从M 点到N 点的过程中,电势能一直增大6.(2021·广东珠海市·高三月考)如图所示,在O 点固定一点电荷,带电粒子A 运动轨迹如图中实线所示,虚线b 、c 是以O 为圆心的同心圆,忽略粒子A 对O 处点电荷电场的影响。
第八章 静电场 专题强化十三 电场中的功能关系及图像问题
专题强化十三电场中的功能关系及图像问题学习目标 1.会分析带电粒子(带电体)电势能、动能、重力势能的变化,会用功能关系分析有关问题。
2.理解电场中有关图像的物理意义,并能结合图像分析电场强度、电势、电势能的变化。
考点一电场中的功能关系电场中常见的功能关系(1)若只有静电力做功,电势能与动能之和保持不变。
(2)若只有静电力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变。
(3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化量。
(4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化量。
例1(2023·山西师大附中模拟)如图1所示为一匀强电场,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,静电力做的功为1.5 J。
下列说法中正确的是()图1A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC.粒子在A点的动能比在B点少0.5 JD.粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J答案 D解析由粒子运动的轨迹可知粒子带正电,A错误;粒子从A到B的过程中静电力做正功,所以电势能减小,B错误;根据动能定理得W+W G=ΔE k=-0.5 J,所以粒子在A点的动能比在B点多0.5 J,C错误;静电力做正功,机械能增加,所以粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J,D正确。
跟踪训练1.(多选)(2023·辽宁沈阳市模拟)如图2所示,倾角为37°的绝缘粗糙斜面固定在水平面上,斜面上方有平行斜面向上的匀强电场。
一质量为m=1 kg的带正电小物块(视为质点)自斜面底端以v0=6 m/s的初速度沿斜面向上运动,加速度大小为3 m/s2,方向沿斜面向下,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2,则在小物块沿斜面向上滑行到最大距离的过程中,小物块的()图2A.重力势能增加36 JB.电势能增加42 JC.机械能增加18 JD.机械能减少24 J答案AC解析物块沿斜面向上运动,对其受力分析,根据牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ-qE=ma,解得qE=7 N,物块沿斜面运动的位移为x=0-v20-2a=6 m,重力势能增加了ΔE p=mgh=mgx sin θ=36 J,A正确;静电力做正功,电势能减小,ΔE p′=-qEx=-42 J,B错误;机械能的变化量为ΔE=E2-E1=mgh-12m v2=18 J,C正确,D错误。
考点08静电场(解析版)-2021届高三《新题速递·物理》2月刊(高考复习)
A.EM>EN,φM<φN C.EM<EN,φM>φN 【答案】A 【详解】
B.EM>EN,φM>φN D.EM<EN,φM<φN
中,电场力做负功,再沿直线移到 C 时,电场力还是做负功,则该电荷的电势能一直增大。
故选 D。
7.(2021·上海市大同中学高三期末)图中虚线 K、L、M 为静电场中的三个等势面,电势分别为φK、φL、 φM。实线为一带电粒子射入此电场中后的运动轨迹。下列说法中正确的是( )
A.若已知粒子带负电,则可判定粒子从 a→b→c→d→e 沿轨迹运动 B.若已知粒子带负电,则可判定φK>φL>φM C.因为不知道粒子带何种电荷,所以无法判定粒子在 c 点所受电场力的方向 D.因为不知道粒子沿轨迹运动的方向,所以无法比较粒子在 a 点和 c 点的动能大小 【答案】B 【分析】 由等势面的情况可以画出电场线的大致分布图,结合粒子的曲线运动,所受合力应该指向曲线弯曲的内 侧,所以电子的所受电场力是偏在左侧的,所以电场强度的方向向右,即可知电势的关系。 【详解】 AB.由粒子的曲线运动,可知所受合力应该指向曲线弯曲的内侧,粒子所受电场力是偏向左侧的,若 粒子带负电,则受力方向与场强方向相反,即电场强度方向向右,则可判定φK>φL>φM,而运动方向可能 是 a→b→c→d→e,也可能是 e→d→c→b→a,故 A 错误,B 正确; C.由粒子的曲线运动,可知所受合力应该指向曲线弯曲的内侧,则粒子在 c 点所受电场力是偏向左侧 的,与粒子带何种电荷无关,故 C 错误; D.由粒子运动的轨迹,可知若粒子由 a 至 c,则是减速,若粒子由 c 至 a,则是加速,故 a 点的速度大
空间仅存在两点电荷产生的电场, qA 受到的静电力大小为 F,则 B 点电场强度的大小可表示为( )
高中物理 静电场
高中物理静电场静电场是高中物理课程中重要的内容之一,它描述了电荷之间的相互作用以及在空间中的分布情况。
静电场的概念最早由法国物理学家库仑提出,并在后来的实验和理论研究中得到了进一步的发展。
下面将从静电场的基本概念、性质和应用几个方面进行介绍。
静电场的基本概念静电场是由带有电荷的物体在周围空间中产生的一种场。
当物体带有正电荷时,它周围就形成了一个向外的静电场;而带有负电荷的物体则形成一个向内的静电场。
这种电场可以通过电场线来描述,电场线的方向与电场的方向一致,密度表示电场强度的大小。
在电场中,物体上的电荷会受到电场力的作用,产生电场势能和电势差,从而引发电荷之间的相互作用。
静电场的性质静电场具有以下几个重要的性质:1. 电荷守恒:静电场中电荷的总量是守恒的,电荷可以通过导体的导电作用移动,但不能被创造或消灭。
2. 趋肤性:静电场内部的电荷会聚集在导体表面,使得电场在导体内部为零,这一性质称为趋肤性。
3. 趋中性性质:当两个物体带有不同电荷时,它们之间会发生静电力的作用,趋向中性状态,减小电荷之间的差异。
4. 电场强度:电场的强度取决于电荷量和距离的关系,可以通过高斯定律或库伦定律进行计算。
静电场的应用静电场在现代科技和生活中有着广泛的应用,其中一些典型的案例包括:1. 静电吸附:利用静电场可以实现对微小颗粒和粉尘的吸附和分离,例如在空气净化装置中的应用。
2. 静电除尘:通过静电场可以去除工业生产中产生的灰尘和污染物,保持环境清洁。
3. 静电喷涂:在涂装行业中,静电场可用于改善喷涂效果,提高涂层的附着力和均匀性。
4. 静电除湿:静电场还可以被用来除去潮湿空气中的水汽,减少空气湿度,保护电子设备和文物。
总结静电场是电磁学中的基础概念之一,它描述了电荷分布在空间中形成的场。
通过学习静电场的基本概念、性质和应用,我们可以更好地理解电荷之间的相互作用和电场的形成规律,进一步应用在工程技术和生活实践中。
静电场的研究不仅拓展了我们对自然界的认识,也为人类社会的可持续发展提供了许多有益的技术手段和解决方案。
2024版高考物理一轮复习专题基础练专题八静电场考点2电场能的性质作业课件
【关键】只有电场力做功,参与转化的能量只有动能和电势能。
可知,电荷从x1运动到x4的过程中电势能先减小后增大,故动能先增大后减小,选项C正确。电荷在x2和x4两点处电
势能相等,则电荷从x1运动到x2和从x1运动到x4过程中电势能的变化量相等,由W=-ΔEp可知电场力做的功相等,故
(2)C点电荷:移动过程中,EAC减小,C点的场强减小,C点电荷受到的电场力F=qEC减小,B错。
(3)A点电荷:B、C、D处电荷在OA及其延长线上的点的合场强方向均沿OA方向,正电荷沿电场方向移动过程中,
电场力做正功,C错。
(4)O点与A点电势:A点电荷移动到无穷远处后,由于A点距B、C、D各点的距离均大于O点距B、C、D各点的距离,
力做功与路径无关,取决于电势差,图中d、g并不在同一条等势线上,因此电场力做功不为零,故选项D错误。
经典3+2
5. [2022江苏卷]如图所示,正方形ABCD的四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O点为正方形的中心。
现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则
A.在移动过程中,O点电场强度变小
故A点电势小于O点电势,D对。
经典3+2
6. [多选][2020全国Ⅲ卷]如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。下列说法
正确的是
A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大
B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小
C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大
把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为2.4×10-7 J。已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,下列说法正确的
电磁学8 静电场的唯一性定理
U=a UⅠ+b UⅡ必满足条件3: 3:给定每个导体的电势Uk=a UⅠk+b UⅡ k
(或总电量Qk= QⅠk a k+b QⅡ k) 特例 : 取UⅠk= UⅡ k,则U=UⅠ-UⅡ(a=1,b=-1)满足
势处处为0
证明(反证)
在无电荷空间里电势分布连续 变化,若空间有电势大于0 (或小于0)的点,而边界上 电势又处处等于零——必出现 极大值或极小值——矛盾
推广:若完全由导体所包围的空间里各导体 的电势都相等(设为U0),则空间电势等于 常量U0
引理三:若所有导体都不带电, 则各导体的电势都相等
证明(反证)
4:给定每个导体的电势为0
唯一性定理
给定每个导体电势的情形
设对应同一组边值 Uk (k 1,2) 有两种恒定的电势分布U I和U II
相当于所有导 体上电势为0时 的恒定电势分
布
UI UII EI EII
说明场分布是唯一的
给定每个导体上总电量的情形
电量与场 强、电势
第k个导体上的电量
静电场边值问题的 唯一性定理
典型的静电问题
给定导体系中各导体的电量或电势以及各导体 的形状、相对位置(统称边界条件),求空间 电场分布,即在一定边界条件下求解
唯一性定理
对于静电场,给定一组边界条件,空间能否 存在不同的恒定电场分布?——回答:否!
边界条件可将空间里电场的分布唯一地确定 下来
图中是根据导体内场强处处为零判断存在两种实 在的电荷分布的迭加就是唯一的分布
电像法——解静电问题的一种特殊方法
静电场知识点
静电场知识点咱们来聊聊这让人又爱又恨的静电场。
先来说说啥是静电场。
你有没有过这样的经历:冬天的时候,脱毛衣,“噼里啪啦”一阵响,还能看到小火花,这其实就是静电。
而静电场呢,就是存在这种静电现象的空间区域。
就像电荷,正电荷和负电荷,它们可是静电场的主角。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,这就像两个小朋友,性格一样就爱闹别扭,性格不一样反而能玩到一块儿去。
库仑定律是静电场中的重要定律,它告诉我们电荷之间的相互作用力与它们的电荷量成正比,与距离的平方成反比。
想象一下,两个电荷就像两个小磁球,离得越远,它们之间的吸引力或者排斥力就越小。
电场强度这个概念可不好理解。
咱们把它想象成一个指示牌,告诉电荷在这个地方会受到多大的力。
电场线呢,就像是给电荷画出的跑道,顺着电场线的方向,正电荷的势能会降低。
匀强电场就像是一片平坦的操场,电场强度处处相等。
在这样的电场里,电荷运动就像是在平坦的道路上跑步,比较规律。
再来说说静电场中的做功和能量问题。
就好比你推一个箱子,用力越大,移动的距离越远,做的功就越多。
电荷在电场中移动时,电场力做的功与路径无关,只与初末位置的电势差有关。
说到电势,它就像是电荷的“高度”。
电势高的地方,电荷就像站在山顶,具有较大的势能;电势低的地方,电荷就像在山脚,势能较小。
电容这个家伙也很有趣。
就像一个大水库,能储存电荷。
电容器的电容大小与极板的正对面积、极板间的距离以及电介质有关。
给大家讲讲我之前的一个小观察。
有一次我在教室里做实验,用一个静电起电机让一个小金属球带上电荷,然后靠近验电器。
同学们都睁大眼睛看着验电器的箔片张开,那兴奋的眼神,让我感觉到他们对知识的渴望。
当时有个同学还问我:“老师,这静电场是不是就像魔法一样?”我笑着回答:“这不是魔法,这是科学的魅力!”总之,静电场的世界充满了奇妙和有趣的现象,只要我们用心去探索,就能发现其中的奥秘。
希望大家都能在这个神奇的静电场世界里畅游,收获满满的知识和乐趣!。
静电场知识点
静电场知识点在物理学中,静电场是一个十分重要的概念。
它无处不在,从我们日常生活中的静电现象,到高科技领域中的电子设备,都与静电场密切相关。
首先,我们来了解一下什么是静电场。
静电场是由静止电荷产生的一种特殊物质形态。
它具有力的性质和能的性质。
就像一个无形的“场”,对处在其中的电荷施加力的作用,并且能够储存能量。
电荷是静电场的源头。
电荷分为正电荷和负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
这个基本的规律是理解静电场众多现象的基础。
库仑定律是描述静电场中电荷之间相互作用力的重要定律。
它指出,真空中两个静止的点电荷之间的作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
其表达式为:F = k (q1 q2) /r²,其中 k 是库仑常量,q1 和 q2 分别是两个点电荷的电荷量,r 是它们之间的距离。
电场强度则是描述静电场强弱和方向的物理量。
它是一个矢量。
电场中某点的电场强度等于放在该点的正电荷所受到的电场力与电荷量的比值。
其定义式为:E = F / q。
电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
电场线是用来形象地描述电场的一种工具。
电场线从正电荷出发,终止于负电荷或者无穷远。
电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密,电场强度越大;电场线的切线方向表示电场强度的方向。
在静电场中,电势是一个重要的概念。
它类似于地势的高低,描述了电场中某点的“电位”。
电场中某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。
电势是一个标量,具有相对性,通常选取无穷远处或者大地的电势为零。
沿着电场线的方向,电势逐渐降低。
等势面则是电势相等的点构成的面。
等势面与电场线垂直。
电势能是电荷在电场中具有的能量。
电荷在电场中某点的电势能等于电荷量与该点电势的乘积。
静电场中的导体是一个比较特殊的情况。
当导体处于静电平衡状态时,导体内部的电场强度为零,电荷分布在导体的表面,且表面是等势面。
电容器是储存电荷和电能的装置。
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静电场
一、选择题
1.如图,在正点电荷Q 的电场中有M 、N 、P 、F 四点,M 、N 、P 为直角三角形的三个顶点,F 为MN 的中点,∠M=30°。
M 、N 、P 、F 四点处的电势分别用φM 、φN 、φP 、φF 表示。
已知φM =φN ,φP =φF ,点电荷Q 在M 、N 、P 三点所在平面内,则( )
A.点电荷Q 一定在MP 的连线上
B.连接PF 的线段一定在同一等势面上
C.将正试探电荷从P 点搬运到N 点,电场力做负功
D.φP 大于φM
2.如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。
下列判断正确的是( )
A.1、2两点的场强相等
B.1、3两点的场强相等
C.1、2两点的电势相等
D.2、3两点的电势相等
3.(2014·安徽高考)一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直
线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能E p 与位移x 的关系如
图所示,下列图像中合理的是( )
4.(2014·浙江高考)如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ。
一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行。
小球A 的质量为m 、电量为q 。
小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d 。
静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。
小球A 静止在斜面上,则( )
A.小球A 与B 之间库仑力的大小为 kq 2
/d 2
B.当
k
mg d q θ
sin =
时,细线上的拉力为0
C.当
k mg d q θtan =
时,细线上的拉力为0D.当θ
tan k mg
d q =时,斜面对小球A 的支持力为0 5.(2014·山东高考)如图,半径为R 的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A 。
已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O 时在壳外产生的电场一样。
一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA 方向射出。
下列关于试探电荷的动能E k 与离开球心的距离r 的关系图线,可能正确的是( )
6.如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电量为+Q 的小球P 。
带电量分别为-q 和+2q 的小球M 和N,由绝缘细杆相连,静止在桌面上。
P 与M 相距L,P 、M 和N 视为点电荷,下列说法正确的是( ) A.M 与N 的距离大于L
B.P 、M 和N 在同一直线上
C.在P 产生的电场中,M 、N 处的电势相同
D.M 、N 及细杆组成的系统所受合外力为零
7.(2014·山东高考)如图,场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab 长为s,竖直边ad 长为h 。
质量均为m 、带电量分别为+q 和-q 的两粒子,由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。
不计重力。
若两粒子轨迹恰好相切,则v 0等于( )
8.如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a 、b 两点运动
到c 点,设电场力对两电子做的功分别为W a 和W b ,a 、b 点的电场强度大小分别为E a 和E b ,则( )
A.W a =W b ,E a >E b
B.W a ≠W b ,E a >E b
C.W a =W b ,E a <E b
D.W a ≠W b ,E a <E b
9.(2014·江苏高考)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x 轴垂直于环面且过圆
心O 。
下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( ) A.O 点的电场强度为零,电势最低 B.O 点的电场强度为零,电势最高
C.从O 点沿x 轴正方向,电场强度减小,电势升高
D.从O 点沿x 轴正方向,电场强度增大,电势降低
10.(2014·新课标全国卷Ⅱ)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( ) A.电场强度的方向处处与等电势面垂直 B.电场强度为零的地方,电势也为零
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
11.如图所示,平行金属板A 、B 水平正对放置,分别带等量异号电荷。
一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( )
A.若微粒带正电荷,则A 板一定带正电荷
B.微粒从M 点运动到N 点电势能一定增加
C.微粒从M 点运动到N 点动能一定增加
D.微粒从M 点运动到N 点机械能一定增加
12.静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示,x 轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x 轴运动,则点电荷( )
A.在x 2和x 4处电势能相等
B.由x 1运动到x 3的过程中电势能增大
C.由x 1运动到x 4的过程中电场力先增大后减小
D.由x 1运动到x 4的过程中电场力先减小后增大
13.如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d;在下极板上叠放一厚度为l 的金属板,其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中。
当把金属板从电容器中快速抽出后,
粒子P 开始运动。
重力加速度为g 。
粒子运动的加速度为( ) A.l g d B. d l g d - C.l g d l - D.d g d l
-
14.如图甲,直线MN 表示某电场中一条电场线,a 、b 是线上的两点。
将一带负电荷的粒子从a 点处由静止释放,粒子从a 运动到b 过程中的v -t 图线如图乙所示。
设a 、b 两点的电势分别为φa 、φb ,场强大小分别
为E a 、E b ,粒子在a 、b 两点的电势能分别为W a 、W b ,不计重力,则有( )
A.φa >φb
B.E a >E b
C.E a <E b
D.W a >W b
15.地球表面附近某区域存在大小为150N/C 、方向竖直向下的电场。
一质量为1.00×10-4
kg 、带电量为-1.00×10-7
C 的小球从静止释放,在电场区域内下落10.0m 。
对此过程,该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80m/s 2
,忽略空气阻力)( )
A.-1.50×10-4
J 和9.95×10-3
JB.1.50×10-4
J 和9.95×10-3
J C.-1.50×10-4
J 和9.65×10-3
JD.1.50×10-4
J 和9.65×10-3
J 二、非选择题
1.如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B 用轻质绝缘丝线悬挂在A 的正上方C 处,图中AC=h 。
当B 静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时,A 对B 的静电力为B ,则丝线BC
长度为 。
若A 对B 的静电力为B 所受重力的0.5倍,改变丝线长度,使B 仍能在θ=30°处平衡。
以后由于A 漏电,B 在竖直平面内缓慢运动,到θ=0°处A 的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是 。
2.如图,O 、A 、B 为同一竖直平面内的三个点,OB 沿竖直方向,∠BOA =60°,OB=
2
3
OA 。
将一质量为m 的小球以一定的初动能自O 点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A 点。
使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与△OAB 所在平面平行。
现从O 点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A 点,到达A 点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O 点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B 点,且到达B 点时的动能为初动能的6倍。
重力加速度大小为g 。
求:
(1)无电场时,小球到达A 点时的动能与初动能的比值; (2)电场强度的大小和方向。
3.如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔。
质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g)。
求:
(1)小球到达小孔处的速度;
(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;
(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。
4.如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L=2.0m。
若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。
求:
(1)两点电荷间的库仑力大小;
(2)C点的电场强度的大小和方向。