精品 高中物理专题—静电场复习

1、（考察电场力性质）电荷A、B带有等量的正电 荷，左右放置．一负电荷q放在两者连线的中点， 恰能达到平衡．现将电荷B十分缓慢地向右移动， 电荷q将如何运动（ ） A、不动 B、向左运动 C、向右运动 D、可能向左运动，也可能向右运动
2、关于 E F … ①和 E k Q r2 q
… ②，下列
r
电势能 电场力的功WAB ＝qUAB ＝EpA －EpB ＝△εAB
带电粒子在电场中 ①平衡②直线加速③偏转
静电感应 静电平衡 静电屏蔽 电容器 电容C=Q/U
知识梳理
1.电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消 灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体， 或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转 移过程中，电荷的代数和不变 2.库仑定律 Q1Q2 库仑定律—— F k 2
练习：如图，一电子沿等量异种电荷中垂线由A-OB飞过，则电子所受电场力的大小和方向怎样变化 （ ） A：先变大后变小，方向水平向左。
B：先变大后变小，方向水平向右。
C：先变小后变大，方向水平向左。
D：先变小后变大，方向水平向右。
B O A
二、 从能的角度研究电场，发现电 势也是电场本身的一种特性，与检验 电荷存在与否无关。ψ是标量。
F1
F2
F4
c
F3
3、（考察场强）如图中带箭头的直线是某一电场 中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、 EB表示A、B两处的场强大小，则正确的是（ ） （1）A、B两点的场强方向相同 （2）因为电场线从A指向B，所以EA＞EB （3）A、B同在一条电场线上，且电场线是直线， 所以EA=EB （4）不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的 大小不能确定 A、（1）（2） B、（1）（3） C、（1）（4）
r
电势能 电场力的功WAB ＝qUAB ＝EpA －EpB ＝△εAB
带电粒子在电场中 ①平衡②直线加速③偏转
静电感应 静电平衡 静电屏蔽 电容器 电容C=Q/U
练习. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势 面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电 的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹， P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（ Ｄ ） A.三个等势面中，等势面a的电势最高 B.带电质点一定是从P点向Q点运动 C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
练习、如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G 是静电计，电键K合上后，静电计指针张开一个角度。下 述哪些做法可使指针张角增大？( CD ) A、使A、B两板靠近些； B、使A、B两板正对面积错开些； C、断开K后，使B板向右平移拉开一些； D、断开K后，使A、B正对面错开些。
练习. 如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。 K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在①保持K闭合；②充 电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微 粒向上运动打到上极板？ A.上移上极板M B.上移下极板N C.左移上极板M D.把下极板N接地rk=9×1源自9N· 2，称为静电引力恒量。 m/C
• 在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电 荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。①将另一个点 电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在 电场力作用下保持静止？②若要求这三个点 电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引 入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电 荷量是多大？
/q
通常规定：无限远处的电势为零。电 势的正负和大小是相对的，电势差的 值是绝对的。例：在+Q（－Q）的电 场中，φ ＞0（＜0）。
1.如何比较电场中任两点电势的高低呢？
方法一: 根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越 来越低； 方法二: 根据电势的定义式ψ= ε/q，从电势的物理意义上 分析判断;如：将+q从无穷远处移至+Q电场中的某点，外 力克服电场力做功越多，则该点的电势越高； 方法三: 根据场强方向判断，场强方向即为电势降低最快 的方向. 方法四: 根据电势差判断，若UAB＞0，则ψA＞ψB
•（E）将一电荷匀速地从电场中的一点移至另一点，外 力所做的功等于该电荷电势能的变化量。 •（F）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，
电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。
练习. 已知ΔABC 处于匀强电场中。将一个带电 量q= -2×10-6C的点电荷从A 移到B 的过程中， 电场力做功W1= -1.2×10-5J；再将该点电荷从B 移到C，电场力做功W2= 6×10-6J。已知A点的电势 φA=5V，则B、C两点的电势分别为____V和____V。 A 试在右图中画出通过A点的电场线。
高中物理专题
静电场解题方法
静电场知识网络
电 荷 电荷守恒定律
电
场
电场的力的性质 场强 E＝F/q 矢量 电场线 匀强电场 E＝U/d 真空中点电荷的电场 E＝kQ/r2
电场的能的性质 电势 Φ＝WAO/q 标量等势面 电势差UAB＝ΦA-ΦB＝WAB/q
电场力 F＝Eq（任何电场） qq F＝k 1 2 2 （真空中点电荷）
b
c P Q
a
练习．如图1所示，在点电荷+Q形成的电场中有 一个带电粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示， 虚线表示电场的两个等势面，则 [ ]． A A．等势面电势A＜B，粒子动能EKA＞EKB B．等势面电势A＞B，粒子动能EKA＞EKB C．等势面电势A＞B，粒子动能EKA＜EKB D．等势面电势A＜B，粒子动能EKA＜EKB
说法中正确的是（ c ） （1）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是 放入电场中电荷的电量 （2）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是 产生电场电荷的电量 （3）②式中，Q是放入电场中的电荷的电量 （4）②式中，Q是产生电场的电荷的电量 A、（1）（3） C、（1）（4） B、（2）（3） D、（2）（4）
是非题
• （A）在电场中，电场强度越大的地方电势越高。 • （B）若某区域内各点的电场强度均相等，则此区 域内各点的电势一定相等。 • （C）原静止的点电荷在只受电场力时，一定从电 势高处向电势低处运动。 • （D）两个等量同种点电荷连线中点的场强为零、 电势不为零。
2.等势面
甲 等量异号点电荷的电场
方法二: 根据公式 Ep=qφ ；WAB＝qUAB 计算。
[题5]是非题（并简要说明理由。）
•（A）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。
•（B）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在 该点具有的电势能也一定大。 •（C）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。
•（D）若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电 荷在A、B两点所具有的电势能必定相同。
乙 等量同号点电荷的电场
丁 孤立带电体的电场
丙 正点电荷的电场 图1-4-9电场线与等势面分布
1.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场 线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运 动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运 动中只受电场力的作用，根据此图可作出正确判 断的是（ BCD） • A．带电粒子所带电荷的符号 • B．带电粒子在a、b两点的受力方向 • C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大 • D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
D
B
C
练习. 已知ΔABC处于匀强电场中。将一个带电量 q= -2×10-6C的点电荷从A移到B的过程中，电场 力做功W1= -1.2×10-5J；再将该点电荷从B移到C， 电场力做功W2= 6×10-6J。已知A点的电势φA=5V， 则B、C两点的电势分别为____V和____V。试在右 A 图中画出通过A点的电场线。 解：先由W=qU求出AB、BC间的电压分别为 6V和3V，再根据负电荷A→B电场力做负功， B 电势能增大，电势降低；B→C电场力做正 功，电势能减小，电势升高，知φB= 1VφC=2V。沿匀强电场中任意一条直线电势 都是均匀变化的，因此AB中点D的电势与C 点电势相同，CD为等势面，过A做CD的垂线 必为电场线，方向从高电势指向低电势， 所以斜向左下方。
练习. 如图，在x轴上的x = -1和x =1两点分 别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求：x 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点 处的合场强方向。
- 4Q +9Q
-5 -3 -1
1
例：如图所示，三个完全相同的的金属小球 a、
b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和c带 正电，a所带电量的大小比b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的 一条来表示，它应是［ ］ A. F1 B. F2 a b C. F3 D. F4
D C
3. 理解电容概念和影响平行板电容器电容的 因素。其代表性问题是，在自动控制中的电容 式传感器问题。
C=εS/4πkd C=Q/U
3. 理解电容概念和影响平行板电容器电容的 因素。其代表性问题是，在自动控制中的电容 式传感器问题。
• [例4]传感器是把非电学里（如速度、温度、压力 等）的变化转换成电学里变化的一种测定液面高 度的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电液 体形成一个电容器，从电容C大小的变化就能反映 液面的升降情况，两者的关系是（ AC ） 金属芯线 • A．C增大表示h增大 导电液体 电介质 • B．C增大表示h减小 • C．C减小表示h减小 • D．C减小表示h增大
答案：①选B，②选C。
M N
K
静电场总结
电 荷 电荷守恒定律
电
场
电场的力的性质 场强 E＝F/q 矢量 电场线 匀强电场 E＝U/d 真空中点电荷的电场 E＝kQ/r2
电场的能的性质 电势 Φ＝WAO/q 标量等势面 电势差UAB＝ΦA-ΦB＝WAB/q
电场力 F＝Eq（任何电场） qq F＝k 1 2 2 （真空中点电荷）