电场复习
静电场复习
解:(1)
4o r 2 1 q 2 we o E 2 4 2 32 o r
2
E
q
+ -
+ R3 -
dV 4 r U V V E d
电场力的功与电势能:E
E
W
q0
E d
V
E q0
W
q 0 ( V ) qUab V
qq E 点电荷q的电场中某处另一点电荷的电势能: 4 r E qV
关于电势与电场强度关系的讨论
在电场中任一点,场强等于该点处电势梯度的负值, 即电场强度的大小与电势变化率的最大值对应。
(2)
W2 we dV
q
2 2
R3
8o r
dr
W2
q
2
8o R3
8.1105 ( J )
例6、内半径为R1,外半径为R2的圆柱形电容器( R2 <2 R1 ),中间充以两种不同介质,相对介电常数分别 为r1和r2 = r1/2,分界面半径为r。两介质的介电强 度都是EM 。问:当电压升高时,哪层介质先被击穿 ?最大电压为多少? r2 解:
x
a 0dx dx a o o
0
U 外2
a Edx 0dx dx x x a o o
0 a 0
x U内 dx x o o
0
( a x a)
+
-
-a
a o
高中复习 电场的能的性质
一、概念:1.静电力做功:(1)特点:静电力做功与路径无关,只与初、末位置有关。
(2)计算方法:①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为沿电场方向的距离,计算时q不带正负号。
②W AB=qU AB,适用于任何电场,计算时q要带正负号。
2.电势能:(1)定义:电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的与其相对位置有关的能量叫做电势能,用符号E p表示。
(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E p A-E p B。
(3)大小:电荷在某点的电势能,等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力做的功。
注意事项:(1)电势能由电场和电荷共同决定,属于电场和电荷系统所共有的,我们习惯说成电场中的电荷所具有的。
(2)电势能是相对的,与零势能位置的选取有关,但电势能的变化是绝对的,与零势能位置的选取无关。
(3)电势能是标量,有正负,无方向。
电势能为正值表示电势能大于在参考点时的电势能,电势能为负值表示电势能小于在参考点时的电势能。
(4)零势能位置的选取是任意的,但通常选取大地或无穷远处为零势能位置。
二、电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能E p与它的电荷量q的比值。
(2)定义式:φ=E p q。
(3)矢标性: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)。
(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势与选取零电势点的位置有关。
一般选取无穷远处为零电势点,在实际应用中常取大地的电势为零。
三、等势面:(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面。
(2)四个特点:①在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
②等势面一定与电场线垂直。
③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
④等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。
(3)注意事项:电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与在该点是否放有电荷和所放电荷的电性、电荷量及电势能均无关。
四、电势差:(1)定义:电场中两点间电势的差值。
高中物理《电场》全章复习资料(精品全)
高中物理《电场》全章复习资料(精品全) 电场复习一:电场的力的性质1.电荷及电荷守恒定律⑴自然界中只有正、负两种电荷,元电荷e=________ C .⑵物体带电方法有三种:①_____起电;②______起电;③_______起电. ⑶电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消失,它只能从一个物体转移到另一物体,或从物体的这一部分转移到另一部分,在转移过程中电荷的_______不变.⑷两完全相同的金属球接触后分开应平分它们原带净电荷的电量.(写出对这句话的理解)2.真空中库仑定律⑴内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成______比,跟它们之间的距离的平方成______比,作用力的方向在它们的________上. ⑵公式:____________.(k=________________,叫静电力恒量)⑶适用条件:①真空中 ②_____电荷:如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体就可以看作是点电荷。
⑷两带电体间的库仑力是一对_______力与__________力.3.电场强度、电场线⑴电场:带电体周围客观存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.⑵电场强度:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的__________的比值,叫做这一点的电场强度,定义式__________方向:与_____电荷在该点的受力方向相同,是__________(矢或标)量. ①适用于任何电场,电场中某点的场强是确定值,其大小和方向与检验电荷q__________.检验电荷q 充当“测量工具”的作用. ②2r Qk E 是真空中点电荷所形成的电场的决定式.E 由场源电荷Q 和场源电荷到某点的距离r 决定.③d U E 是场强与电势差的关系式,只适用于__________电场,注意式中d 为两点间沿__________方向的距离.④电场强度是矢量,当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的__________和.⑶电场线:在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷__________的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向__________,这些曲线叫电场线.①电场线是起源于_______电荷(或无穷远处),终止于______电荷(或无穷远)的有源线.②电场线的疏密反映电场的__________;电场线不相交.③电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹,只有当电场线为直线、电荷初速度为零或初速度平行于电场线时,运动轨迹才与电场线重合.⑷匀强电场:在电场中,如果各点的场强的大小和方向都__________,这样的电场叫匀强电场.匀强电场中的电场线是间距相等且互相__________的直线. ●难点●1.电场强度的叠加注意场强的矢量性。
电场高考复习
电场线的特点:
1)电场线是假想的,不是真实的,是描述电场的一种形象化的 方法 (2)电场线起于正电荷止于负电荷,电场线不闭合。对于单个 点电荷,正电荷假想无穷远处有负电荷,电场线终止于那里;负 电荷同理 (3)电场线的疏密表示电场的强弱 (4)电场线的每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方 向一致 (5)电场线不能相交,因为在电场中的任一点处正电荷只有一个 受力方向
能 的 性 质
W=Uq(适用任意电场) W=FScosα(匀强电场)
电势能与 做正功,电势能减小 W的关系 做负功,电势能增加
电场的力的性质复习
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。
一、两种电荷、基本电荷及点电荷
4、带电粒子进入电场时做曲线运动,所受电场力方向总是指 向该曲线的凹面。
• 练一练.下面说法中错误的是: A.在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场 强度相同 B.在点电荷Q的电场中的某一点,放入带电量为q的另一点电 荷,则q受到的电场力为,k Qq 该点的电场强度为 k Q2
r2
r
C.电场强度是描述电场力的性质的物理量,它仅由电场自身 决定 D.点电荷在电场中所受到的电场力的大小和方向,除了和电 场有关外,还与该点电荷所带电量和性质有关
下列说法正确的是(
)
A.点电荷就是体积很小的带电体
B.点电荷就是体积和带电量都很小的 带电体
C.据 F k F→∞
Q1Q2 r2
可知,当r→0时,
D.静电力常量的数值是由实验得出的
例1、质量和电量分别为m1和m2,q1和q2的两小球用 绝缘线悬于同一点,静止后它们恰好位于同一水平 面上,细线于竖直方向的夹角分别为、,且, 那么m1和m2大小关系如何?
《静电场》复习资料
《静电场》复习资料一、电场基本规律1、电荷 电荷守恒定律自然界中只存在正、负电荷自然界中两种电荷的总量是守恒的,使物质带电的过程,就是使电荷从一个物体转移到另一物体(如摩擦起电和接触带电);或者是从物体的一部分转移到另一部分(静电感应),不管何种方式,电荷既不能创造,也不能消失,这就是电荷守恒定律(1)三种带电方式:摩擦起电-掠夺式、接触起电-均分式、感应起电-本能式(2)元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷(e=1.6×10-19c 的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。
2、库伦定律:(1)定律内容: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,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:221r Q kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场 力的性质:1、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:qF E = E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m(5)其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式:2r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:dU E =——d 沿电场方向等势面间距离 (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3、电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的(2)电场线的特点:○1电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ○2不封闭,不相交,不相切。
电场总复习基础知识
荣成五中高二物理电场总复习(一)基础知识与课后习题部分第1节电荷及其守恒定律1、自然界的电荷只有两种,美国科学家富兰克林把它们命名为正电荷与负电荷;同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引。
2、使物体带点的方式:○1摩擦起电○2接触带电○3感应起电3、静电计实质上也是一种验电器。
从指针偏转角的大小可以推知两个导体间的电势差大小。
4、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。
另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
5、元电荷:○1电荷的多少叫电荷量○2最小的电荷量叫元电荷用e表示○3所有带电体的电荷量都是e的整数倍也就是说,电荷量是不能连续变化的物理量○4元电荷的数值最早是有美国物理学家密立根测得的○5e=1.6×10-19C○6电子和质子不是元电荷○7电荷量与质量的比值叫做比荷q/m课后练习:物体A带上了-10-8C的电量,则A得到的电子数为多少?第2节库仑定律1、库仑定律的内容:真空中两个静止的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。
电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。
2、当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做带点的点,叫做点电荷。
3、点电荷类似于力学中的质点,也是一种理想化的物理模型4、库仑定律表达式F=kq1q2/r2式中的k是比例系数,叫做静电力常量k=9×109N﹒m2/C2课后练习:1、真空中有三个正点电荷,它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是2×10-6C,静电力常量k=9×109N.m2/kg2求每个电荷各自所受的库仑力2、如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置,如果将小球B向左推动少许,两个小球将重新达到平衡,则两个小球的受力情况与原来相比()A.推力F将增大B.竖直墙面对小球A的弹力变小C.地面对小球B的弹力一定增大D.两个小球之间的距离增大3、在边长为a的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为q的点电荷.如果保持它们的位置不变,每个电荷收到其他三个电荷的静电力的合力是多大?第3节电场强度1、19世纪30年代,法拉第提出一种观点,认为电荷周围存在着由它产生的电场,处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
电场复习知识点
电场一、考点54、两种电荷。
电荷守恒定律。
55、真空中的库仑定律。
电荷量56、电场。
电场强度。
电场线。
点电荷的场强。
匀强电场。
电场强度的叠加。
57、电势能。
电势差。
电势。
等势面。
58、匀强电场中电势差跟电场强度的关系。
59、静电屏蔽。
60、带电粒子在匀强电场中的运动。
61、示波管、示波器及其应用。
62、电容器、电容、平行板。
电容器的电容。
63、常用电容器。
说明:带电粒子在匀强电场中偏转的计算,只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况。
二、知识点阐释2004年《考试说明》中删掉了“静电场中的导体”“静电平衡”,增加了“示波器、示波器及其应用”,又把“常用电容器”单独列出。
纵观十年高考,本章重点考察库仑定律、电场及其性质、电场中的导体、带电粒子在电场中的运动、平行板电容器。
(一) 两种电荷,电荷守恒定律1、 自然界中纯在两种电荷,正点荷和负电荷。
用丝绸摩查过的玻璃棒带正点荷,丝绸到负电荷。
物体带电的原因是电子的得失。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
使物体带电的方法有接触起电、摩擦起电、感应起电。
物体带电的多少叫电量。
国际单位制中电量的单位是库仑,符号是C 。
有时也用元电荷 e 作为电量的单位,1C e 191060.1-⨯=,物体的带电量是元电荷的整数倍。
2、 完全相同的带电金属球相互接触后电量的分配规律:同种电荷总电量平均分配,异种电荷先中和后平均分配。
3、 电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分,即电荷的守恒定律。
(二) 库仑定律1、 内容:真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,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。
2、 公式:221rQ Q k F =。
式中229/100.9C m N k ⋅⨯=,叫静电力恒量。
3、 实用条件:①真空 ②点电荷注意:(1)两个电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律。
期末电场复习题(有答案)
第一章 静电场期末复习1.如图所示,三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上.a 和c 带正电,b 带负电,a 所带电量的大小比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( )A .F 1B .F 2C .F 3D .F 42.电场强度E 的定义式为q F E = ,根据此式,下列说法中正确的是( )A.此式只适用于点电荷产生的电场B.式中q 是放入电场中的点电荷的电荷量,F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力,E 是该点的电场 强度C.式中q 是产生电场的点电荷的电荷量,F 是放在电场中的点电荷受到的电场力,E 是电场强度D.在库仑定律的表达式221r q kq F =中,可以把22r kq 看作是点电荷2q 产生的电场在点电荷1q 处的 场强大小,也可以把21r kq 看作是点电荷1q 产生的电场在点电荷2q 处的场强大小3.关于电势和电势能下列说法中正确的是( )A. 在电场中,电势高的地方,电荷在该点具有的电势能就大;B. 在电场中,电势高的地方,放在该点的电荷的电量越大,它所具有的电势能也越大;C. 在电场中的任何一点上,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能;D. 在负的点电荷所产生的电场中任何一点上,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能.4.如图所示,M 、N 两点分别放置两个等量种异电荷,A 为它们连线的中点,B 为连线上靠近N 的一点,C 为连线中垂线上处于A 点上方的一点,在A 、B 、C 三点中( )A .场强最小的点是A 点,电势最高的点是B 点B .场强最小的点是A 点,电势最高的点是C 点C .场强最小的点是C 点,电势最高的点是B 点D .场强最小的点是C 点,电势最高的点是A 点5.AB连线是某电场中的一条电场线,一正电荷从A点处自由释放,电荷仅在电场力作用下沿电场线从A 点到B点运动过程中的速度图象如图所示,比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小,下列说法中正确的是()A.φA>φB,E A>E BB.φA>φB,E A<E BC.φA<φB,E A>E BD.φA<φB,E A<E B6.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9库,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6.0×10-5焦,质点的动能增加了8.0×10-5焦,则a、b两点间的电势差U ab为()A. 3×104伏;B. 1×104伏;C. 4×104伏;D. 7×104伏.7.一束由不同种正离子组成的粒子流以相同的速度,从同一位置沿垂直于电场方向射入匀强电场中,所有离子的轨迹都是一样的,这说明所有粒子()A.都具有相同的比荷B.都具有相同的质量C.都具有相同的电量D.都属于同一元素的同位素8.如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔.右极板电势随时间变化的规律如图所示.电子原来静止在左极板小孔处.(不计重力作用)下列说法中正确的是()A.从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上B.从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间往复运动C.从t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间往复运动,也可能打到右极板上D.从t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上9.a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定()A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B.b和c同时飞离电场C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D.动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大10.如图所示,L 为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O 点套有一质量为m 、带电量为-q 的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q 的点电荷,杆上a 、b 两点到+Q 的距离相等,Oa 之间距离为h 1,ab 之间距离为h 2,使小环从图示位置的O 点由静止释放后,通过a 的速率为13gh .则下列说法正确的是( )A .小环通过b 点的速率为)23(21h h gB .小环从O 到b ,电场力做的功可能为零C .小环在Oa 之间的速度是先增大后减小D .小环在ab 之间的速度是先减小后增大11.如图,实线是两个等量点电荷P 、Q 形成电场的等势面,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹,a 、b 、c 是轨迹上的三个点,b 位于P 、Q 连线的中点.则( )A .两点电荷P 、Q 电性相反B .a 点的电场强度大于b 点的电场强度C .带电粒子在a 点的电势能大于在c 点的电势能D .带电粒子在a 点的动能小于在b 点的动能12.如图所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图,E 为电源,G 为灵敏电流计,A 为固定的导体芯,B 为导体芯外面的一层绝缘物质,C 为导电液体.已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏.如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转,则 ( )A .导体芯A 所带电荷量在增加,液体的深度h 在增大B .导体芯A 所带电荷量在减小,液体的深度h 在增大C .导体芯A 所带电荷量在增加,液体的深度h 在减小D .导体芯A 所带电荷量在减小,液体的深度h 在减小13.如图所示,从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏 转电场.电子的重力不计.在满足电子能射出偏转电场的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是 ( )A .仅将偏转电场极性对调B .仅增大偏转电极间的距离C .仅增大偏转电极间的电压D .仅减小偏转电极间的电压14. 在水深超过200m 的深海,光线极少,能见度极小.有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电,获取食物,威胁敌害,保护自己.该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104N/C 时可击昏敌害.身长50cm 的电鳗,在放电时产生的瞬间电压可达 V .15.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 点处于平衡状态,如图所示,重力加速度为g ,则细绳对悬点O 的作用力大小为_______.16.在电场中一条电场线上有A 、B 两点,如图所示.若将一负电荷q =2.0×10-7C ,从A 点移至B 点,电荷克服电场力做功4.0×10-4J 。
物理学教程 电场复习
物理学教程 电场复习 姓名:一、填空题1. 当一个带电导体达到静电平衡时 【 】 (A) 导体表面上电荷密度较大处电势较高(B) 导体表面曲率较大处电势较高(C) 导体内部的电势比导体表面的电势高(D) 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零 2.对于带电的孤立导体球 【 】 (A) 导体内的场强与电势大小均为零(B) 导体内的场强为零,而电势为恒量(C) 导体内的电势比导体表面高(D) 导体内的电势与导体表面的电势高低无法确定 3.下面说法正确的是 【 】 (A) 等势面上各点的场强大小都相等 (B) 在电势高处电势能也一定大(C) 场强大处电势一定高 (D) 场强的方向总是从高电势指向低电势 4. 关于导体有以下几种说法 【 】 (A )接地的导体都不带电 (B )接地的导体可带正电,也可带负电 (C )一导体的电势为零,则该导体不带电(D )任何导体,只要它所带的电量不变,则其电势也是不变的。
5. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是 【 】(A) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零;(B) 如果高斯面上E处处不为零,则该面内必无电荷;(C) 如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零;(D) 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。
6. 电荷分布在有限空间内,则任意两点P 1、P 2之间的电势差取决于 【 】 (A) 从P 1移到P 2的试探电荷电量的大小;(B) P 1和P 2处电场强度的大小;(C) 试探电荷由P 1移到P 2的路径; (D) 由P 1移到P 2电场力对单位正电荷所作的功。
7. 下面说法正确的是 【 】 (A) 等势面上各点的场强大小都相等; (B) 在电势高处电势能也一定大; (C) 场强大处电势一定高;(D) 场强的方向总是从高电势指向低电势。
8. 一个中性空腔导体,腔内有一个带正电的带电体,当另一中性导体接近空腔导体时 (1)腔内各点的场强 【 】 (A) 变化; (B) 不变; (C) 不能确定。
电场的能的性质复习.doc
§2 电场的能的性质一、电势1.电势:电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
电势用字母φ表示。
①表达式:qW AOA =ϕ 单位:伏特(V ),且有1V=1J/C 。
②意义:电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在那一点所具有的电势能。
③相对性:电势是相对的,只有选择零电势的位置才能确定电势的值,通常取无限远或地球的电势为零。
④标量:只有大小,没有方向,但有正、负之分,这里正负只表示比零电势高还是低。
⑤高低判断:顺着电场线方向电势越来越低。
二、等势面:电场中电势相等的点构成的面。
①意义:等势面来表示电势的高低。
②典型电场的等势面:ⅰ匀强电场; ⅱ点电荷电场; ⅲ等量的异种点电荷电场; ⅳ等量的同种点电荷电场。
③等势面的特点: ⅰ同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功;ⅱ等势面一定跟电场线垂直; ⅲ电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
三、电势差1.电势差:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功W AB 与电荷量的q 的比值。
U AB =qW AB注意:电势差这个物理量与场中的试探电荷无关,它是一个只属于电场的量。
电势差是从能量角度表征电场的一个重要物理量。
电势差也等于电场中两点电势之差①BA AB A B BA B A AB U U U U -=⎭⎬⎫-=-=ϕϕϕϕ ②电势差由电场的性质决定,与零电势点选择无关。
2.电场力做功:在电场中AB 两点间移动电荷时,电场力做功等于电量与两点间电势差的乘积。
W AB = q •U AB 注意: ①该式适用于一切电场; ②电场力做功与路径无关③利用上述结论计算时,均用绝对值代入,而功的正负,借助于力与移动方向间关系确定。
四、电势能1.定义:因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。
2.电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能的零点。
高中物理静电场专题复习
高中物理静电场专题复习(一)电荷与静电场1.电荷的概念和性质2.电荷的守恒定律3.质点电荷的受力和受力分析4.电场的概念和性质5.电场的叠加原理6.电场线与等势面7.高斯定理及其应用(二)电场中的电荷运动1.力电相互作用定律2.电场中带电粒子的受力分析3.匀速平行板电容器中带电粒子的运动4.均匀磁场中带电粒子的受力分析5.质谱仪工作原理及应用(三)电势与电势能1.电势的概念和性质2.科尔宾定律及其应用3.电势能的概念和计算4.等势面和电势差5.电势差与电场强度的关系6.电势能的转换与守恒定律(四)电容与电容器1.电容的概念和性质2.电容的计算与电容公式3.并联与串联电容的计算4.储存电容器的能量5.电容器的充放电过程6.RC电路的充放电特性及其应用(五)静电场与静电力1.静电能的计算2.电场能与电场力的关系3.电荷在电场中的平衡位置分析4.电偶极子的概念和性质5.电偶极子在电场中的受力分析6.电荷在带电杆上的分布和受力分析(六)静电场中的等电位1.等电位的概念和性质2.等电位面的特点和表示方法3.等电位面的场线走势4.等势图的画法5.等势面与电场线的关系6.高斯定理在等电位面上的应用(七)电容器的应用1.平行板电容器的原理和特点2.平行板电容器中的电场分布与电势差计算3.平行板电容器的等效电容计算4.平行板电容器的应用:电容传感器、正负极板电容器等5.球形电容器的原理和特点6.球形电容器的电场分布与电势差计算7.球形电容器的应用:变压器、电荷控制器等以上是高中物理静电场专题复习的提纲,希望对你的复习有所帮助。
祝你取得好成绩!。
第一章:电场复习之一电场力 (1)
3、如图所示,有一带正电的验电器,当 一金属球A靠近验电器的小球B(不接触) 时,验电器的金箔张角减小,则( ) A.金属球A可能不带电 B.金属球A可能带负电 C.金属球A可 能带正电 D.金属球A一 定带负电
4、如图所示,在真空中,把一个绝缘 导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝 缘导体两端的电荷,下列说法中正确的 是( ) A.两端的感应电荷越来越多 B.两端的感应 电荷是同种电荷 C.两端的感应 电荷是异种电荷 D.两端的感应 电荷电荷量相等
中子内有一电荷量为+2/3e的上夸克和两 个电荷量为-1/3e的下夸克,一简单模型 是三个夸克都在半径为r,的同一圆周上, 如图1所示,图2给出的四幅图中,能正 确表示出各夸克所受静电作用力的是
如图所示,在绝缘水平面上静止着两个 质量均为m,电荷量均为+Q的物体A 和B(A、B均可视为质点),它们间的距 离为r,与水平面间的动摩擦因数为μ, 则物体A受到的摩擦力为( ) A.μmg B.0 A.kQ2/r A.kQ2/r2
有三根长度皆为l=0.30m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端 固定在天花板的O点,另一端分别拴有质量皆为m=1.0×10-2kg的 带电小球A和B,它们的电荷量分别为-q 和+q,q=1.0×10-6C. A、B 之间用第三根线连接起来,空间中存在大小为E= 2.0×105 N/C的匀强电场,电场强 度的方向水平向右.平衡 时A、B球的位置如图所 示.已知静电力常量k=9×109N· m2/C2, 重力加速度g=10 m/s2. (1)求连接A、B 的轻线的拉力大小. (2)若将 O、B 间的线烧断,由于有 空气阻力, A、B 球最后会达到新的 平衡状态,请定性画出此时A、B 两球所在的位置和其余两根线所处 的方向 (不要求写出计算过程).
电场复习课第1课时电荷守恒库仑定律一电荷1正负电荷
如图所示,实线表示匀强电场的电场线, 虚线表示带正电微粒射入此电场后的运动轨迹, A、B为先后经过的轨迹上的两个点,试判断以 下物理量:( ) (1) 场强方向的方向 (2) 比较电荷在AB两点的电势能的大小 (3) 比较电荷在AB两点的速度大小
B
A
练习《会考标准释疑》P80.29-32题
《电场》复习课第3课时
O
B
A
练习《会考标准释疑》P77.15题
请同学们总结出该类题型的规律。
《电场》复习课第2课时
场强 电势 电势差 电势能
高二物理备课组
2004.5.18
一.场强
1.判断和计算电场强度大小的方法: (1).大小由以下几种方法得到: ①由定义式E=F/q计算 ②在匀强电场中,场强处处相等且 满足E=U/d; ③在点电荷电场中利用E=kQ/r2 ④利用电场线疏密程度判断大小 (5)感应电荷的场强由等效法求得
②电场线上每一点的切线方向即是该点
的场强方向
③电势降低最快的方向就是场强的方向。
例3:以下说法正确的是:
A、若将放在电场中某点的电荷q改为-q,则 该点的电场强度大小不变,方向与原来相反 B、沿电场线方向,场强一定越来越小 C、电场中某点电场线的方向,就是放在该点的 电荷所受电场力的方向。 D、无论什么电场,场强的方向总是由高电势指 向低电势
例题(高考难度)
4.在绝缘的水平面上固定一个金属小球A,用 两端带有绝缘装置的轻质弹簧把A和另一个 金属小球B连接起来(可视为点电荷),让AB 带上同种电荷,此时弹簧的伸长量为x1,(在 弹性限度内)如果让AB的电量减小一半,弹 簧的伸长量为x2,则两者的关系的是:( ) A.x2=x1/4 B.x2>x1/4 C.x2<x1/4 D.以上都不对
高中物理电磁学总复习第一章电场一、电荷1.丝绸摩擦过的玻璃棒带....
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高中物理电磁学总复习第一章 电场一、电荷1. 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷(丝绸带负电)毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷(毛皮带正电)2. 同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3. 电荷的多少叫电荷量,单位:库仑,符号C4. 元电荷C e 19106.1-⨯=是最小电荷量,它不是电子或质子5. 使物体带电的方式:摩擦起电:实质是电子转移接触起电(注意电量重新分配的原则);感应起电(a 靠近的一端感应异种电荷 b 先拿走,再分开,不带电;先分开再拿走,带电)*三种方式都是电子的得失和转移。
6. 电荷守恒定律:二、库仑定律(研究电荷之间的相互作用力) 122kQ Q F r = 适用条件:点电荷。
(注意:点电荷不存在,是理想化模型,这是建立物理模型的方法) (k 静电力常量,等于229/100.9c m N ⋅⨯, Q1和Q2表示两个点电荷的电荷量, r 表示两个点电荷之间的距离,F 表示两个点电荷之间的相互作用力。
作用力的方向在再电荷的连线上。
)三、电场1. 电荷周围存在电场,电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
这种力叫做电场力.电场是客观存在的物质。
2. 电场强度:qE E =(定义式),q 为检验电荷电量,F 为检验电荷受到的电场力。
E 由电场本身性质决定,与F 和q 无关,电场中同一点,E 是定值。
F 与q 成正比。
方向与正电荷所受电场力方向相同,与负电荷受力方向相反。
3. 点电荷电场的场强:由电场强度的定义和库仑定律可以得出点电荷的场强公式.E =KQ/r2 Q 表示产生电场的点电荷电荷量,r 表示距离Q 的位置。
4. 电场强度时矢量。
5. 电场线特点: a 每一点的切线方向表示该点场强方向b 从正电荷(或无穷远)出发,到负电荷(或无穷远)终止c 密处场强大,疏处场强小d 不相交,不闭合匀强电场的电场强度处处大小相等,方向相同,电场线是一簇平行且等间距的直线,存在于平行板电容器之间,螺线管内部,两个靠近的异名磁极之间。
电场复习题
电场复习题一、单选题1. 两个电荷Q1和Q2,它们分别在距离r的地方,电场强度的关系是:A. E ∝ 1/rB. E ∝ rC. E ∝ 1/r²D. E ∝ r²2. 一组电荷位于一条直线上,考虑点P在直线上的中点,对于点P,电场的关系是:A. 取决于电荷的正负性B. 不会受到电场的影响C. 电场总和为零D. 电场强度最大3. 一组相同大小的电荷位于半径为d的圆上,对于圆心处的点P,电场的关系是:A. 电场总和为零B. 电场强度最大C. 不会受到电场的影响D. 取决于电荷的正负性4. 两个电荷Q1和Q2,它们分别在距离r的地方,电场强度的方向是:A. 两者之间连线的垂直平分线B. 两者之间连线的延长线C. 两者之间连线的中垂线D. 两者之间连线的平行线5. 一组相同大小的电荷Q1和Q2被放置在同一直线上,它们之间的距离为r。
如果电荷Q1的大小增加,Q2的电场强度会:A. 不受影响B. 减小C. 增加D. 变为零二、填空题1. 电荷Q位于一点的电场强度E与距离r的关系是E =________。
2. 单位电荷在某点处受到的电场力称为电场强度,用符号________表示。
3. 电场的单位是__________。
4. 电场线上的切线方向与电场强度的方向__________。
5. 电场线的密度表示电场的__________。
三、解答题1. 两个相同大小的正电荷之间的电场力是否为引力?为什么?2. 如果有一个正电荷和一个负电荷相距很远,它们之间的电场力会是吸引力还是排斥力?为什么?3. 两个相同大小的电荷之间的电场强度相等吗?为什么?参考答案:一、单选题1. C2. C3. A4. C5. B二、填空题1. E ∝ 1/r²2. E3. 牛顿/库仑(N/C)4. 平行5. 强度三、解答题1. 电场力为排斥力。
因为两个相同大小的正电荷具有相同的电荷符号,根据库仑定律,同性电荷之间的电场力是排斥力。
电场知识点复习
电场知识点复习一、电荷守恒定律1、物体带电的方法:a、摩擦起电:原因:实质:b、接触带电:实质:c、感应起电:定义:实质:2、电荷守恒定律:3、元电荷:元电荷为C,是一个电子所带的电量.元电荷___(是或不是)电子、质子。
〖说明〗任何带电体的带电量皆为元电荷电量的__________.电荷量是不能________的物理量.4、元电荷e的数值最早由美国物理学家_________测得的.二.库仑定律⑴内容:____________________________________________________________________⑵公式:__________________________________________________⑶适用条件:①真空中②点电荷.〖说明〗点电荷是一个_______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_____,不能再用________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_____定律;②使用库仑定律计算时,:要注意各量应代入进行计算,库仑力的方向应根据________ 进行判断。
.(4)三点电荷在光滑绝缘水平面上都处于静止状态的结论:________________,_______________, ___________________, __________________________.三、电场强度1.电场:存在于带电体周围。
电场的基本性质是________________作用.电场是客观存在的一种__________.是由___________提出的。
2.电场强度⑴定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度,表示该处电场的强弱⑵大小:①②③(3)方向:电场线的_____方向是该点场强的方向;场强的方向与该处等势面的方向_______(4)在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是________,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值.⑸电场强度是____,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)⑹电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷____,而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷________。
电场能量的性质复习
电场能量的性质复习一.电势能与电势1.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内的电势分布如图1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,静电力做正功C.负电荷从a点移到c点,静电力做正功图1 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.下列说法中正确的是() A.沿电场线的方向,电场强度一定越来越小B.沿电场线的方向,电势一定越来越低C.沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减小D.在静电力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动3.下列四个图中,a、b两点电势相等、电场强度也相等的是()4.如图2所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是()A.电势φA>φB,场强E A>E BB.电势φA>φB,场强E A<E BC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,静电力做正功,电势能减少图2 D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能E p A>E p B 5.如图3所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上两点.下列说法正确的是()A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,静电力做正功6.下列说法正确的是() A.将电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能一定增加B.将正电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能一定增加C.将负电荷由电势高的地方移到电势低的地方,电势能一定增加D.无论是正电荷还是负电荷,静电力做负功时电势能一定增加7.如图4所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A、B两点,则()A.A点场强小于B点场强B.A点场强方向指向x轴负方向C.A点场强大于B点场强D.A点电势高于B点电势8.如图5甲所示,AB是电场中的一条直线,电子以某一初速度从A点出发,仅在静电力作用下沿AB运动到B点,其v-t图象如图乙所示.关于A、B两点的电场强度E A、E B和电势φA、φB的关系,下列判断正确的是()A.E A>E BB.E A<E BC.φA>φBD.φA<φB9.如图6所示,两个等量的正点电荷分别置于P、Q两位置,在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点,另有一试探电荷q,则()A.若q是正电荷,q在N点的电势能比在M点的电势能大B.若q是负电荷,q在M点的电势能比在N点的电势能大图6C.无论q是正电荷,还是负电荷,q在M、N两点的电势能都一样大D.无论q是正电荷还是负电荷,q在M点的电势能都比在N点的电势能小10.如图7所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是()A.b、d两点的电场强度相同B.a点的电势等于f点的电势C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,静电力一定做功D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动,从a点移动到c点电势能的变化量一定最大11.图8中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两粒子M 、N 质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将M 、N从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a 、b 、c 为实线与虚线的交点.已知O 点电势高于c 点电势.若不计重力,则( ) A .M 带负电,N 带正电 图8B .N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同C .N 在从O 点运动至a 点的过程中克服静电力做功D .M 在从O 点运动至b 点的过程中,静电力对它做的功等于零12.如图9所示,虚线a 、b 、c 为三个同心圆面,圆心处为一个点电荷.现从c 外面一点P 以相同的速率发射两个电荷量、质量都相等的带电粒子,分别沿PM 、PN 运动到M 、N ,M 、N 两点都位于圆周c 上,以下判断正确的是( ) A .两粒子带同号电荷图9B .两粒子带异号电荷C .到达M 、N 时两粒子速率仍相等D .到达M 、N 时两粒子速率不相等13.如图10所示,a 、b 、c 分别表示点电荷在电场中的三个等势面,它们的电势分别为φ、2φ3、φ4.一带电粒子从等势面a 上某处由静 止释放,仅受到静电力的作用而运动,已知它经过等势面b 时的速度为v ,求它经过等势面c 时的速度大小.图1014.(2012·天津·5)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图11中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后 离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( ) A .做直线运动,电势能先变小后变大B .做直线运动,电势能先变大后变小C .做曲线运动,电势能先变小后变大D .做曲线运动,电势能先变大后变小二.电势差1.下列关于电场的描述,正确的是 ( )A .电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关B .电场中某两点间的电势差与零电势点的选取有关C .同一点电荷处于电场中的不同位置时,具有的电势能越大,说明那一点的电势越高D .同一点电荷在电场中任意两点间移动时,只要静电力做的功相同,那么两点间的电势差一定相同2.在点电荷Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,静电力做的功为W ,则试探电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为 ( )A .E p A =-W ,φA =W qB .E p A =W ,φA =-W qC .E p A =W ,φA =W qD .E p A =-W ,φA =-W q3.对于电场中A 、B 两点,下列说法正确的是 ( )A .电势差的定义式U AB =W AB /q ,说明两点间的电势差U AB 与静电力做功W AB 成正比,与移动电荷的电荷量q 成反比B .A 、B 两点间的电势差等于将电荷从A 点移到B 点静电力所做的功C .将1 C 电荷从A 点移到B 点,静电力做1 J 的功,这两点间的电势差为1 VD .电荷由A 点移到B 点的过程中,除受静电力外,若还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于静电力所做的功4.在静电场中,一个电子由a 点移到b 点时静电力做功为5 eV(1 eV =1.6×10-19 J),则以下说法中正确的是 ( )A .电场强度的方向一定由b 沿直线指向aB .a 、b 两点间电势差U ab =5 VC .电子的电势能减少5 eVD .电子的电势能减少5 J5.如图1所示,B 、C 、D 三点都在以点电荷+Q 为圆心的某同心圆弧上,将一试探电荷从A 点分别移到B 、C 、D 各点时,静电力做功大小比较 ( )A .W AB >W AC B .W AD >W ABC .W AC =W AD D .W AB =W AC6.一电子飞经电场中A 、B 两点,电子在A 点时电势能为4.8×10-17 J ,动能为3.2× 10-17 J ,电子经过B 点时电势能为3.2×10-17 J ,如果电子只受静电力作用,则( ) A .电子在B 点时动能为4.8×10-17 JB .由A 点到B 点静电力做功为100 eVC .电子在B 点时动能为1.6×10-17 JD .A 、B 两点间的电势差为100 V7.空间存在匀强电场,有一电荷量为q (q >0)、质量为m 的粒子从O 点以速率v 0射入电场,运动到A 点时速率为2v 0.现有另一电荷量为-q 、质量为m 的粒子以速率2v 0仍从O 点射入该电场,运动到B 点时速率为3v 0.若忽略重力的影响,则( )A .在O 、A 、B 三点中,B 点电势最高B .在O 、A 、B 三点中, A 点电势最高C .OA 间的电势差比BO 间的电势差大D .OA 间的电势差比BA 间的电势差小8.如图2所示,实线为电场线,虚线为等势线,且MN =NP ,电场中的M 、N 、P 三 点的电场强度分别为E M 、E N 、E P ,电势分别为φM 、φN 、φP ,MN 、NP 间的电势差 分别为UMN 、U NP ,则下列关系中正确的有 ( )A .φM >φN >φPB .E P >E N >E MC .U MN <U NPD .U MN =U NP9.如图3所示,在a 点由静止释放一个质量为m ,电荷量为q 的带电粒子,粒子到达b 点时速度恰好为零,设ab 所在的电场线竖直向下,a 、b 间的高度差为h ,则 ( ) A .带电粒子带负电B .a 、b 两点间的电势差U ab =mgh qC .b 点场强大于a 点场强D .a 点场强大于b 点场强10.如图4所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为4 V ,有一个带电荷量为q =1.0×10-8 C 的负电荷从A 点沿不规则曲线移到B 点,静电力做功为 ________ J.图411.如图5所示,电场中某一电场线为一直线,线上有A、B、C三个点,电荷q1=10-8 C,从B点移到A点时静电力做了10-7 J的功;电荷q2=-10-8 C,在B点的电势能比在C点图5时大10-7 J,那么:(1)比较A、B、C三点的电势高低,由高到低的排序是______________;(2)A、C两点间的电势差是________ V;(3)若设B点的电势为零,电荷q2在A点的电势能是____________ J.12.如图6所示,三条曲线表示三条等势线,其电势φC=0,φA=φB=10 V,φD=-30 V,将电荷量q=1.2×10-6 C的电荷在该电场中移动.(1)把这个电荷从C移到D,静电力做功多少?(2)把这个电荷从D移到B再移到A,电势能变化多少?图613.已知将电荷量为2.0×10-7 C的正点电荷从电场中的M点移到N点时,静电力做功为5.0×10-5 J,将此点电荷从N点移到无限远处时,静电力做功为1.5×10-5 J,则M点的电势为多大?N点的电势为多大?14.如图7所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8 C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.2×10-7 J,从b点移到c点时静电力做功为W2=1.44×10-7 J.求:图7(1)匀强电场的场强E;(2)a、c两点间的电势差U ac.三.电势差与电场强度的关系1.下列公式中,F 、q 、E 、U 、r 和d 分别表示静电力、电荷量、场强、电势差及距离,①F =k q 1q 2r 2,②E =k Q r 2,③E =F q,④U =Ed ,以下说法中正确的是 ( ) A .它们都只对点电荷或点电荷的电场成立B .①②③只对点电荷或点电荷电场成立,④对任何电场都成立C .①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场成立D .①②只对点电荷成立,③④对任何电场都成立2.在一个匀强电场中有a 、b 两点,相距为d ,电场强度为E ,把一个电荷量为q 的负电荷由a 移到b 点时,静电力对电荷做正功W ,以下说法正确的是 ( )A .a 点电势比b 点电势低B .a 、b 两点电势差大小为U =EdC .a 、b 两点电势差大小为U =W qD .该电荷在b 点电势能较a 点大3.在水深超过200 m 的深海,光线极少,能见度极低,有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己.若该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104 N/C ,可击昏敌害.则身长50 cm 的电鳗,在放电时产生的瞬间电压可达 ( )A .50 VB .500 VC .5 000 VD .50 000 V4.如图1所示是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等势面间的距离都是25 cm ,由此可确定电场强度的方向及大小为( )A .竖直向下,E =0.4 N/CB .水平向右,E =0.4 N/CC .水平向左,E =40 N/CD .水平向右,E =40 V/m5.如图2所示,三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径成等差数列.A 、B 、C 分别是这三个等势面上的点,且这三点在同一条电场线上.A 、C 两点的电势依次为φA =10 V 和φC =2 V ,则B 点的电势是 ( )A .一定等于6 VB .一定低于6 VC .一定高于6 VD .无法确定6.如图3所示,在电场中任意取一条电场线,电场线上的a、b两点相距为d,则()A.a点场强一定大于b点的场强图3B.a点的电势一定高于b点的电势C.a、b两点间的电势差一定等于E·d(E为a点的场强)D.a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移动到b点的过程中静电力所做的功7.如图4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,场强大小E=100 V/m,则O、P两点间的电势差可表示为()A.U OP=-10sin θ V B.U OP=10sin θ V 图4 C.U OP=-10cos θ V D.U OP=10cos θ V8.如图5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U AD与AA′两点间电势差U AA′相等图5B. 带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,静电力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电场势能减少D.同一带电粒子从A点移到C′点,沿对角线A→C′与沿A→B→B′→C′静电力做功相同9.如图6所示,O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场,在静电力作用下的运动轨迹是曲线MN.a、b、c是以O为中心,以R a、R b、R c为半径画出的三个圆,R c-R b=R b-R a.1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点.以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中静电力做功的大小,|W34|表示由3到4的过程中静电力做功的大小,则() 图6A.|W12|=2|W34|B.|W12|>2|W34|C.P、O两电荷可能同号,也可能异号D.P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零10.某静电场沿x方向的电势分布如图7所示,则()A.在O~x1之间不存在沿x方向的电场B.在O~x1之间存在着沿x方向的匀强电场C.在x1~x2之间存在着沿x方向的匀强电场D.在x1~x2之间存在着沿x方向的非匀强电场11.如图8所示,P、Q两金属板间的电势差为50 V,板间存在匀强电场,方向水平向左,板间的距离d=10 cm,其中Q板接地,两板间的A点距P板4 cm.求:(1)P板及A点的电势.(2)保持两板间的电势差不变,而将Q板向左平移5 cm,则A点的电图8势将变为多少?12.如图9所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们之间的距离为2 cm,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电荷量为-2×10-5 C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1 J.问:(1)在此过程中,静电力对该电荷做了多少功?图9(2)A、B两点的电势差U AB为多大?(3)匀强电场的场强为多大?13.(2012·安徽·18)如图10所示,在平面直角坐标系中,有一个方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0 V,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为()A.200 V/m B.200 3 V/mC.100 V/m D.100 3 V/m一.电势能与电势1.CD 2.B 3.D 4.BC 5.AC 6.BCD 7.AD 8.AC 9.AB 10.D11.BD 12.BD 13.32v 14.C二.电势差1.AD 2.A 3.C 4.C 5.CD 6.AB 7.AD 8.ABC 9.ABC10.-4.0×10-8 11.(1)φC >φB >φA (2)-20 (3)10-712. (1)U CD =φC -φD =30 VW CD =qU CD =1.2×10-6×30 J=3.6×10-5 J(2)U DA =φD -φA =(-30-10) V =-40 VW DA =qU DA =1.2×10-6×(-40) J=-4.8×10-5 J所以电势能应该增加4.8×10-5 J.13.325 V 75 V 14.(1)60 V/m (2)6.6 V三.电势差与电场强度的关系1.C 2.AC 3.C 4.D 5.B 6.BD 7.A 8.BD9.B 10.AC 11.(1)-50 V -30 V (2)-10 V12.(1)-0.1 J (2)5 000 V (3)5×105 V/m13.A。
电场复习训练
电场复习训练一、单选题1.如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O是正方形的中心。
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B.在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大C.在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功D.当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点2.密立根油滴实验装置如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间产生匀强电场。
用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。
金属板间电势差为U时,电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。
若仅将金属板间电势差调整为2U,则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为()A.q,r B.2q,r C.2q,2r D.4q,2r3.如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。
移去a处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。
关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是()A.电场强度方向垂直指向a,电势减小B.电场强度方向垂直指向c,电势减小C.电场强度方向垂直指向a,电势增大D.电场强度方向垂直指向c,电势增大4.电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊,简化图如图所示,极板M、N组成的电容器为平行板电容器,M固定,N可左右移动,通过测量电容器极板间的电压的变化来确定汽车的加速度。
当汽车遇紧急情况刹车时,极板M、N间的距离减小,若极板上的电荷量不变,则电容器()A.电容变小B.极板间的电压变大C.极板间的电场强度变小D.极板间的电场强度不变5.某书中有如图所示的图,用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面,其中a、b是同一条实线上的两点,c是另一条实线上的一点,d是导体尖角右侧表面附近的一点。
下列说法正确的是()A.实线表示电场线B.离d点最近的导体表面电荷密度最大C.“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同D.电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零6.如图所示,电量为+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7.关于静电场,下列结论普遍成立的是()A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的电场强度有关B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点,静电力做功为零D.在正电荷或负电荷产生的静电场中,电场强度方向都指向电势降低最快的方向8.一平行电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上,若将云母介质移出,则电容器()A.极板上的电荷量变大,极板间的电场强度变大B.极板上的电荷量变小,极板间的电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间的电场强度不变D.极板上的电荷量变小,极板间的电场强度不变9.如图,直线上有o、a、b、c四点,ab间的距离与bc间的距离相等.在o点处有固定点电荷,已知b点电势高于c点电势.若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点,再从b点运动到a点,则A.两过程中电场力做的功相等B.前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C.前一过程中,粒子电势能不断减小D.后一过程中,粒子动能不断减小10.如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A 、B 、C 中央各有一小孔,小孔分别位于O 、M 、P 点,由O 点静止释放的电子恰好能运动到P 点,现将C 板向右平移到P ′点,则由O 点静止释放的电子A .运动到P 点返回B .运动到P 和P ′点之间返回C .运动到P ′点返回D .穿过P ′点11.·如图,平行板电容器两极板的间距为d ,极板与水平面成45°角,上极板带正电.一电荷量为q (q >0)的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能E k0竖直向上射出.不计重力,极板尺寸足够大.若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为A .k04E qdB .k02E qdC .k022E qdD k02E qd 12.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t 0可能属于的时间段是( )A .004T t <<B .0324T T t <<C .034T t T <<D .098T T t <<二、多选题13.关于电场,下列说法正确的是( )A .电场是物质存在的一种形式B .电场力一定对正电荷做正功C .电场线是实际存在的线,反映电场强度的大小和方向D .静电场的电场线总是与等势面垂直,且从电势高的等势面指向电势低的等势面14.如图为两点电荷Q 、Q '的电场等势面分布示意图,Q 、Q '位于x 轴上,相邻等势面的电势差为3V 。
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D
E
F
-3V
C
三.电势能是电荷和电场所组成的 系统共有的。规定:无限远处的电势 能为零。
如何比较电荷电势能的大小呢?
如何比较电荷电势能的大小呢? 方法一: 根据电场力做功的正负判断,若 电场力对移动电荷做正(负)功,则电 势能减少(增加);
方法二: 根据公式 Ep=qφ ;WAB=qUAB 计算。
答案:C
公式
解析:(见下表)
适用范围 任何电场 公式说明 定义式:其中q是试验 电 荷 , F 是它在电场中 受到的电场力。 Q是场源电荷,E表示跟 点 电 荷 相 距 r处 某 点 的 场强
F E q
Q Ek 2 r
真空中点电荷的 电场
U E q
匀强电场
其中d为在场强方向 (沿电场线方向)上的 距离
电荷的电势能一定减小,而电荷的动能不一定减小。
• 例5、将一个电荷量为1.0×10-8C的负 电荷,从无穷远处移到电场中的A点,克 服电场力做功2.0×10-8J,现将该电荷 从A点移到B点,电场力做功7.0×10-8J. 试求A、B两点电势(取无穷远处电势为零)
题型探究
题型1 电势、电势能变化、电场力做功综合问题 如图2所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对 ( ) 【例11】
例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(B ) (1)不动 (2)向左运动 (3)向右运动 (4)可能向左运动,也可能向右运动 A、(1) C、(3) B、(2) D、(4)
F Q 例2、关于 E ……①和 E k 2 ……②,下列 r q
电荷
电场
电荷
力的性质
电场强度 电场线
电场力做功引起电势能变化 W=Uq= -Байду номын сангаасε 匀强电场U=E· d
能的性质
电势差U,电势φ
等势面
互相垂直 沿着电场线电势降落
带电粒子在电场中 的运动
电容器
〔 知 识 网 络 〕
二、从力的角度研究电场,发现 电场强度是电场本身的一种特性,与 检验电荷存在与否无关。E是矢量。 要区别公式: E=F/q (定义式); E=kQ/r2 (点电荷电场); E=U/d (匀强电场)。
1、判断电场强度大小的方法。
F E (1)根据公式判断:①定义式 q
Q ②真空中点电荷形成的电场E k 2 r
③匀强电场 E=U/d (2)根据电场线判断:电场线密集的地方场强大, 电场线稀疏的地方场强小。 (3)根据等势面判断: (等差)等势面密的地方场 强大,疏的地方场强小。
2、判断电场强度方向的几种方法:
称线上的两点.下列说法正确的是
图2 A.M点电势一定高于N点电势 B.M点场强一定大于N点场强 C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
思路点拨
解答此题应注意以下三点:
(1)电势高低由电场线方向判断. (2)电场强弱由电场线疏密判断. (3)电势能的大小关系由电场力做功的正负判断. 解析 沿电场线方向电势逐渐降低,可得出选项A正确;因电
场线越密的区域场强越大,可得出选项B错误;将正电荷由M点 移到N点时电场力做正功,电势能减小,故正电荷在M点的电势
能大于在N点的电势能,选项C正确;将电子从M点移到N点的过
程中,受到的电场力与移动方向相反,电场力做负功,选项D错. 答案 AC
方法提炼 1.计算电场力做功常有哪些方法 (1)WAB=qUAB(普遍适用) (2)W=qE·l·cosθ(适用于匀强电场)
• Ⅰ、等量同种电荷连线和中线上: • 连线上:中点电势最小。 • 中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小, 无穷远电势为零。 • Ⅱ、等量异种电荷连线上和中线上: • 连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。 • 中线上:各点电势相等且都等于零。
• Ⅰ、等量同种电荷连线和中线上: • 连线上:中点电场强度为零。由中点到无 穷远先增大后减小 • 中垂线上:由中点到无穷远电场强度逐渐 减小。 • Ⅱ、等量异种电荷连线上和中线上: • 连线上:中点最小。 • 中垂线上:由中点到无穷远电场强度逐渐 减小。
方法一:根据规定,正电荷所受电场力 的方向即是该点的场强方向; 方法二:电场线上每一点的切线方向即 是该点的场强方向; 方法三:电势降低最快的方向就是场强 的方向。
•
• • • • • •
是非题
(A)若将放在电场中某点的电荷q改为-q,则该 点的电场强度大小不变,方向与原来相反。 (B)若取走放在电场中某点的电荷,则该点的 电场强度变为零。 (C)沿电场线方向,场强一定越来越小。 (D)若电荷q在A处受到的电场力比B点时大, 则A点电场强度比B点的大。 (E)电场中某点电场线的方向,就是放在该点的 电荷所受电场力的方向。 (F)无论什么电场,场强的方向总是由高电势指 向低电势。 (G)已知A、B为某一电场线(直线)上的两点 由此可知,A、B两点的电场强度方向相同,但EA 和EB的大小无法比较。
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
例2.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
电
场
线
⑴电场线总是从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负 电荷; ⑵在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场 场强较小的地方电场线较疏; ⑶电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向,也 就是正电荷在该点所受电场力的方向; ⑷电场线指向电势降低的方向; ⑸电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势 低的等势面; ⑹等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。 ⑺顺电场线方向移动正电荷,电场力做正功,电荷具有的 电势能减小 ⑻电场线不是带电粒子运动的轨迹
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。
•(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,
•
答案:A
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 ) 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
题型2
有关电场线的问题
【例7】 如图5所示,点电荷的静电场中电场线用实线表示,
例1、将一个正电荷从无穷远处移入电场中M 点,电场力做功为8.0×10-9焦。若将另一个 等量的负电荷从无穷远处移入电场中N点, 电场力做功为-9×10-9焦,则正确的结果是:
(A)UM<UN<U0
(C)UN<UM<U0
(B)UN>UM>U0
(D)UM>UN>U0
2.等势面
甲 等量异号点电荷的电场
例4、(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(C) (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)
个带正电的粒子从A点开始运动,先后经过B、C两点,若带电粒 子只受静电力作用,则下列说法正确的是 ( )
图3
A.粒子在A、B、C三点的加速度大小关系aC>aB>aA B.粒子在A、B、C三点的动能大小关系EkC>EkB>EkA
C.粒子在A、B、C三点的电势能大小关系EpC>EpB>EpA
D.粒子由A运动到B和由B运动到C静电力做的功相等 解析 A、B、C三点的场强关系为EC>EB>EA,A对;由A到C的过程, 静电力一直做正功,B对;静电力做正功,电势能减小,EpC <EpB<EpA,C错;UAB≠UBC,D错.
练习.(2009·上海·3)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
上场强大小E与x关
系的是图
( )
•
解析:根据两等量异种点电荷周围的电场线可直观地
看出,连线的中点场强最小,但不为零,关于中点对称的
两点场强大小相等,方向相同,所以两点电荷的连线上的 场强先减小后增大,A正确.
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
b
c P Q
a
.例4、 图中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 UA=15V,UB=3V,UC= - 3V.由此可得D点 电势UD=______V 9V 解: UAC=18V,连接AC并且将AC三等分,则, 15V UFC=6V A UF=3V= UB 连接BF,则BF为等势线 作 DE ∥ BF, 可以证明 ΔBCF ≌ΔDAE AE=FC ∴UD=UE =9V B