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。

空间某点的电场强度等于各点点电荷单独存在时在该点场强的矢量和。

2.带电粒子在电场中的力学问题和之前的力学问题的分析一样，只不过多了个电场力。

※典例※【例1】如图1-1所示，半径相同的两个金属球A 、B 带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F ．今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开．这时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小是( )A ．F/8B ．F/4C ．3F/8D ．3F/4【例2】如图1-2所示，q 1、q 2、q 3，分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q 1与q 2之间的距离为L 1，q 2与q 3之间的距离为L 2，且图1-1 q 1 q 2 q 3图1-2每个电荷都处于平衡状态。

⑴ 如q 2为正电荷，则q 1为 电荷，q 3为 电荷；*⑵q 1、q 2、q 3三者电荷量之比是 : : 。

【例3】如图1-3所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A→O →B 匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是( )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【例4】如图1-4所示，用金属丝AB 弯成半径r=l m 的圆弧，但在A 、B 之间留出宽度为d=2 cm 相对来说很小的间隙．将电量q=3.13×10-9C 的正电荷均匀分布金属丝上，求圆心O 处的电场强度．【例5】一条长3l 的丝线穿着两个相同的质量均为m 的小金属环A 和B ，将线的两端都系于同一点O ，当金属环带电后，由于两环间的静电斥力使丝线构成等边三角形，此时两环于同一水平线上，如图1-5所示如果不计环与线的摩擦，两环各带多少电荷量？图1-3 图1-4图1-5◇巩固◇1．下列关于电场强度的说法中，正确的是 ( )A ．根据公式q FE =可知，场强E 跟电荷所受的电场力F 成正比，跟放入电荷的电荷量q 成反比B ．由公式2rQ k E =可知，在真空中由点电荷Q 形成的电场中，某点的场强E 跟Q 成正比，跟该点到Q 的距离r 的平方成反比C ．虽然正、负电荷在电场中的同一点所受的电场力方向相反，但该点的场强方向只有一个，即正电荷在该点的受力方向，也就是负电荷在该点受力的反方向 D ．由公式q FE =及2r Qk E =均可以确定在真空中点电荷形成的电场中某点的场强，可见场强E 与Q 或q 均有关2．如图1-6所示，AB 是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B 点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)( )A ．电荷向B 做匀加速运动B ．电荷向B 做加速度越来越小的运动C ．电荷向B 做加速度越来越大的运动D ．电荷向B 做加速运动，加速度变化情况不能确定3．下列关于电场线的论述，正确的是 ( )A ．电场线方向就是正检验电荷的运动方向B ．电场线是直线的地方是匀强电场C ．只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动D ．画电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场4．如图1-7 (a)中AB 是一条点电荷电场中的电场线，图(b)则是放在电场线上A 、B 处的检验电荷的电荷量与所受电场力数量间的函数图线，由此可以判定 ( )A ．场源是正电荷，位置在A 侧B ．场源是正电荷，位置在B 侧图1-6 图1-7C ．场源是负电荷，位置在A 侧D ．场源是负电荷，位置在B 侧5．如图1-8所示，质量分别为m l 和m 2的两小球，分别带电q 1和q 2，用同等长的绝缘线悬于同一点，由于静电斥力使两悬线与竖直方向张开相同的角度，则 ( )A ．q 1必等于q 2B ．m 1必等于m 2C ．q l ／m l 必等于q 2／m 2D ．q 1=q 2和m 1=m 2必须同时满足6．如图1-9所示，竖直绝缘墙壁上的Q 处有一固定的质点A ，在Q的正上方的P 点用丝线悬另一质点B ，A 、B 两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A 、B 两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力大小（）A ．变小B ．变大C ．不变D ．无法确定7．在匀强电场中将一质量为m ，电荷量为q 的带电小球由静止释放，小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图1-10所示，则可知匀强电场的场强大小 ( )A ．一定是mg·tanθ/qB ．最大值是m g·tanθ／qC ．最小值是mg·sin θ／qD ．以上都不对8．如图1-11所示，直角三角形中AB=40 cm ，BC=30 cm ，在A 、B处分别放有点电荷A Q 、B Q ，测得C 处场强C E =10V ／m ，方向平行于AB 向上．可知A Q 与B Q(填①同号，②反号，③可能是同号也可能反号)，今撤去A Q ，则 C E 大小为 V ／m ． 9．带电量为q 1、q 2，质量分别为m l 和m 2的两带异种电荷的粒子，其中q 1=2q 2，m l =4m 2，均在真空中两粒子除相互之间的库仑力外，不受其它力作用，已知两粒子到某固定点的距离皆保持不变，由此可知两粒子一定做 运动，该固定点距两带电粒子的距离之比L 1：L 2= ．图1-9 图1-10图1-11 图1-810 .两个小球A 和B 带有同种电荷，放在光滑的水平面上且相距较近， 3B A m m =，B A q q 3=，把两个小球从静止开始释放，l s 末它们的加速度大小之比B A a a : = ；动能大小之比KB KA E :E = ；速度大小之比B A v :v =11．一个质量为m 、电量为+q 的小球，用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，场强为E ，平衡时悬线与竖直方向间夹角α=300(如图1-12所示)，若将匀强电场E 的方向逆时针转过角度β=45°，小球重新平衡时悬线与竖直方向间夹角为多大?电场复习二：电场的能性质一、电势差、电势、电势能的概念Δ⑴电势差：电荷在电场中由一点A 移到另一点B 时，______________与电荷电量的比值叫做这两点的电势差.用公式表示,即=AB U ________．⑵电势：电场中某点的电势是指这点与电势_____点之间的电势差，它在数值上等于单位正电荷由该点移至零电势点时电场力所做的_______．令B A AB A B U ϕϕϕϕ-===， 0．⑶电势能：电荷在电场中所具有的势能叫电势能，它是______的，与参考位置(势能零点)的选择有关．①电场力做功与电势能变化的关系它们的关系如同重力做功与重力势能的关系一样，电场力做正功时，电荷的电势能______，电场力做负功时，电荷的电势能_____；电场力对电荷做功的多少等于电荷_____能的变化量，所以电场力的功是电荷电势能变化的量度．用E 表示电势能，则将电荷从A 点移到B 点有：B εεε--W A AB =∆=．图1-12②电势能变化的判断方法：a ．依电场力做功正负判断：如①中所述关系判断b ．由电荷沿电场线移动方向判断正电荷顺电场线移动时，电场力是做____功，电势能_______，负电荷顺电场线移动时，电场力是做____功，电势能______．c ．若只有电场力做功时，动能和电势能互相转化，则动能增加，电势能就______，反之，电势能就______．二、电势与电场强度的关系⑴电势反映电场能的特性，而电场强度反映电场力的特性．⑵电势是标量，具有____性，而电场强度是矢量,不具相对性，两者叠加时运算法则不同．电势的正负有大小的含义，而电场强度的正、负表示_____不同，并不表示大小．⑶电势与电场强度的大小没有必然的联系，某点的电势为零，电场强度__________，反之亦然．⑷同一检验电荷在E 大处____大，但正电荷在电势高处，电势能_____，而负电荷在电势高处电势能_________．(5)电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的，与检验电荷________．三、匀强电场中电势差与电场强度的关系 ⑴关系可由公式表达：d U E =或Ed U =． ⑵对dU E = （或Ed U =）的理解． ①公式d U E =反映了电场强度与电势差之间的关系，由公式可知：电场强度的方向就是电势降低_________的方向． (最快)②公式dU E =的应用只适用于_____电场，且应用时注意d 的含义是表示某两点沿_____方向上的距离，或两点所在等势面之间的距离，由公式可得结论：在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的两端点间的电势差_______．αEL U cos = (α为线段与电场线的夹角，L 为线段的长度)③对于非匀强电场，此公式可以用来定性分析某些问题，如在非匀强电场中，各相邻等势面的电势差为一定值时，那么E 越大处，d 越小，即等势面越______．四、等势面和电场线的关系电场中电势相等的点构成的面叫做_____面，电场线和等势面均是形象描述电场的，它们有如下关系：①电场线总是与等势面____，且从高等势面指向______等势面．②电场线越密的地方，等势面也越______．③沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力_____做功．(一定)④电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具． ●难点●1.对电场能的特性的认识，要从电场力做功的特性入手，对电场力做功特性的认识，可以通过重力做功特性来比较．2.电场力做功与电势能的变化紧密相关；电场力做功的过程，也就是电势能变化的过程；抓住功与能的关系，从电场力做功过程理解电场能的特性；用能量转化与守恒的观点，分析研究电场力做功过程中，带电粒子的电势能与动能以及其他形式能之间的相互转化．※典例※【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： ⑴AB 、BC 、CA 间电势差各为多少?⑵如以B 点电势为零，则A 、C 两点的电势各为多少?电荷在A 、C 两点的电势能各为多少?【例2】如图2-1所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离，c b a c b a E E E ,,,,和ϕϕϕ 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度，可以断定图2-1A ．c b a ϕϕϕ>>B ．Ea>E b >EcC ．c b b a ϕϕϕϕ-=-D ．Ea=E b =Ec【例3】如图2-2所示，虚线框内为一匀强电场，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 点移到A 点，电场力做功3.6×10-7J ，已知V B 6=ϕ则⑴=A ϕ V ， =C ϕ V ；⑵在该虚线框内过A 、B 、C 三点画出三条电场线。