高二物理电场专题(精编含答案解析)

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高二物理电场专题(精编含答案)

高二物理电场专题(精编含答案)

高二物理电场专题一、 教学内容:电场考点例析电场就是电学得基础知识,就是承前启后得一章。

通过这一章得学习要系统地把力学得“三大方法”复习一遍,同时又要掌握新得概念与规律。

这一章为历年高考得重点之一,特别就是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点得理解与熟练程度。

只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力与能两条主线”,实现知识得系统化,找出它们得有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题得分数就是不困难得。

二、 夯实基础知识1、 深刻理解库仑定律与电荷守恒定律。

(1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用得电力,跟它们得电荷量得乘积成正比,跟它们得距离得二次方成反比,作用力得方向在它们得连线上。

即:其中k 为静电力常量, k =9、0×10 9 N m 2/c 2成立条件:① 真空中(空气中也近似成立),② 点电荷。

即带电体得形状与大小对相互作用力得影响可以忽略不计。

(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布得球,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 )。

(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统得电荷代数与守恒。

2、 深刻理解电场得力得性质。

电场得最基本得性质就是对放入其中得电荷有力得作用。

电场强度E 就是描述电场得力得性质得物理量。

(1)定义: 放入电场中某点得电荷所受得电场力F 跟它得电荷量q 得比值,叫做该点得电场强度,简称场强。

这就是电场强度得定义式,适用于任何电场。

其中得q 为试探电荷(以前称为检验电荷),就是电荷量很小得点电荷(可正可负)。

电场强度就是矢量,规定其方向与正电荷在该点受得电场力方向相同。

(2)点电荷周围得场强公式就是: ,其中Q 就是产生该电场得电荷,叫场源电荷。

(3)匀强电场得场强公式就是: ,其中d 就是沿电场线方向上得距离。

高二物理电场试题答案及解析

高二物理电场试题答案及解析

高二物理电场试题答案及解析1.下列哪些现象利用了静电()A.常用的复印机复印文稿等B.常用的家用照相机成像在底片上C.针式打印机打印文字图象D.数码照相机照相【答案】A【解析】根据课本内容可知复印机是利用电场力控制点电荷的运动,属于静电的应用,所以选项A正确;照相机成像是利用光的原理工作的,针式打印机打印文字和图象是利用振针和墨带打印的,数码照相是将光信号转换为数字信号,所以选项B、C、D都是错误的试题点评:本题考查了生活现象中对静电现象的应用,熟悉选项中的工作原理是关键2.地毯中夹入少量的金属纤维是为了()A.避免人走动时产生静电B.将人走动时产生的静电及时导走C.增大地毯的强度和韧性D.对地毯起装饰作用【答案】B【解析】人在地毯上行走时,由于鞋底会与地毯摩擦从而会产生电荷,电荷如果不能及时导走,就会因越聚越多而容易引起火灾,所以为了防止由于摩擦起电而发生火灾,我们就需要在地毯中夹杂着一些不锈钢丝,因为不锈钢是导体,它可以把产生的电荷及时传到大地上.思路分析:根据摩擦起电以及不锈钢是导体,它可以把产生的电荷及时传到大地上分析试题点评:掌握住基本的知识,对于生活中的一些现象要能够用所学的知识来解释.3.如图是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一个金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,导致话筒所在电路中其他量发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的()A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化【答案】A【解析】人在说话时,振动膜前后振动,则振动膜前面镀有薄薄的金属层间的距离发生变化,根据公式从而导致了电容器的电容发生变化,A正确思路分析:人说话时,会产生振动,导致振动膜发生振动,从而导致振动膜前面镀有薄薄的金属层间的距离发生变化,试题点评:本题考查了电容器的应用,也综合考查了学生分析问题的能力4.三个质量相同,分别带有正电、负电、不带电的粒子A、B、C,从水平放置的平行带电金属板左垂直电场线方向射入匀强电场,分别落在带正电极板上不同的三点,如图所示,侧P点以相同速度v下面判断正确的是()A.三个粒子在电场中运动的加速度大小关系为:a b>ac>a a B.三个粒子在电场中运动的时间相等C.三个粒子到达下极板时的动能关系为:Ek A >Ek B>Ek CD.三个粒子所受到电场力大小关系为:F a=F b>Fc【答案】A【解析】粒子进入电场后,受竖直向下的重力和电场力作用,粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,粒子在电场中的运动时间为,从而可知,所以B错误,因为三个粒子在竖直方向上的偏转量相同,根据结合可得,所以A正确,通过可知粒子A带正电,合力为,B不带电,合力为mg,C带负电,合力为,所以电场力对A做负功,对B不做功,对C 做正功,过程中三个粒子的重力做功是相同的,故可得三个粒子到达下极板时的动能关系为,C错误,因为b不带电,所以电场对b没有力的作用,故b受到的电场力不可能大于C的,D错误思路分析:因为水平初速度相同,并且在水平方向上做匀速直线运动,所以可根据图中粒子的水平位移,根据公式分析出运动时间,然后根据在竖直方向上的位移相同,根据以及时间关系分析出加速度关系,结合受力分析判断哪个粒子带正电,负电,不带电,从而判断出电场力对各粒子做功情况,进而判断出在正极板时的动能试题点评:本题的突破口就是通过水平初速度相同,并且在水平方向上做匀速直线运动,所以可根据图中粒子的水平位移,根据公式分析出运动时间,5.几种不同的离子都由静止开始经同一电场加速后,垂直电场方向射入同一偏转电场,已知它们在电场中的运动轨迹完全相同,则可以肯定,这几种离子的()A.电性相同B.电荷量相同C.比荷相同D.射出偏转电场时速度相同【答案】A【解析】粒子经加速电场加速后(1)粒子射入偏转电场后在竖直方向上的加速度为(2)粒子在偏转电场里的运动时间为(3)粒子在离开偏转电场时发生的竖直方向上发生的偏转为(4)结合(1)(2)(3)(4)可得,即粒子在屏上的偏转量与粒子的m和q无关,只与加速电场的电压和偏转电场的电压,长度,宽度有关,它们的轨迹相同,只能判断它们的带电性质是相同的,所以A正确,思路分析:先根据算出粒子经加速电场后的速度,然后粒子进入偏转电场后在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,所以根据,,解出偏转量表达式,结合表达式分析试题点评:本题的可以当成一个结论来使用,即静止的带电粒子经同一电场加速后,再垂直射入偏转电场,射出粒子的偏转角度和侧位移与粒子的q、m无关6.如图所示,平行金属板的上下极板分别带等量异种电荷,板长为L,一束速度相同的电子束由正中央P点垂直电场线方向进入电场,飞出电场时速度(vt )方向如图,现作速度(vt)的反向延长线交初速度(v)方向延长线PM于O点,试分析计算O点的位置.【答案】O点在PM的中点处【解析】粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动,在竖直方向上做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动,粒子在电场中的运动时间为,设飞出电场时粒子发生的位移与水平方向夹角为,则设飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角为,则,所以设O点距离电场边缘的距离为,故解得,所以O点在PM的中点处思路分析:设飞出电场时粒子发生的位移与水平方向夹角为,飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角为,粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动,在竖直方向上做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动,只要能求出和的关系即可根据几何知识求出O点的位置,试题点评:从中央垂直电场方向射入的带电粒子在射出电场时的速度的方向延长线交电场中央线上的一点,该点与射入点间的距离为带电粒子在水平中央线上的位移的一半,这是一个结论,在以后的计算过程中可用来简单运算7.如图所示,静电分选的原理示意图,将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直带电平行金属板上方中部,经电场区域下落,电场强度为5.0×105 V/m,磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,这些颗粒带电率(颗粒所带电荷量与颗粒质量之比)均为1.0×10-5 C/kg,如果要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,粒子在电场中通过的竖直距离至少应多少?(g取10 m/s2)【答案】0.1 m【解析】这些颗粒在进入电场区后,在竖直方向上做自由落体运动,设粒子在电场中通过的竖直距离为L,则(1)粒子在水平方向上受电场力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为,因为要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,,所以每种颗粒在水平方向上的偏转距离,所以(2)结合(1)(2)两式可得,代入数据可得即,所以粒子在竖直方向上通过的距离至少为0.1m思路分析:些颗粒在进入电场区后,在竖直方向上做自由落体运动,即,在水平方向上做做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为,所以,因为要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,,所以每种颗粒在水平方向上的偏转距离,试题点评:本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题,关键是分清楚粒子在竖直方向和水平方向上的运动,以及所要求的条件8.如图所示,在xOy坐标系中将一负检验电荷Q由y轴上a点移至x轴上b点时,需克服电场力做功W;若从a点移至x轴上c点时,也需克服电场力做功W.那么此空间存在的静电场可能是()A.存在电场强度方向沿y轴正向的匀强电场B.存在电场强度方向沿x轴正向的匀强电场C.处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场D.处于第Ⅱ象限某一位置的负点电荷形成的电场【答案】C【解析】将负电荷从a移动到b电场力做负功,所以a点的电势高于b点的电势,将负电荷从b点移动到c点,电场力做负功,所以b点的电势高于c点的电势,故若存在电场强度方向沿y轴正向的匀强电场则a点的电势是最小的,不可能,A错误,若存在电场强度方向沿x轴正向的匀强电场,则ab两点的电势相等,故也不可能,B错误,若处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场,当正点电荷距离a点较近时,有可能形成a点电势最高,c点电势最低的情况,C正确,若处于第Ⅱ象限某一位置的负点电荷形成的电场,无论负电荷在第二象限的什么位置,都不可能,所以D错误,思路分析:先根据题中的信息判断出abc三点的电势大小情况,然后根据选项中的电场依次判断可能性试题点评:本题的关键是明白沿电场线方向电势是降落的,9.在静电场中一电荷受到非静电力的作用下由电场线上A点移到B点,以下说法中正确的是()A.非静电力和电场力对电荷做功之和等于电荷电势能增加量和动能增加量之和B.非静电力做功之和等于电荷电势能增加量和动能增加量之和C.电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量D.非静电力和电场力对电场力做功之和等于电荷动能增加量之和【答案】BCD【解析】电荷从A点运动到B点的过程中,根据动能定理可得,即非静电力和电场力对电荷做功之和等于动能增加量,A错误D正确,,又因为电场力做正功电势能减小,电场力做负功电势能增加,所以,所以,B正确,电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量,C正确,思路分析:根据,分析解题试题点评:本题考查了功能关系,关键是明白即电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量,10.如图所示,点电荷的静电场中电场线用实线表示,但其方向未标明,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到电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的性质B.带电粒子在a、b两点的受力何处较大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【答案】BCD【解析】在不知道电场线方向时,无法判断带电粒子的电性,A错误,有运动轨迹可知带电粒子在运动过程中受到静电力作用,在ab两点处由电场线的疏密程度可以判断带电粒子在a处受到的电场力较大,B正确,假设粒子从a点运动到b点,由于只受电场力作用,而且力的方向与速度方向的夹角为钝角,故电场力对粒子做负功,动能减小,电势能增大,假设粒子从b点运动到a点同样也可以得出b处的速度小,电势能大的结果,故CD正确思路分析:根据电场线疏密程度可判断电场力大小,根据电场力与速度方向的夹角可判断电场力做功情况,试题点评:带电粒子在电场力作用下做曲线运动时,受到的电场力指向曲线凹处,自A处进入场强为E、方向水平向右的匀强电场,11.如图所示,带电粒子以竖直向上的初速v.那么,A、B间的电势差是多大?当粒子到达图中B处时速度变成水平向右,大小为2v【答案】【解析】解:当粒子到达图中B处时速度变成水平向右时,竖直方向上的速度从减小到0,所以过程中重力做负功,在竖直方向上从A点到B点的过程中,重力做功为(1)在水平方向上,粒子只受电场力作用,速度从0增加到,所以电场力做正功,从A点运动到B 点的过程中电场力做功为(2)整个过程中只有电场力和重力做功,所以根据动能定理可得,(3)综合上述三式可得即思路分析:粒子在竖直方向上受重力作用,做减速运动,速度从减小到0,在水平方向上受电场力作用,速度从0增加到,然后根据动能定理分析解题试题点评:本题考查了粒子在电场和重力场组成的复合场中的运动,是一道很经典的例题,关键是理解粒子在水平方向和竖直方向上的运动,12.下面关于电场的叙述正确的是 [ ]A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B.只有电荷发生相互作用时才产生电场C.只要有电荷存在,其周围就存在电场D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用【答案】ACD【解析】电场力属于非接触力,电荷间的相互作用是通过电场引起的,A正确,只要电场存在,无论有没有电荷放在电场里,电场就是存在的,B错误,电场是电荷产生的,C正确,两个电荷间的库伦力是相互作用力,D正确,思路分析:电场力属于非接触力,电荷间的相互作用是通过电场引起的,只要电场存在,无论有没有电荷放在电场里,电场就是存在的,电场是电荷产生的,两个电荷间的库伦力是相互作用力,试题点评:本题考查了对电场的理解,要准确理解物理规律的内涵,13.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为 [ ] A.3000F B.1200F C.900F D.无法确定【答案】D【解析】在接触前,他们的半径是1cm,相比于90cm来说,可以忽略不计,故可使用库伦定律进行计算,但是接触后,他们球心之间的距离为3cm,此时它们的半径不能忽略,所以不能看做点电荷,故不能使用库伦定律,所以无法确定接触后的库伦力,D正确,思路分析:库伦定律适用于真空中两个点电荷间的相互作用计算,但在高中屋里中,我们一般认为库伦定律同样适用于空气中,试题点评:本题考查了库伦定律的使用范围,在地球上的空气中,库伦定律适用于两个点电荷之间的计算,14.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则 [ ]A.q一定是正电荷B.q一定是负电荷C.q离Q2比离Q1远D.q离Q2比离Q1近【答案】D【解析】根据库伦定律可得Q1对q的静电力为,Q2对q的静电力为,因为点电荷q处于平衡状态,所以即,又因为,所以,故q离Q2比离Q1近,D正确,思路分析:根据库伦定律分析解题,先求出Q1对q的静电力,再求出Q2对q的静电力,然后根据二力相等,进行分析试题点评:本题考查了对库伦定律的简单计算,此题的结论也就是“近小远大”原则15.如图所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为TA 、TB;如果使A带正电,B带负电,上、下丝线受力分别为则()A.B.C.D.【答案】BC【解析】A、B带电前:选A、B整体为研究对象:,选B为研究对象:.A、B带电后:选A、B整体为研究对象:(下段绳对A、B的拉力及A、B之间库仑力为系统内力)选B为研究对象:,所以,,BC正确,思路分析:带电前,选A、B整体为研究对象得出,对B分析得出,带电后,下段绳对A、B的拉力及A、B之间库仑力为系统内力,所以可得,对B分析可得试题点评:本题结合库仑定律考查了对整体法,隔离法的运用,整体法以及隔离法是高中物体一个重要的研究问题的方法,16.两个点电荷甲和乙同处于真空中.(1)甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍.(2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(3)保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(4)保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______倍.(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的相互作用力不变.【答案】1,4,,2,4【解析】(1)两电荷间的库伦力属于一对相互作用力,所以为等大方向,(2)变化前,把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,则,即变为原来的4倍,(3)变化前,若保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,则,即变为原来的(4)变化前,若保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则,所以(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,要保持原来的库伦力,则,所以思路分析:根据库伦定律表达式进行分析试题点评:本题考查了对的应用,关键是熟练公式和细心做题17.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的附近,有一个绝缘金属球b,开始a、b都不带电,如图所示,现在使a带电,则:()A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸住后不放C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开【答案】D【解析】带电体对不带电体具有吸引作用,a带电 b不带电,由于b固定,a可以绕悬点转动,所以b将a吸引过来,发生接触,再根据接触起电原理,两个小球接触后同时带上了同种电荷,因为同种电荷相互排斥,所以接触后又把a排斥开,D正确,思路分析:带电体对不带电体具有吸引作用,两个小球接触后根据接触起电原理都带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,试题点评:本题考查了电荷间的相互作用,本题易错的地方是容易忽略接触后,两小球的电荷种类相同,又具有排斥作用18.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为:()A.被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体一定不是带电体【答案】A【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒由于得到电子而带负电和用毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带正电,而带电体可以吸引轻小物体,两者的带电种类不同,所以A正确,BC错误,根据异种电荷相互吸引,如果轻小物体所带的电荷与被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒的种类相反,则也可被吸起,D错误,思路分析:用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒是带电体,当轻小物体不带电时,带电体对轻小物体具有吸引作用,可以被吸起,当轻小物体带电时,所带电荷种类以前者是异种电荷的话也可被吸起试题点评:做好本题的关键是理解,带电体可以吸引轻小物体,二是异种电荷具有相互吸引作用19.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中A小球带有2.0×10-5C的正电荷,小球B、C不带电。

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析1.如图所示,正点电荷Q、2Q分别置于M、N两点, O点为MN连线的中点,点a为MO的中点,点b为ON的中点,点c、d在M、N中垂线上,关于O点对称.下列说法正确的是()A.a、b两点的电场强度相同B.O点的电势高于c点的电势C.将电子沿直线从a点移到b点,电场力对电子先做正功后做负功D.将电子沿直线从c点移到d点,电场力对电子先做负功后做正功【答案】B【解析】同种电荷的电场线是排斥状的,沿电场线方向电势逐渐降低,知O点的电势高于c点的电势.故B正确.设Ma=L,aO=r,则a点的电场强度,,可见,故A错误;电子受到的电场力方向与电场方向相反,所以将电子沿直线从a点移到b点,电场力对电子先做负功后做正功,C错误;对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加,在Oc段方向斜向左上,在Od段方向斜向左下.所以电子所受的电场力在Oc段斜向右下,在Od段斜向右上,电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角,电场力对电子先做正功后做负功,故D错误。

【考点】考查了电场的叠加;电场强度;电势、.2.由电场强度的定义式E="F/q" 可知,在某不变电场中的同一点:A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比B.无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q始终不变C.电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强D一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零【答案】 B【解析】试题分析: 电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值,但电场强度E并不跟F 成正比,跟q成反比,而F、q无关,E由电场本身决定.故A错误.B、在电场中的同一点,电场强度E是一定的,则无论试探电荷所带的电量如何变化,F/q始终不变.故B正确.同一电荷在电场中某点所受的电场力大,P点的场强不一定为零,还要该电荷的电荷量大小.故C错误.电场对不带电的小球没有电场力作用,不带电的小球在P点受到的电场力为零,P点的场强可能为零,也可能不为零.故D错误.【考点】电场强度.3.在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定一个电荷量为+Q的点电荷,在水平面上的N点,由静止释放质量为m,电荷量为-q的负检验电荷,该检验电荷经过P点时速度为v,图中θ=60º,规定电场中P点的电势为零.则在+Q形成的电场中()A.N点电势高于P点电势B .N 点电势为C .P 点电场强度大小是N 点的4倍D .检验电荷在N 点具有的电势能为-【答案】 C【解析】试题分析:根据顺着电场线方向电势降低可知,M 点的电势高于N 点的电势,而M 、P 两点的电势相等(如下图),则N 点电势低于P 点电势.故A 错误;根据动能定理得:检验电荷由N 到P 的过程:-q (φN -φP )=,由题,P 点的电势为零,即φP =0,解得,N 点的电势φN = -,所以B 错;由点电荷的电场强度公式:E=,又因为ON=2OP ,所以E P =4E N ,所以C正确,检验电荷在N 点具有的电势能为E P =-qφN =,所以D 错。

高二电场练习题及解析

高二电场练习题及解析

高二电场练习题及解析【题一】两个点电荷q1和q2分别位于距离为d的同一直线上,它们之间的电场强度为E。

现在将q1保持不变,将q2变成原来的2倍,再将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处。

求此时的电场强度。

【解析】根据库仑定律,点电荷与某一点之间的电场强度的大小和方向都与该点距离点电荷的距离有关。

题目中涉及两个点电荷,我们可以先分别求得每个点电荷在某一点处的电场强度大小和方向,再将两个点电荷的电场强度矢量相加。

首先,我们来求解原始状态下点电荷q1在某一点处的电场强度。

根据库仑定律,点电荷q1在某一点处的电场强度大小E1与该点距离q1的距离r1的平方成反比,即E1 ∝ 1/r1^2。

由于题目中未给出具体数值,我们暂时将E1表示为E1 = k*q1/r1^2,其中k为比例常数。

同理,点电荷q2在某一点处的电场强度大小E2与该点距离q2的距离r2的平方成反比,即E2 ∝ 1/r2^2,表示为E2 = k*q2/r2^2。

根据叠加原理,两个点电荷q1和q2的电场强度矢量相加后的电场强度大小E等于两个点电荷电场强度矢量大小之和,即E = E1 + E2。

代入E1和E2的表达式,得到E = k*q1/r1^2 + k*q2/r2^2。

接下来,我们根据题目的要求进行计算。

将q2变成原来的2倍,即q2' = 2*q2;将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处,即r2' =r1/2。

此时的电场强度记为E'。

根据上述推导,我们可以得到E' = k*q1/r1^2 + k*(2*q2)/(r1/2)^2。

根据运算法则,化简得到E' = k*q1/r1^2 + k*8*q2/r1^2 = k*(q1 +8*q2)/r1^2。

综上所述,当将q1保持不变,将q2变成原来的2倍,再将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处时,此时的电场强度为E' = k*(q1 + 8*q2)/r1^2。

高二物理:电场综合练习题(含参考答案)

高二物理:电场综合练习题(含参考答案)

高二物理:电场综合练习题(含参考答案)高二物理3-1电场:一、电场力的性质1.电场强度的概念及计算电场强度可以有两种表达式,分别是E=F/q和E=kQ/r^2.其中,E=F/q是电场强度的定义式,表示放入电场中的电荷所受的力与产生电场的电荷的电荷量之比;E=kQ/r^2是点电荷场强的计算式,表示产生电场的电荷的电荷量与距离的平方成反比。

需要注意的是,E=kQ/r^2不适用于匀强电场。

2.电场强度的矢量合成问题电场线可以直观、方便地比较电场中各点场强的强弱。

在等量异种点电荷形成电场的电场线中,可以通过场中的一些点进行场强大小和方向的比较。

例如,在图3中,可以得出以下结论:B、C两点场强大小和方向都相同;A、D两点场强大小相等,方向相反;E、O、F三点比较,O点场强最强;B、O、C三点比较,O点场强最弱。

二、其他问题1.如图2所示,在x轴上有一个点电荷Q,O、A、B为轴上三点,放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图所示。

根据图中所示的电场力大小和方向,可以得出结论:A点的电场强度大小为2×10^3 N/C,B点的电场强度大小为2×10^3 N/C,点电荷Q在A、B之间。

2.如图4所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为-q外,其余各点处的电荷量均为+q。

根据图中所示的电荷量和位置关系,可以得出结论:圆心O处的场强大小为kq/r^2,方向沿AO方向。

2.在图4所示的电场中,电荷q的电势能为E1,电荷2q的电势能为E2,则()图4A.E1=E2B.E1>E2C.E1<E2D.E1=2E2解析:电势能与电荷量和电势差有关,而电势差与电场强度有关。

由于两个电荷所在位置的电场强度大小和方向不同,所以电势差也不同,因此E1和E2大小不同,选项C正确。

6.图5中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,则该三角形中心O点处的场强为()图5A.2,方向由C指向OBB.2,方向由O指向CC.3,方向由C指向ODD.2,方向由O指向C解析:根据电场叠加原理,O点处的场强是三个电荷在O 点处产生的场强的矢量和。

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析1.把质量为M的正点电荷放在电场中无初速度释放,不计重力,则以下说法正确的是() A.点电荷的轨迹一定和电场线重合B.点电荷的速度方向总是与它所在处的电场线方向一致C.点电荷的加速度方向总是与所在处的电场线的切线方向重合D.点电荷将沿电场线切线方向抛出,做抛物线运动【答案】C【解析】本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲线运动的条件.仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一直线上,且只受电场力时,电荷的运动轨迹才和电场线重合,A错.点电荷的速度方向不一定与所在处的电场线方向一致,如电场线为曲线时,B错.由牛顿第二定律知,加速度方向与合外力方向一致,而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合,C对.点电荷受电场力作用,由于电场不一定是匀强电场,其合力不一定为恒力,故不一定做抛物线运动,D错.2.如图所示,用绝缘细线拴一个质量为m的小球,小球在竖直向下的场强为E的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动,则小球带________电荷,所带电荷量为________.【答案】负【解析】小球受三个力:重力、拉力、电场力,因小球做匀速圆周运动,其合外力总指向圆心,所以应满足Eq=mg,即重力与电场力相互抵消,相当于只受绳子的拉力作用.3.一粒子质量为m,带电量为+Q,以初速度v与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域,粒子恰做直线运动,求这个匀强电场的最小场强的大小,并说明方向.【答案】垂直v斜向上方【解析】粒子进入电场区域后只受重力和电场力两个力作用而做直线运动,知其合力必与v在一直线上.由图及力的分解知识可知,最小的电场力qE=mgsin45°,所以=sin45°=E最小方向垂直v斜向上方.4.如图所示,A、B为两个固定的等量的同种正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动,若不计电荷C所受的重力,则关于电荷C 的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v运动过程中的速度和加速度情况,下列说法正确的是()A.加速度始终增大B.加速度先增大后减小C.速度始终增大,最后趋于无穷大D.速度始终增大,最后趋于某有限值【答案】BD【解析】由电场的叠加,AB中垂线上由C向上场强为先增后减,故电荷C所受电场力向上先增后减,所以C的加速度先增后减,但速度始终增大,可知BD正确.5.如图所示,在竖直向上的匀强电场中有三个小球A、B、C,用不伸长的绝缘丝线相连挂于O 点,质量分别为5m、3m和2m,其中只有B球带电-Q,电场强度为E.现将AO线烧断,在烧断瞬间,A球的加速度为________,A、B间线的张力为________,B、C间线的张力为________.【答案】aA =+g,TAB=QE,TBC=0【解析】AO线断瞬间,若不考虑A、B、C间绳的弹力,则B球向下加速度大于A与C球,故AB间连线有弹力,而BC间连线无弹力.以AB整体为对象,有QE+8mg=8maA ,得aA=+g,以A为对象,得TAB =5maA-5mg=QE.6.如图所示,a、b为某电场线上的两点,那么以下结论正确的是()A.把正电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能减少B.把负电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加C.把负电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能增加D.不论正电荷还是负电荷,从a移到b电势能逐渐降低【答案】B【解析】根据顺着电场线方向电势降低,判断ab两点电势的高低,根据电场力做功正负判断电势能的大小.解:A、正电荷受到电场力的方向与电场强度方向相同,所以把正电荷从a移到b,电场力做正功,电势能减小,故A错误;B、负电荷受到电场力的方向与电场强度方向相反,把负电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加,故B正确,C错误;D、由AB可知,D错误.故选:B【点评】本题考查对电场线物理意义的理解.电场线的方向反映电势的高低.由电场力做功正负,即可判断电势能的变化.7.如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电量为e的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:(1)电子通过B点时的速度大小;(2)右侧平行金属板的长度;(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。

高二物理电场单元练习与答案解析

高二物理电场单元练习与答案解析

1.某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a 点运动到b 点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的判断是( )A .如果图中虚线是电场线,电子在a 点动能较小B .如果图中虚线是等势面,电子在b 点动能较小C .不论图中虚线是电场线还是等势面,a 点的场强都大于b 点的场强D .不论图中虚线是电场线还是等势面,a 点的电势都高于b 点的电势2.如图所示,虚线表示某点电荷Q 所激发电场的等势面,已知a 、b 两点在同一等势面上, c 、d 两点在另一个等势面上。

甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一 点a 射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb 曲线、acb 曲线运动。

则 下列说法正确的是 ( ) ①两粒子所带的电荷符号不同②甲粒子经过c 点时的速度大于乙粒子经过d 点的速度 ③两个粒子的电势能都是先减小后增大 ④经过b 点时,两粒子的动能一定相等 A .①②B .①③C .③④D . ①④3.如图所示,一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度v 0射入电场中,恰好能从下板边缘以速度v 1飞出电场。

若其它条件不变,在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场,该带电粒子恰能从上板边缘以速度v 2射出。

不计重力,则 ( ) A .2v 0= v 1+v 2 B .v 0=2/)(2221v v +C .v 0=21v v ⋅D .v 0<v 1= v 24.用恒定电流的电流场模拟静电场描绘等势线时,下列哪些模拟实验的设计是合理的A .如图⑴所示圆柱形电极M 、N 都接电源的正极,模拟等量正点电荷周围的静电场B .如图⑵所示圆柱形电极M 接电源正极,圆环形电极N 接电源负极,模拟正点电荷周 围附近的静电场C .如图⑶所示两个平行的长条形电极M 、N 分别接电源正、负极,模拟平行板电容器v 0m q间的静电场D.如图⑷所示圆柱形电极M接电源负极,模拟负点电荷周围的静电场5.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度A.一定减小B.一定增大C.一定不变D.可能不变6.如图所示,两块平行金属板A、B带有等量异种电荷,竖直固定在光滑绝缘的小车上,小车的总质量为M,整个装置静止在光滑的水平面上。

高二物理 电场专题训练及答案(全套)

高二物理 电场专题训练及答案(全套)

高二物理电场专题训练及答案(全套)一、电荷守恒定律、库仑定律练习题一、选择题1.关于点电荷的说法,正确的是[ ]A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电量很小的电荷D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理2.将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中的质子数[ ]A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少3.库仑定律的适用范围是[ ]A.真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中任意带电体间的相互作用C.真空中两个点电荷间的相互作用D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律4.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是[ ]A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电5.有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A 带正电,则[ ]A.B、C球均带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D.B、C球都不带电6.A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将[ ]A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.不能确定7.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为[ ]A.3000F B.1200FC.900F D.无法确定8.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则[ ]A.q一定是正电荷B.q一定是负电荷C.q离Q2比离Q1远D.q离Q2比离Q1近9.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为T A、T B;如果使A带正电,二、填空题10.在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为______;一个电子的电量为______,一个质子的电量为______;任何带电粒子,所带电量或者等于电子或质子的电量,或者是它们电量的______.11.库仑定律的数学表达式是______,式中的比例常量叫______,其数值为______,其单位是______.12.两个点电荷甲和乙同处于真空中.(1)甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍.(2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(3)保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(4)保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______倍.(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的相互作用力不变.13.将一定量的电荷Q,分成电量q、q'的两个点电荷,为使这两个点电荷相距r时,它们之间有最大的相互作用力,则q值应为______.14.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B 受到的库仑力F=______,小球A带的电量q A=______.三、计算题15.大小相同的金属小球,所带电量的值分别为Q1、Q2,且大小为F,若使两球相接触后再分开放回原位置,求它们间作用力的大小.16.设氢原子核外电子的轨道半径为r,电子质量为m,电量为e,求电子绕核运动的周期.电荷守恒定律库仑定律练习题答案一、选择题1.D2.C3.CD4.BCD5.C6.C7.D8.D9.BC二、填空题10.1.6×10-19C,-1.6×10-19C,1.6×10-19C,整数倍14.2×10-3N,-0.5×10-8C三、计算题15.F/3或4F/3二、电场电场强度电场线练习题一、选择题1.下面关于电场的叙述正确的是[ ]A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B.只有电荷发生相互作用时才产生电场C.只要有电荷存在,其周围就存在电场D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用2.下列关于电场强度的叙述正确的是[ ]A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关3.电场强度的定义式为E=F/q[ ]A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量C.场强的方向与F的方向相同D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比4.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则[ ]A.若在A点换上-q,A点场强方向发生变化B.若在A点换上电量为2q的电荷,A点的场强将变为2EC.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关A.当r→0时,E→∞B.发r→∞时,E→0C.某点的场强与点电荷Q的大小无关D.在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同6.关于电场线的说法,正确的是[ ]A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的7.如图1所示,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E A、E B表示A、B两处的场强,则[ ]A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为[ ]A.0B.2kq/r2C.4kq/r2D.8kq/r29.四种电场的电场线如图2所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的[ ]10.图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是[ ]A.该电场是匀强电场B.这四点场强的大小关系是E d>E a>E b>E cC.这四点场强的大小关系是E a>E b>E c>E dD.无法比较这四点场强大小关系11.如图4,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定[ ]A.A、B、C分别带什么性质的电B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C中哪个电量最大D.A、B、C中哪个电量最小二、填空题12.图5所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点A或B时,在________点受的电场力大,方向为______.13.如图6,正点电荷Q的电场中,A点场强为100N/C,C点场强为36N/C,B是AC的中点,则B点的场强为________N/C.14.真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N,则P点的场强为________N/C;把检验电荷电量减小为2.0×10-9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N15.在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为______N/C,方向_________.16.在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,另一个带负电荷Q2,且Q1=2Q2,用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,E1=E2的点共有____处,其中_______处的合场强为零,______处的合场强为2E2。

(完整版)高二物理电场练习题专题复习及答案

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高二复习电场练习题专题一、单选题:(每题只有一个选项正确,每题4分) 1、以下说法正确的是:( )A .只有体积很小的带电体,才能看做点电荷B .电子、质子所带电量最小,所以它们都是元电荷C .电场中A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以U AB =U BAD .电场线与等势面一定相互垂直,在等势面上移动电荷电场力不做功2、在真空中同一直线上的A 、B 处分别固定电量分别为+2Q 、-Q 的两电荷。

如图所示,若在A 、B 所在直线上放入第三个电荷C ,只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态,则C 的电性及位置是( ) A .正电,在A 、B 之间 B .正电,在B 点右侧 C .负电,在B 点右侧 D .负电,在A 点左侧3、如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M 点以相同速度飞出a 、b 两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。

则( ) A .a 一定带正电,b 一定带负电 B .a 的速度将减小,b 的速度将增加 C .a 的加速度将减小,b 的加速度将增加 D .两个粒子的电势能一个增加一个减小4、某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和φQ ,则( )A .E P <E Q ,φP <φQB .E P >E Q ,φP <φQC .E P <E Q ,φP >φQD .E P >E Q ,φP >φQ5、一个点电荷,从静电场中的a 点移到b 点,其电势能的变化为零,则 ( ) A 、a 、b 两点的场强一定相等; B 、该点电荷一定沿等势面移动;C 、作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的;D 、a 、b 两点电势一定相等。

6、在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为(规定无限远处电势能为0):A .A A W W q εϕ=-=,B .A A WW q εϕ==-, C .A A W W q εϕ==, D .A A WqW εϕ=-=-,7、如图所示,光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A 、B ,它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动,且保持相对静止。

高二电场练习题及答案大题

高二电场练习题及答案大题

高二电场练习题及答案大题1. 题目:电场搜索题目描述:有一个半径为R的均匀圆环,总电荷为Q。

求出其边上点P处的电场强度大小。

答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * Q / r^2,其中k为电场常数。

由于点P位于圆环的边上,可以将圆环看作是由无限个点电荷组成,对每个点电荷求出其贡献的电场强度,然后求和即可。

假设圆环上的一个小元素dq,其电荷为dq = Q / (2 * π * R),则点P 处的电场强度为:dE = k * dq / r^2 = k * (Q / (2 * π * R)) / r^2由于所有小元素对点P的贡献是一样的,我们可以将所有小元素的贡献相加得到整个圆环对点P的贡献。

将上式积分即可得到点P处的电场强度大小:E = ∫(0→2π) dE = ∫(0→2π) [k * (Q / (2 * π * R)) / r^2] dθ由于圆环是均匀的,可以将积分结果写成E = k * Q / R^2所以点P处的电场强度大小为E = k * Q / R^22. 题目:电荷分布题目描述:一个线带电荷λ在均匀带电线上自A点到B点的距离为L。

求出点C处的电场强度大小。

答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * λ / r,其中k为电场常数,λ为线带电荷线密度。

点C处的电场强度大小可以通过积分计算得到。

假设线上一小段长度为dx,其线密度为λ = q / dx,其中q为该小段的电荷。

对于该小段线段的贡献的电场强度大小可以通过dq = λ * dx / r计算得到。

将所有小段线段的贡献相加即可得到点C处的电场强度大小:E = ∫(A→B) dq = ∫(A→B) [λ * dx / r] = λ * ∫(A→B) dx / r由于线带电荷是均匀的,可以将积分结果写成E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r所以点C处的电场强度大小为E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r3. 题目:电势差计算题目描述:有两个无穷大的平行板,板与板之间距离为d。

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E=F/q;②场强E=U/d;③场强E=kQ/r2;④电场力做功W=Uq;()A.①③B.②③C.②④D.①④【答案】D【解析】①电场强度E=是用比值定义法得出的物理量,是从受力角度研究电场的物理量,适用于任意电场,故①正确;②匀强电场中沿场强方向电势降低最快,且前进相同距离电势的降低相等,故匀强电场中任意两点的间的电势差与两点沿电场线的距离成正比;故电场强度与电势差的关系公式U=Ed仅仅适用与匀强电场,故②错误;③点电荷产生的电场的场强公式E=是由电场强度的定义式和库仑定律联立得到,反映了点电荷的电场中任意一点的电场强度与该点的空间位置和场源电荷的电荷量的关系,而电场有多种,不是只有点电荷有电场,故③错误;④电场力做功与电势差的关系公式W=qU,反映了在电场中任意两点间移动电荷时,电场力做功与两点间电势差成正比,适用于任意电场,故④正确;故选D.【考点】本题考查电场强度公式的适用条件。

2.如图所示,中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为:A.B.C.D.【答案】 A【解析】试题分析: 一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的合场强大小为方向沿A→O电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为向沿A→O,所以3个夸克在其圆心处产生的电场强度大小,方向沿A→O.故选A【考点】电场强度;电场的叠加3.右图所示,为正电荷Q的电场,A、B是电场中的两点,将电量为q=5×10-8库仑的正点电荷(试探电荷)置于A点,所受电场力为2×10-3牛,则下列判断正确的是 ( )A.将点电荷q从A点移走,则该点的电场强度为零B.将电量为q的负点电荷放于A点,A点场强大小为4.0×104N/C,方向指向CC.将电量为2q的正点电荷放于B点,A点场强大小为8.0×104 N/C,方向指向BD.B点处的电场强度小于4.0×104N/C【答案】D【解析】由电场强度定义式知电场强度大小为E=,方向沿CA方向,电场强度大小、方向与试探电荷无关,故A、C错;将负点电荷放于A点时,A点的电场强度大小及方向都不变,故B错;由点电荷的电场强度公式知距离越大,电场强度越小,故B点的电场强度小于A点电场强度,即小于4.0×104N/C,故D正确。

高二物理电场试题答案及解析

高二物理电场试题答案及解析

高二物理电场试题答案及解析1.关于电场和磁场,下列说法正确的是:()A.电场是假想的,并不是客观存在的物质B.描述磁场的磁感线是客观存在的,且磁场中的任何两条磁感线不相交C.电场中某处场强的方向就是放入该处试探电荷所受电场力的方向D.磁场对在它其中运动的电荷可能没有力的作用【答案】D【解析】电场和磁场都是客观存在的物质,A选项错误;电场线和磁感线都是假想的线,且磁场中的任何两条磁感线不相交,故B选项错误;若试探电荷为正电荷,所受电场力的方向与场强方向相同,若试探电荷为负电荷,所受电场力的方向与场强方向相反,故C选项错误;由洛伦兹力的公式知当速度与磁场方向平行时不受洛伦兹力的作用,故D选项正确。

【考点】电场和磁场磁感线洛伦兹力2.下列说法正确的是()A.只有电荷发生相互作用时才存在电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特性是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场和电场线都是人为设想出来的,其实并不存在【答案】BC【解析】电荷的周围存在电场,A错误;电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西,B正确,D错误;电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特性是对处在它里面的电荷有力的作用,C正确;【考点】本题考查电场。

3.下列说法中正确的是()A.检验电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度不一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值【答案】C【解析】检验电荷在电场中不受电场力,则该处场强一定为零,故选项A错误;一小段通电导线在磁场中不受磁场力作用,可能与磁场方向平行,但此处磁感应强度不一定为零,故选项B错误;由电场强度的定义可知选项C正确;定义磁感应强度时要求通电导线与磁感应强度方向垂直,此时才有,故选项D错误.【考点】本题考查学生对电场和磁场基本性质的理解.4.关于电场,下列说法中不正确的是:()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处于其中的电荷有力的作用D.电场是人们假想出来的,实际并不存在【答案】D【解析】带电体周围存在电场,它是一种特殊物质,并不是由分子、原子等基本粒子组成,但却是真实存在的,我们可以通过其表现出的效应诸如力、能量来认识和研究它,所以A、B正确,D错误;电荷间不接触就可以产生力的作用,就是通过电场而产生的,其基本性质就是对于放入其中的电荷有力的作用,所以C正确;题目要求选择不正确的,故本题选D。

【试卷】高中物理复习专题之电场含习题及答案

【试卷】高中物理复习专题之电场含习题及答案

高考总复习选修3—1:电场一、主要内容本章内容可以分为两个部分:电场力的性质和电场能的性质。

其中前三节为电场力的性质包括:电荷、库仑定律、电场、电场力、电场强度、电场线。

第四、第五、第六节为电场能的性质包括:电势、电势差、电场力功、静电感应、电容器、电容的定义和平行板电容器电容的决定条件等基本概念。

其中电场强度与电势差的关系是电场能和电场力性质的桥梁,而带电粒子在电场中的运动规律是运动学与电场结合的一个专题。

二、基本方法本章涉及到的基本方法有:1、运用电场线、等势面几何方法形象化地描述电场的分布(这是解决问题的关键)2、将运动学动力学(牛顿第二定律)的规律和能量观点(特别是动能定理和电场力做功与电势能的关系)应用到电场中,分析解决带电粒子在电场中的运动问题、解决导体静电平衡的问题。

本章对能力的具体要求是:概念准确(真正理解各个概念千万不能乱套公式)、懂得规律的成立条件适用的范围。

从规律出发进行逻辑推理,把相关知识融会贯通灵活处理物理问题(学会过程分析与受力分析的具体应用)三、错解分析在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:不善于运用电场线、等势面为工具,将抽象的电场形象化后再对电场的场强、电势进行具体分析;对相关概念特别是电势和电势差的概念不能真正理解、对静电平衡内容理解有偏差;在运用力学规律解决电场问题时操作不规范等。

四、知识点解读1、库仑定律:(1)、内容(2)、表达式(3)、适用条件(4)、关于库仑定律的一些似是而非的说法。

备注:高考物理考试说明关于理解能力的说明:理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件,以及它们在简单情况下的应用;能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表达);能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法;理解相关知识的区别和联系。

例题、在运用公式F=kQ1Q2/r2计算库仑力时,所应注意的下列事项中,正确的是()(A)只能用于点电荷在真空中的相互作用 (B)静电力常量k=9.0×10-9Nm2/C2(C)点电荷如带负电,计算库仑力时应将“-”号代入公式中(D)当两点电荷间的距离r→0时,它们之间的库仑力等于无穷大典型习题1、库仑定律与电荷守恒定律结合例题、在真空中,有两个点电荷,它们之间的静电力为F.如果将一个电荷的电荷量增大为原来的3倍,将它们之间的距离减小为原来的1/3,它们之间的静电力大小等于()(A) F(B)9F(C)27F(D) F/9高考真题:(2011海南).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。

高二物理电场试题及答案

高二物理电场试题及答案

高二物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电荷间的作用力遵循以下哪个定律?A. 万有引力定律B. 库仑定律C. 牛顿第二定律D. 欧姆定律答案:B2. 电场强度的方向是:A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 与电荷运动方向相同D. 与电荷运动方向相反答案:A3. 电势差与电场强度的关系是:A. 电势差越大,电场强度越小B. 电势差越大,电场强度越大C. 电势差与电场强度无关D. 电势差与电场强度成正比答案:B4. 电容器的电容与以下哪个因素无关?A. 电容器两极板间的距离B. 电容器两极板的面积C. 电容器两极板间的介质D. 电容器两极板的材料答案:D5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小无关,这主要是因为:A. 电势是标量,电场强度是矢量B. 电势是相对量,而电场强度是绝对量C. 电势是相对量,电场强度是相对量D. 电势是绝对量,而电场强度是相对量答案:B6. 电场线的特点不包括以下哪一项?A. 电场线不相交B. 电场线不闭合C. 电场线从正电荷出发,终止于负电荷D. 电场线的方向与电荷运动方向相同答案:D7. 电场中两点间的电势差与电荷量无关,这是因为:A. 电势差是相对量B. 电势差是绝对量C. 电势差与电场强度成正比D. 电势差与电场强度成反比答案:A8. 电容器充电时,其内部的电场强度:A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 保持不变D. 先增大后减小答案:A9. 电容器的电容与两极板间的距离成反比,与两极板的面积成正比,这表明:A. 电容器的电容与两极板间的距离成正比B. 电容器的电容与两极板的面积成反比C. 电容器的电容与两极板间的距离和两极板的面积无关D. 电容器的电容与两极板间的距离和两极板的面积有关答案:D10. 电场强度的单位是:A. 牛顿/库仑B. 库仑/牛顿C. 伏特/米D. 米/伏特答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 电荷的周围存在一种特殊物质,称为_______,它对电荷有作用力。

高中物理电场试题及答案解析

高中物理电场试题及答案解析

高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案:A解析:电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值,即E = F/q。

2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是:A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案:C解析:点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散,正电荷向外发散,负电荷向内收敛。

二、填空题1. 电场线从正电荷出发,终止于________。

答案:无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E,若将试探电荷加倍,则该点的场强为________。

答案:E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C,求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。

答案:E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析:根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²,代入数值计算即可得到答案。

2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg,带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C,它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少?答案:F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析:根据电场力的公式F = q * E,代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。

结束语:通过本试题的练习,同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。

希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法,为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。

高中物理电场试题及答案

高中物理电场试题及答案

高中物理电场试题及答案一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = F * qD. E = q / F^2答案:A2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是真实存在的B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 所有选项都正确答案:C3. 电场中某点的场强大小为E,将试探电荷从该点移动到无穷远处,电场力做的功为W。

若试探电荷的电荷量为q,那么该点的电势能为:A. -qEB. qEC. -WD. W答案:D二、填空题4. 电场强度是描述电场强弱和方向的_______,其单位是_______。

答案:物理量;N/C5. 点电荷Q产生的电场强度E与点电荷的电荷量Q成正比,与点到点电荷的距离r的平方成_______。

答案:反比三、简答题6. 请简述电场对电荷的作用力与电场强度的关系。

答案:电场对电荷的作用力F等于电场强度E与电荷量q的乘积,即F = qE。

电场强度E是电场本身的属性,与放入其中的电荷无关。

四、计算题7. 一个点电荷Q = 2 × 10^-6 C,求在距离它1 m处的电场强度。

答案:根据点电荷的电场强度公式 E = kQ/r^2,其中k是库仑常数,k = 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2。

代入数值计算得E = (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2) × (2 × 10^-6 C) / (1 m)^2 = 17.98 N/C。

8. 若在上述电场中放入一个电荷量为-1 × 10^-8 C的负电荷,求该负电荷所受的电场力大小。

答案:根据F = qE,代入q = -1 × 10^-8 C和E = 17.98 N/C,计算得 F = -1 × 10^-8 C × 17.98 N/C = -1.798 × 10^-6 N。

结束语:通过本试题的练习,同学们应该能够加深对电场强度、电场线、电势能以及电场力等概念的理解,并能够运用相关公式进行计算。

9-3 电场 电场强度-高二物理精讲精练(新人教版必修第三册)(解析版)

9-3  电场 电场强度-高二物理精讲精练(新人教版必修第三册)(解析版)

9.3 电场 电场强度考点精讲考点1:电场强度的理解和计算1.电场的性质(1)唯一性:电场中某点的电场强度E 是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。

电场中不同的地方,电场强度一般是不同的。

(2)矢量性:电场强度描述了电场的强弱,是矢量,其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同,与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。

2.E =F q 与E =k Qr 2的比较【例1】 在真空中O 点放一个点电荷Q =+1.0×10-9 C ,直线MN 通过O 点,OM 的距离r =30 cm ,M 点放一个试探电荷q =-1.0×10-10C ,如图所示.求:(1)q 在M 点受到的作用力; (2)M 点的电场强度;(3)拿走q 后M 点的电场强度; (4)M 、N 两点的电场强度哪点大?【解析】 根据题意,Q 是场源电荷,q 为试探电荷,为了方便,只用电荷量的绝对值计算。

力和电场强度的方向可通过电荷的正、负判断。

(1)电荷q 在电场中M 点所受到的作用力是电荷Q 通过它的电场对q 的作用力,根据库仑定律得F M =k Qq r 2=9.0×109×1.0×10-9×1.0×10-100.32N =1.0×10-8 N因为Q 为正电荷,q 为负电荷,库仑力是吸引力,所以力的方向沿MO 指向Q 。

(2)解法一:M 点的电场强度E M =F M q =1.0×10-81.0×10-10N/C =100 N/C ,其方向沿OM 连线背离Q ,因为它的方向与正电荷所受静电力的方向相同。

解法二:将F M =k Qq r 2代入E M =F M q ,得E M =kQ r 2=9.0×109×1.0×10-90.32N/C =100 N/C 。

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析1.如图所示的是一个点电荷周围的电场线,下列判断中正确的是()A.该点电荷为负电荷,距点电荷越近处电场强度越大B.该点电荷为负电荷,距点电荷越近处电场强度越小C.该点电荷为正电荷,距点电荷越近处电场强度越大D.该点电荷为正电荷,距点电荷越近处电场强度越小【答案】C【解析】由电场线分布可知,这是正的点电荷形成的电场线,由可知距点电荷越近处电场强度越大,选项C正确。

【考点】点电荷电场;电场强度。

2.如图所示,半径为R的硬橡胶圆环,其上带有均匀分布的负电荷,总电量为Q,若在圆环上切去一小段l(l远小于R),则圆心O处产生的电场方向和场强大小应为( )A.方向指向AB B.方向背向AB C.场强大小为D.场强大小为【答案】BD【解析】AB段的电量,则AB段在O点产生的电场强度,方向指向AB,所以剩余部分在O点产生的场强大小等于,方向背离AB.故B、D正确,A、C错误.【考点】本题考查电场的叠加、电场强度。

3.在两个等量同种点电荷的连线上,有与连线中点O等距的两点a、b,如图所示,则下列判断不正确的是:A.a、b两点的场强矢量相同B.a、b两点的电势相同C.a、O两点间与b、O两点间的电势差相同D.同一电荷放在a、b两点的电势能相同【答案】 A【解析】试题分析:根据点电荷的场强叠加,知a、b两点的场强大小相等,方向相反.所以场强不同.故A错误;将电荷从O移到a或b电场力做功相等,则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同,所以a、b两点的电势相等.故B、C正确;D、a、b两点的电势相等,根据Ep=qφ,同一电荷在a、b两点的电势能相同.故D正确.本题选错误的,故选A.【考点】电场强度,电势,电势能,电势差,等势面。

4.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1cm的圆与两坐标轴的交点,已知A、B、C三点的电势分别为UA =15v,UB=6v,UC=-3V 由此可得A、D连线中点的电势为:A. 3vB. 6vC. 9vD. 10.5v 【答案】 D【解析】试题分析: 由题意可知:UAB = UBC=9V,所以B点电势与AC中的点的电势O的电势相等,所以B、O、D三点电势相等,得UD=6V,故A、D连线中点的电势为,选项D对。

高二物理电场练习题及答案

高二物理电场练习题及答案

高二物理电场练习题及答案一、选择题1. 两个单位正电荷Q和-2Q之间距离为r,当r趋于无穷大时,它们之间的Coulomb力 F的趋势是:A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 不变D. 无法判断答案:B. 逐渐减小2. 一个点电荷放在电场中,它所受的Coulomb力与以下因素有关:I. 电荷的大小II. 电荷的正负性III. 电场强度那么,正确的选项是:A. I, II和III都有关B. I和II都有关C. I和III都有关D. II和III都有关答案:B. I和II都有关3. 电势差的单位为:A. J/CB. N/CC. J/mD. V答案:D. V4. 在电场中,物体所受的电势能与以下因素有关:I. 物体的电量II. 物体在电场中的位置III. 电场强度那么,正确的选项是:A. I, II和III都有关B. I和II都有关C. I和III都有关D. II和III都有关答案:A. I, II和III都有关5. 两个相同大小、相同符号的静电荷之间重力与Coulomb力的比值约为10^-36,根据这个结果可以推断:A. Coulomb力很小B. 重力很小C. 电磁力与重力在某些情况下可以忽略D. 电磁力与重力在任何情况下都可以忽略答案:C. 电磁力与重力在某些情况下可以忽略二、解答题1. 在电场中,一个电子所受的力大小为F,如果将这个电子的电量变成原来的4倍,它所受的力大小将会是多少?请写出相关公式并进行计算。

解析及答案:Coulomb力的大小与电荷大小成正比。

设原电子电荷为e,新电子电荷为4e,则原电子受力为F1,新电子受力为F2。

根据Coulomb定律,有:F1 = k * (e^2) / r^2 (其中k是电场常量,r是距离)F2 = k * ((4e)^2) / r^2 = 16 * (k * (e^2) / r^2) = 16F1因此,新电子所受的力大小是原来的16倍。

2. 两个等量异号的点电荷Q1和Q2放在真空中,它们之间的距离为d。

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高二物理电场专题一. 教学内容:电场考点例析电场是电学的基础知识,是承前启后的一章。

通过这一章的学习要系统地把力学的“三大方法”复习一遍,同时又要掌握新的概念和规律。

这一章为历年高考的重点之一,特别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点的理解和熟练程度。

只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力和能两条主线”,实现知识的系统化,找出它们的有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题的分数是不困难的。

二. 夯实基础知识1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。

(1)库仑定律: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。

即:其中k 为静电力常量, k =×10 9 N m 2/c 2 成立条件:① 真空中(空气中也近似成立),② 点电荷。

即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 )。

(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。

2. 深刻理解电场的力的性质。

电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。

电场强度E 是描述电场的力的性质的物理量。

(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。

这是电场强度的定义式,适用于任何电场。

其中的q 为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。

电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

(2)点电荷周围的场强公式是: ,其中Q 是产生该电场的电荷,叫场源电荷。

(3)匀强电场的场强公式是: ,其中d 是沿电场线方向上的距离。

3. 深刻理解电场的能的性质。

(1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。

① 电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高 。

② 电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。

③ 当存在几个“场源”时,某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和 。

④ 电势差,A 、B 间电势差U AB =ΦA -ΦB ;B 、A 间电势差U BA =ΦB -ΦA ,显然U AB =-U BA ,电势差的值与零电势的选取无关。

qE P(2)电势能:电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能,它具有相对性,即电势能的零点选取具有任意性;系统性,即电势能是电荷与电场所共有。

① 电势能可用Ep =qФ计算。

② 由于电荷有正、负,电势也有正、负(分别表示高于和低于零电势),故用Ep =qФ计算电势能时,需带符号运算。

(3)电场线的特点:① 始于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远); ② 不相交,不闭合;③ 不能穿过处于静电平衡状态的导体。

(4)电场线、场强、电势等势面的相互关系。

① 电场线与场强的关系;电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向。

② 电场线与电势的关系:沿着电场线方向,电势越来越低;③ 电场线与等势面的关系:电场线越密的地方等差等势面也越密,电场线与通过该处的等势面垂直;④ 场强与电势无直接关系:场强大(或小)的地方电势不一定大(或小),零电势可由人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定;⑤ 场强与等势面的关系:场强方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势,等差等势面越密的地方表示场强越大。

4. 掌握电场力做功计算方法(1)电场力做功与电荷电势能的变化的关系。

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,电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。

(2)电场力做功的特点电荷在电场中任意两点间移动时,它的电势能的变化量是确定的,因而移动电荷做功的值也是确定的,所以,电场力移动电荷所做的功,与移动的路径无关,仅与始末位置的电势差有关,这与重力做功十分相似。

(3)计算方法① 由功的定义式W=F ·S 来计算,但在中学阶段,限于数学基础,要求式中F 为恒力才行,所以,这个方法有局限性,仅在匀强电场中使用。

② 用结论“电场力做功等于电荷电势能增量的负值”来计算,即Φ∆-=E W ,已知电荷电势能的值时求电场力的功比较方便。

③ 用W=qU AB 来计算,此时,一般又有两个方案:一是严格带符号运算,q 和U AB 均考虚正和负,所得W 的正、负直接表明电场力做功的正、负;二是只取绝对值进行计算 ,所得W 只是功的数值,至于做正功还是负功可用力学知识判定。

5. 深刻理解电场中导体静电平衡条件。

把导体放入电场时,导体的电荷将出现重新分布,当感应电荷产生的附加场强附E 和原场强原E 在导体内部叠加为零时,自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态。

孤立的带电体和处于电场中的感应导体,处于静电平衡时,其特征:(1)导体内部场强处处为零,没有电场线(叠加后的);(2)整个导体是等势体,导体表面是等势面;(3)导体外部电场线与导体表面垂直,表面场强不一定为零;(4)对孤立导体,净电荷分布在外表面。

处理静电平衡问题的方法:(1)直接用静电平衡的特征进行分析;(2)画出电场中电场线,进而分析电荷在电场力作用下移动情况。

注意两点:(1)用导线接地或用手触摸导体可把导体和地球看成一个大导体。

(2)一般取无穷远和地球的电势为零。

6. 深刻理解电容器电容概念电容器的电容C=Q/U=△Q /△U ,此式为定义式,适用于任何电容器。

平行板电容器的电容的决定式为C= 。

对平行板电容器有关的Q 、E 、U 、C 的讨论要熟记两种情况:(1)若两极保持与电源相连,则两极板间电压U 不变; (2)若充电后断开电源,则带电量Q 不变。

【典型例题】问题1:会解电荷守恒定律与库仑定律的综合题。

求解这类问题关键是抓住“等大的带电金属球接触后先中和,后平分”,然后利用库仑定律求解。

注意绝缘球带电是不能中和的。

[例1] 有三个完全一样的金属小球A 、B 、C ,A 带电量7Q ,B 带电量-Q ,C 不带电,将A 、B 固定,相距r ,然后让C 球反复与A 、B 球多次接触,最后移去C 球,试问A 、B 两球间的相互作用力变为原来的多少倍 (答:F ’= F )[例2] 两个相同的带电金属小球相距r 时,相互作用力大小为F ,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F ,则两球原来所带电量和电性( )A. 可能是等量的同种电荷B. 可能是不等量的同种电荷C. 可能是不等量的异种电荷D. 不可能是异种电荷问题2:会分析求解电场强度。

74电场强度是静电学中极其重要的概念,也是高考中考点分布的重点区域之一。

求电场强度的方法一般有:定义式法、点电荷场强公式法、匀强电场公式法、矢量叠加法等。

[例3] 用长为的金属丝弯成半径为r的圆弧,但在A、B之间留有宽度为d的间隙,且,将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。

[例4] 如图2所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L,试求P点的场强。

答:[例5] 如图3所示,是匀强电场中的三点,并构成一等边三角形,每边长为,将一带电量的电荷从a点移到b点,电场力做功;=6×10-6J,试求匀强电场的电场强度E。

若将同一点电荷从a点移到c点,电场力做功W2答:问题3:会根据给出的一条电场线,分析推断电势和场强的变化情况。

[例6] 如图4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 间距离等于b 、c 间距离。

用U a 、U b 、U c 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度,可以判定( )A . U a >U b >U c B. U a -U b =U b -U c C. E a >E b >E c D. E a =E b =E c[例7] 如图5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/q C . b 点场强大于a 点场强 D. a 点场强大于b 点场强问题4:会根据给定一簇电场线和带电粒子的运动轨迹,分析推断带电粒子的性质。

[例8] 图6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作用,根据此图可作出正确判断的是( )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问题5:会根据给定电势的分布情况,求作电场线。

[例9] 如图7所示,A 、B 、C 为匀强电场中的3个点,已知这3点的电势分别为φA =10V , φB =2V ,φC =-6V 。

试在图上画出过B 点的等势线和场强的方向(可用三角板画)。

问题6:会求解带电体在电场中的平衡问题。

[例10] 如图8所示,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(设AB=L1,BC=L2)[例11] 如图9所示,已知带电小球A、B的电荷分别为QA 、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。

静止时A、B相距为d。

为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法()A. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B. 将小球B的质量增加到原来的8倍C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍[例12] 如图10甲所示,两根长为L的丝线下端悬挂一质量为m,带电量分别为+q和-q的小球A和B,处于场强为E,方向水平向左的匀强电场之中,使长度也为L的连线AB拉紧,并使小球处于静止状态,求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态。

答:问题7:会计算电场力的功。

[例13] 一平行板电容器的电容为C,两板间的距离为d,上板带正电,电量为Q,下板带负电,电量也为Q,它们产生的电场在很远处的电势为零。

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