电场力的性质专题复习PPT -
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电场力的性质
对电场强度的三个公式的理解
F E 定义 式，适用于 任何 电场。 (1) q 是电场强度的 电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷q无关， 试探电荷q充当“测量工具”的作用。
kQ E 2 (2) r
决定 是真空中点电荷所形成的电场的 由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。
式． E
U E (3) d 是场强与电势差的关系式，只适用于 匀强电场 ，
注意：式中d为两点间沿电场方向的距离．
题型1 电场矢量合成问题
(2013.江苏.3)下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量 已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐 标原点O处电场强度最大的是B ( )
(2013.全国卷Ⅰ.15)如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电 荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c的轴线上有a、b、d 三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷 量为q(q>0)的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场 强的大小为(k为静电力常量)( B )
源自文库
(2013.江苏.6) 将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球 附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处 相等．a、b为电场中的两点，则( ABD ) A．a点的电场强度比b点的大 B．a点的电势比b点的高 C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大 D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
3q A.k 2 R
Qq C.k R2
10q B.k 2 9R
9Q q D.k 9R2
(2013. 新课标Ⅱ.18) 如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电 小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b 带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀 强电场中．已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态， 则匀强电场场强的大小为 ( B )
如图所示，真空中同一水平线上固定两等量异种点电荷A、B， 其中A带负电、B带正电．C、D、O是分布在AB连线的垂线上的三 个点，且AO>BO.下列判断正确的是 ( CD ) A．C、D两点的电势相等 B．C、D两点的电场强度的方向均水平向左 C．同一带负电的试探电荷在C点的电势能大于在D点的电势能 D．同一试探电荷在C点受到的电场力比在D点受到的电场力小
(2013.大纲全国.25) 一电荷量为q(q＞0)、质量为m的带电粒子在 匀强电场的作用下，在t＝0时由静止开始运动，场强随时间变化 的规律如图所示．不计重力，求在t＝0到t＝T的时间间隔内， (1)粒子位移的大小和方向； (2)粒子沿初始电场反方向运动的时间
(2013.山东.23) 如图所示，在坐标系xOy的第一、第三象限内存在 相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里；第四象限内有 沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E.一带电量为＋q、质 量为m的粒子，自y轴上的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴 上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场．已知 OP＝d，OQ＝2d，不计粒子重力．(1)求粒子过Q点时速度的大小 和方向． (2)若磁感应强度的大小为一确定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进 入第二象限，求B0.
(2014.浙江理综.24)其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图 所示。一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上， 一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处 的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=R/3的圆盘，圆盘和金属 棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一 个质量为m=0.5kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平 面向右的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。a点与导轨相连，b点 通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。 铝块由静止释放，下落h=0.3m时，测得U=0.15V。（细线与圆盘 间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加 速度g=10m/s2）(1)测U时，a点相接的是电压表的“正极”还是 “负极”？(2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝 块机械能的损失。
(2013.广东.15)喷墨打印机的简化模型如图所示．重力可忽略 的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入 极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中( C ) A．向负极板偏转 B．电势能逐渐增大 C．运动轨迹是抛物线 D．运动轨迹与带电量无关
(2013.新课标全国Ⅰ.16)一水平放置的平行板电容器的两极板 间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小 孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方d/2处的P点有一带 电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在 下极板处(未与极板接触)返回．若将下极板向上平移d/3，则 从P点开始下落的相同粒子将( D ) A．打到下极板上 B．在下极板处返回 C．在距上极板d/2处返回 D．在距上极板2d/5处返回
3kq A. 2 3l
3kq B. 2 l
2 3kq D. 2 l
3kq C. 2 l
题型2 对电场性质的理解
如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c为电场 中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称， a、c两点关于PQ对称．已知一带正电的试探电荷从a点移动到c 点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是( ) D A．a点的电势高于c点的电势 B．a点的场强与c点的场强完全相同 C．M点处放置的是正电荷 D．若将带正电的试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先 做正功，后做负功
第24题图
题型3 电场性质的综合应用
(2013.浙江理综.24)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏
转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB 的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球 心的截面如图所示．一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能 从偏转器左端M板正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后 到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀 速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应。 (1)判断半球面A、B的电势高低，并说明理由； (2)求等势面C所在处电场强度E的大小； (3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板 左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量Δ Ek左和 Δ Ek右分别为多少？ (4)比较|Δ Ek左|和|Δ Ek右|的大小，并说明理由．
(2013.天津.6) 两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两 点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带 负电的试探电荷q，从A由静止释放，只在静电力作用下运动， 取无限远处的电势为零，则( BC ) A．q由A向O的运动是匀加速直线运动 B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C．q运动到O点时的动能最大 D．q运动到O点时的电势能为零
对电场强度的三个公式的理解
F E 定义 式，适用于 任何 电场。 (1) q 是电场强度的 电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷q无关， 试探电荷q充当“测量工具”的作用。
kQ E 2 (2) r
决定 是真空中点电荷所形成的电场的 由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。
式． E
U E (3) d 是场强与电势差的关系式，只适用于 匀强电场 ，
注意：式中d为两点间沿电场方向的距离．
题型1 电场矢量合成问题
(2013.江苏.3)下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量 已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐 标原点O处电场强度最大的是B ( )
(2013.全国卷Ⅰ.15)如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电 荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c的轴线上有a、b、d 三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷 量为q(q>0)的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场 强的大小为(k为静电力常量)( B )
源自文库
(2013.江苏.6) 将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球 附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处 相等．a、b为电场中的两点，则( ABD ) A．a点的电场强度比b点的大 B．a点的电势比b点的高 C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大 D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
3q A.k 2 R
Qq C.k R2
10q B.k 2 9R
9Q q D.k 9R2
(2013. 新课标Ⅱ.18) 如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电 小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b 带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀 强电场中．已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态， 则匀强电场场强的大小为 ( B )
如图所示，真空中同一水平线上固定两等量异种点电荷A、B， 其中A带负电、B带正电．C、D、O是分布在AB连线的垂线上的三 个点，且AO>BO.下列判断正确的是 ( CD ) A．C、D两点的电势相等 B．C、D两点的电场强度的方向均水平向左 C．同一带负电的试探电荷在C点的电势能大于在D点的电势能 D．同一试探电荷在C点受到的电场力比在D点受到的电场力小
(2013.大纲全国.25) 一电荷量为q(q＞0)、质量为m的带电粒子在 匀强电场的作用下，在t＝0时由静止开始运动，场强随时间变化 的规律如图所示．不计重力，求在t＝0到t＝T的时间间隔内， (1)粒子位移的大小和方向； (2)粒子沿初始电场反方向运动的时间
(2013.山东.23) 如图所示，在坐标系xOy的第一、第三象限内存在 相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里；第四象限内有 沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E.一带电量为＋q、质 量为m的粒子，自y轴上的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴 上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场．已知 OP＝d，OQ＝2d，不计粒子重力．(1)求粒子过Q点时速度的大小 和方向． (2)若磁感应强度的大小为一确定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进 入第二象限，求B0.
(2014.浙江理综.24)其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图 所示。一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上， 一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处 的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=R/3的圆盘，圆盘和金属 棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一 个质量为m=0.5kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平 面向右的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。a点与导轨相连，b点 通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。 铝块由静止释放，下落h=0.3m时，测得U=0.15V。（细线与圆盘 间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加 速度g=10m/s2）(1)测U时，a点相接的是电压表的“正极”还是 “负极”？(2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝 块机械能的损失。
(2013.广东.15)喷墨打印机的简化模型如图所示．重力可忽略 的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入 极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中( C ) A．向负极板偏转 B．电势能逐渐增大 C．运动轨迹是抛物线 D．运动轨迹与带电量无关
(2013.新课标全国Ⅰ.16)一水平放置的平行板电容器的两极板 间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小 孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方d/2处的P点有一带 电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在 下极板处(未与极板接触)返回．若将下极板向上平移d/3，则 从P点开始下落的相同粒子将( D ) A．打到下极板上 B．在下极板处返回 C．在距上极板d/2处返回 D．在距上极板2d/5处返回
3kq A. 2 3l
3kq B. 2 l
2 3kq D. 2 l
3kq C. 2 l
题型2 对电场性质的理解
如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c为电场 中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称， a、c两点关于PQ对称．已知一带正电的试探电荷从a点移动到c 点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是( ) D A．a点的电势高于c点的电势 B．a点的场强与c点的场强完全相同 C．M点处放置的是正电荷 D．若将带正电的试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先 做正功，后做负功
第24题图
题型3 电场性质的综合应用
(2013.浙江理综.24)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏
转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB 的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球 心的截面如图所示．一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能 从偏转器左端M板正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后 到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀 速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应。 (1)判断半球面A、B的电势高低，并说明理由； (2)求等势面C所在处电场强度E的大小； (3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板 左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量Δ Ek左和 Δ Ek右分别为多少？ (4)比较|Δ Ek左|和|Δ Ek右|的大小，并说明理由．
(2013.天津.6) 两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两 点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带 负电的试探电荷q，从A由静止释放，只在静电力作用下运动， 取无限远处的电势为零，则( BC ) A．q由A向O的运动是匀加速直线运动 B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C．q运动到O点时的动能最大 D．q运动到O点时的电势能为零