高中物理靜電場知識點與例題精講總結(jié)

1、靜電場第一講電場力的性質(zhì)一、電荷及電荷守恒定律1、自然界中只存在兩種電荷，一種是正電，即用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電；另一種帶負(fù)電，用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負(fù)電，毛皮帶正電。電荷間存在著相互作用的引力或斥力。電荷在它的周圍空間形成電場，電荷間的相互作用力就是通過19電場發(fā)生的。電荷的多少叫電荷量，簡稱電量。元電荷1.610c，所有帶電體的電荷量都等于的整數(shù)倍。、使物體帶電叫做起電。使物體帶電的方法有三種：（）摩擦起電；（）接觸帶電；（）感應(yīng)起電。、電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變。這叫做電荷守恒定律

2、。二、點電荷如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，帶電體便可看作點電荷。三、庫侖定律、內(nèi)容：在真空中兩個點電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。r2，叫庫侖力或靜電力，也叫電場力，可以是引力，也可以是斥力，叫靜電力常量，公式中、公式：f=kqq12各量均取國際單位制單位時，9.0109nm2/c2、適用條件：（）真空中；（）點電荷。四、電場強(qiáng)度、電場：帶電體周圍存在的一種物質(zhì)，由電荷激發(fā)產(chǎn)生，是電荷間相互作用的介質(zhì)。只要電荷存在，在其周圍空間就存在電場。電場具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。、電場強(qiáng)度：（）定義：放入電場中某點的試探電荷

3、所受的電場力跟它的電荷量的比值叫做該點的電場強(qiáng)度。它描述電場的力的性質(zhì)。q，取決于電場本身，與、無關(guān)，適用于一切電場；e=k（）e=fqr2，僅適用于點電荷在真空中形成的電場。的點電荷放入電場中的某點，如果點電荷受到的力（電場力）為，那么該點的電場強(qiáng)度為e=fe=f檢驗電荷，看它受到的電場力等于多少，由此可以得也這個值e=fq，因此僅僅起到一個“測量工具”的作用，測量工具”點電荷的電場：e=kq（）方向：規(guī)定電場中某點的場強(qiáng)方向跟正電荷在該點的受力方向相同。（）多個點電荷形成的電場的場強(qiáng)等于各個點電荷單獨(dú)存在時在該點產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和。這叫做電場的疊加原理。在電場的某一區(qū)域里，如果各點的場強(qiáng)的大

4、小和方向都相同，這個區(qū)域里的電場中勻強(qiáng)電場。五、電場線、概念：為了形象地描繪電場，人為地在電場中畫出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強(qiáng)方向一致，這些曲線叫電場線。它是人們研究電場的工具。、性質(zhì)：（）電場線起自正電荷（或來自無窮遠(yuǎn)），終止于電荷（或伸向無窮遠(yuǎn)）；（）電場線不相交；（）電場線的疏密情況反映電場的強(qiáng)弱，電場線越密場強(qiáng)越強(qiáng)，勻強(qiáng)電場的電場線是距離相等的平行直線；（）靜電場中電場線不閉合（在變化的電磁場中可以閉合）；（）電場線是人為引進(jìn)的，不是客觀存在的；（）電場線不是電荷運(yùn)動的軌跡。重難點突破一、庫侖定律的適用條件庫侖定律的適用條件是真空中的

5、點電荷。點電荷是一理想化模型，當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的自身大小時，可以視其為點電荷而使用庫侖定律，另外，兩個帶電的導(dǎo)體球，當(dāng)不考慮導(dǎo)體一的電荷由于相互作用而重新分布的影響時（即仍看成均勻帶電球），可看作點電荷，電荷之間的距離就為兩球心之間的距離。當(dāng)兩較大的金屬球距離較近時，由于異種電荷相互吸引、同種電荷相互排斥，使電荷的分布發(fā)生變化，電荷間的距離不再是兩球心間的距離。二、電場、電場強(qiáng)度及其理解只要有電荷存在，電荷周圍就存在電場。電場是電場力賴以存在的媒介，是客觀存在的一種物質(zhì)。電場作為物質(zhì)的最基本的性質(zhì)表現(xiàn)在對放入其中的電荷有力的作用，描述這一屬性的物理量就是電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度的定義采

6、用比值定義法：將帶電量為q，電場強(qiáng)度的單位是，規(guī)定其方向與正電荷在該點的受力方向一致。因此，電場強(qiáng)度的意義是描述電場強(qiáng)弱和方向的物理量。q是電場強(qiáng)度的定義式。電場中某點的電場強(qiáng)度是一個預(yù)先確定的量，人們?yōu)榱酥?、測量這個值，在此處放入一個“不能決定被測量值的大小。電場中某點的電場強(qiáng)度，只要電場本身不變，該點的電場強(qiáng)度就是一個確定的值，與檢驗電荷的大小，或放不放檢驗電荷無關(guān)，決不能理解為“與成正比，而與成反比”。r2就是點電荷在空間距為處激發(fā)的電場強(qiáng)度。方向：如果是正電荷，在與該點連線上，指向背離的方向；如果是負(fù)電荷，在與該點的連線上，指向的方向。同時要注意以下幾點：（）在距為處的各點（組成一個

7、球面）電場強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，即各點場強(qiáng)不同。（）e=k推導(dǎo)出來的，e=fq是電場強(qiáng)度的定義，適用于一qf是點電荷激發(fā)的電場強(qiáng)度計算公式，是由e=r2q切電場，而e=kqr2只適用于點電荷激發(fā)的電場。行的直線。e=u勻強(qiáng)電場：在電場中，如果各點的電場強(qiáng)度的大小都相同，這樣的電場電勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場中電場線是間距相等且互相平d是場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系式，只適應(yīng)于勻強(qiáng)電場。電場強(qiáng)度與電場力的區(qū)別區(qū)別電場強(qiáng)度反映電場的力的性質(zhì)；其大小僅由電場本身決定；其方向僅由電場本身決定，規(guī)定其方向與正電荷在電場中的受力方向相同。電場力僅指電荷在電場中的受力；其大小由放在電場中的電荷和電場共同決定；正電荷受力

8、方向與電場方向相同，負(fù)電荷受力方向與電場方向相反。qf=qe聯(lián)系e=f例：如圖所示，在一個電場中的、四個點分別引入試探電荷時，電荷所受的電場力跟引入的電荷電量之間的函數(shù)關(guān)系，下列說法正確的是（）、這電場是勻強(qiáng)電場；、四點的電場強(qiáng)度大小關(guān)系是；、這四點的場強(qiáng)大小關(guān)系是；、無法比較值大小。三、電場線、電場線與運(yùn)動軌跡電場線是為形象地描述電場而引入的假想曲線，規(guī)定電場線上每點的切線方向沿該點場強(qiáng)的方向，也是正電荷在該點受力產(chǎn)生加速度的方向（負(fù)電荷受力方向相反）。運(yùn)動軌跡是帶電粒子在電場中實際通過的徑跡，每項跡上每點的切線方向淡粒子在該點的速度方向。在力學(xué)的學(xué)習(xí)中我們就已經(jīng)知道，物體運(yùn)動速度的方向和它

9、的加速度的方向是兩回事，不一定重合。因此，電場線與運(yùn)動軌跡不能混為一談，不能認(rèn)為電場線就是帶電粒子在電場中運(yùn)動的軌跡。只有當(dāng)電荷只受電場力，電場線是直線，且?guī)щ娏Ｗ映跛俣葹榱慊虺跛俣确较蛟谶@條直線上，運(yùn)動軌跡才和電場線重合。、電場線的疏密與場強(qiáng)的關(guān)系按照電場線畫法的規(guī)定，場強(qiáng)大處電場線密，場強(qiáng)小處電場線疏。因此根據(jù)電場線的疏密就可以比較場強(qiáng)的大小。例：關(guān)于電場線的下列說法中正確的是（）、電場線上每一點的切線方向都跟電荷在該點的受力方向相同；、沿電場線方向，電場強(qiáng)度越來越小；、電場線越密的地方，同一試探電荷所受的電場力就越大；、在電場中，順著電場線移動電荷，電荷受到的電場力大小恒定。例：某靜電場

10、中電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運(yùn)動軌跡如圖虛線所示由運(yùn)動到，以下說法正確的是（）、粒子必定帶正電荷；、粒子在點的加速度大于它在點加速度；、粒子在點的加速度小于它在點加速度；、粒子在點的動能小于它在點的動能。四、電場的疊加、所謂電場的疊加就是場強(qiáng)的合成，遵守平行四邊形定則，分析合場強(qiáng)時應(yīng)注意畫好電場強(qiáng)度的平行四邊形圖示。在同一空間，如果有幾個靜止電荷同時在空間產(chǎn)生電場，如何求解空間某點的場強(qiáng)的大小呢？根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式e=fq和力的獨(dú)立作用原理，在空間某點，多個場源電荷在該點產(chǎn)生的場強(qiáng)，是各場源電荷單獨(dú)存在時在該點所產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和，這就是電場的迭加原理。、等量異種、等

11、量同種點電荷的連線和中垂線上場強(qiáng)的變化規(guī)律。（）等量異種點電荷的連線之間，中點場強(qiáng)最??；沿中垂線從中點到無限遠(yuǎn)處，電場強(qiáng)度逐漸減小；等量同種點電荷的連線之間，中點場強(qiáng)最小，且一定等于零。因無限遠(yuǎn)處場強(qiáng)為零，則沿中垂線從中點到無限遠(yuǎn)處，電場強(qiáng)度先增大后減小，中間某位置必有最大值。（）等量異種點電荷連線和中垂線上關(guān)于中瞇對稱處的場強(qiáng)相同；等量同種電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的場強(qiáng)大小相等、方向相反。五、靜電感應(yīng)靜電屏蔽、靜電感應(yīng)：把金屬導(dǎo)體放在外電場中，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向運(yùn)動，使導(dǎo)體的兩個端面出現(xiàn)等量的異種電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。、靜電平衡：發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端面感應(yīng)出

12、的等異種電荷形成一附加電場，當(dāng)附加電場與外電場的合場強(qiáng)為零時（即的大小等于的大小而方向相反），自由電子的定向移動停止，這時的導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體具有以下特點電場中、兩點間的電勢差在數(shù)值上等于單位正電荷從點移動到點過程中電場力所做的功。即：u=wab（）導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)（與的合場強(qiáng)）處處為零，內(nèi)；（）整個導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體的表面是待勢面；（）導(dǎo)體外部電場線與導(dǎo)體表面垂直，表面場強(qiáng)不一定為零；（）凈電荷只分布在導(dǎo)體外表面上，且與導(dǎo)體表面的曲率有關(guān)。、靜電屏蔽由于靜電感應(yīng)，可使金屬網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場強(qiáng)為零。遮擋住了外界電場對它們內(nèi)部的影響這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽。例：如圖所示，在水

13、平放置的光滑金屬板中點的正上方，有帶正電的點電荷，一表面絕緣帶正電的金屬小球可視為質(zhì)點，且不影響原電場，自左向右以初速向右運(yùn)動，則在運(yùn)動過程中（）、小球先做減速后加速運(yùn)動；、小球做勻速直線運(yùn)動；、小球受到的電場力的沖量為零；、小球受到的電場力對小球做功為零。六、帶電體的平衡、解決帶電體在電場中處于平衡狀態(tài)問題的方法與解決力學(xué)中平衡問題的方法是一樣的，都是依據(jù)共點力平衡條件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程時，一定要注意考慮電場力。、解決帶電體在電場中平衡問題的一般步驟：（）確定研究對象；（）分析研究對象的受力情況，并畫出受力圖。（）據(jù)受力圖和平衡條件，列出平衡方程；（）解方程。例：一條長的

14、絲線穿著兩個相同的質(zhì)量均為的小金屬環(huán)和，將線的兩端都系于同一點，當(dāng)金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構(gòu)成一等邊三角形，此時兩環(huán)處于同一水平線上，如果不計環(huán)與線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電量？第二講電場能的性質(zhì)一、電勢、電勢差、電勢差（）電荷在電場中由一點移到另一點時，電場力所做的功ab跟它的電荷量的比值，叫做、兩點間的電勢差。abq。（）電勢差是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向。、間電勢差abja-jb；、間電勢差bajb-ja。顯然uabba。電勢差的值與零電勢的選取無關(guān)。在勻強(qiáng)電場中，（為電場中某兩點間的電勢差，為這兩點在場強(qiáng)方向上的距離）。、電勢，（）如果在電場中選取一個參考點（零電勢點）那么電場中

15、某點跟參考點間的電勢差，就叫做該點的電勢。電場中某點的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移動到參考點（零電勢點）時，電場力所做的功。（）電勢是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向。談到電勢時，就必須注明參考點（零勢點）的選擇。參考點的位置可以任意選取，當(dāng)電荷分布在有限區(qū)域時，常取無限遠(yuǎn)處為參考點，而在實際上，常取地球為標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，電勢參考點變了，某點的電勢數(shù)值也隨之改變，因此電勢具有相對性。同時，電勢是反映電場能的性質(zhì)的物理量，跟電場強(qiáng)度（反映電場的力的性質(zhì)）一樣，是由電場本身決定的，對確定的電場中的某確定點，一旦參考點選定以后，該點的電勢也就確定了。（）沿著電場線的方向電勢越來越低，逆著電場線的方向，電勢

16、越來越高。（）電勢的值與零電勢的選取有關(guān)，通常取離電場無窮遠(yuǎn)處電勢為零；實際應(yīng)用中常取大地電勢為零。（）當(dāng)存在幾個“場源”時，某處合電場的電勢等于各“場源”的電場在此處的電勢的代數(shù)和。二、電勢能、電荷在電場中具有的勢能叫做電勢能。嚴(yán)格地講，電勢能屬于電場和電荷組成的系統(tǒng)，習(xí)慣上稱作電荷的電勢能。、電勢能是相對量，電勢能的值與參考點的選取有關(guān)。電勢為零的點，電勢能為零。、電勢能是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向。三、電場力做功與電荷電勢能的變化電場力對電荷做正功時，電荷的電勢能減少；電場力對電荷做負(fù)功時，電荷的電勢能增加。電勢能增加或減少的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值。電荷在電場中任意兩點間移動時，它的電勢能的

17、變化量是確定的，因而移動電荷做功的值也是確定的，所以，電場力移動電荷所做的功，與移動的路徑無關(guān)。這與重力做功十分相似。注意：不論是否有其它力做功，電場力做功總等于電勢能的變化。四、等勢面電場中電勢相等的面叫等勢面。它具有如下特點：（）等勢面一定跟電場線垂直；（）電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面；（）任意兩等勢面都不會相交；（）電荷在同一待勢面上移動，電場力做的功為零；（）電場強(qiáng)度較大的地方，等差等勢面較密；（）等勢面是人們虛擬出來形象描述電場的工具，不是客觀存在的。五、等勢面與電場線的關(guān)系、電場線總是與等勢面垂直，且總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。、若任意相鄰等勢面間電

18、勢差都相等，則等勢面密處場強(qiáng)大，等勢面疏處場強(qiáng)小。、沿等到勢均力敵面移動電荷，電場力不做功，沿電場線移動電荷，電場力一定做功。、電場線和等勢面都是人們虛擬出來形象描述電場的工具。、在電場中任意兩等勢面永不相交。六、電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系七、對公式e=u、電勢反映電場能的特性，電場強(qiáng)度反映電場力的特性。、電勢是標(biāo)量，具有相對性，而電場強(qiáng)度是矢量，不具有相對性。兩者疊加時運(yùn)算法則不同。電勢的正、負(fù)有大小的含義，而電場強(qiáng)度的正、負(fù)僅表示方向，并不表示大小。、電勢與電場強(qiáng)度的大小沒有必然的聯(lián)系，某點的電勢為零，電場強(qiáng)度可不為零，反之亦然。、同一試探電荷在電場強(qiáng)度大處，受到的電場力大，但正電荷在電勢高處，

19、電勢能才大，而負(fù)電荷在電勢高處電勢能反而小。、電勢和電場強(qiáng)度都由電場本身的因素決定的，與試探電荷無關(guān)。、在勻強(qiáng)電場中有關(guān)系式。d的理解及應(yīng)用u公式e=反映了電場強(qiáng)度與電勢差之間的關(guān)系，由公式可知：電場強(qiáng)度的方向就是電勢降低最快的方向。d公式e=ud的應(yīng)用只適用于勻強(qiáng)電場，且應(yīng)注意的含義是表示某兩點沿電場線方向上的距離。由公式可得結(jié)論：在勻強(qiáng)電場中，兩長度相等且相互平行的線段的端點間的電勢差相等。lcos（為線段與電場線的夾角，l為線段的長度）；對于非勻強(qiáng)電場，此公式可以用來定性分析某些問題，如在非勻強(qiáng)電場中，各相鄰等勢面的電勢差為一定值時，那么有e越大處，d越小，即等勢面越密。重難點突破一、判

20、斷電勢高低1、利用電場線方向來判斷，沿電場線方向電勢逐漸降低。若選擇無限遠(yuǎn)處電勢為零，則正電荷形成的電場中，空間各點的電勢皆大于零；負(fù)電荷形成的電場中空間各點電勢皆小于零。ab=wq來判斷，將wab、q的正負(fù)代入計算，若uab0則jj，2、利用uababa高于終點電勢j，則uab取正值。若uab0則jajb。例1：如圖所示，虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場，a、b、c為該電場中的三個點，已知ua12v，ub，c，試在該方框中作出該電場的示意圖（即畫出幾條電場線），并要求保留作圖時所用的輔助線（用虛線表示）。若將一個電子從點移到點，電場力做多少電子伏的功？二、電場力做功的計算、由公式cos計算，但在中學(xué)階

21、段，限地數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，要求式中為恒力才行，所以，這種方法有局限性，此公式只適合于勻強(qiáng)電場中，可變形為，式中為電荷初末位置在電場方向上的位移。、由電場力做功與電勢能改變關(guān)系計算，對任何電場都適用。、用abab來計算。一般又有兩種處理方法：（）帶正、負(fù)號運(yùn)算：按照符號規(guī)則把所移動的電荷的電荷量和移動過程的始、終兩點的電勢差ab的值代入公式abab進(jìn)行教育處，根據(jù)計算所得w值的正、負(fù)來判斷是電場力做功還是克服電場力做功。其符號規(guī)則是：所移動的電荷若為正電荷，則q取正值；若移動過程的始點電勢jb（2）用絕對值運(yùn)算：公式wab中的q和uab都取絕對值，即wquab。采用這種處理方法只能計算在電場中移動電荷所

22、做功的大小。要想知道移動電荷過程中是電場力做功還是克服電場力做功，還需利用力學(xué)知識進(jìn)行判斷。判斷的方法是：在始、終兩點之間畫出表示電場線方向、電荷所受電場力方向和電荷移動方向的矢量線、和，若與的夾角小于，則是電場力做正功。22、由動能定理計算，w電+w=其11mv2-mv2。0例2：如圖所示，傾角為30o的直角三角形底邊長為，放置在豎直平面內(nèi)，底邊處于水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌?，F(xiàn)在底邊中點處固定一正點電荷電荷量為，讓一質(zhì)量為、電荷量為的帶負(fù)電的質(zhì)點，從斜面頂端沿斜軌滑下，滑到斜邊的垂足時速度為，則質(zhì)點滑到底邊底端點時的速度和加速度各是多大？例：如圖所示，在粗糙水平面上固定一點電荷，在點無初

23、速度釋放一帶有恒定電荷量的小物體，小物體在形成的電場中運(yùn)動到點靜止，則從點運(yùn)動到的過程中、小物體所受電場力逐漸減?。?、小物體具有的電勢能逐漸減?。?、點的電勢一定高于點的電勢；、小物體電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功。第三講帶電粒子在電場中的運(yùn)動一、電容器、電容、電容器：兩個彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體可構(gòu)成一個電容器。、電容物理意義：表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。定義：電容器所帶的電荷量（一個極板所帶電量的絕對值）與兩個極板間的電勢差的比值叫做電容器的電容。定義式：c=qdq=udu，對任何電容器都適用，對一個確定的電容器，電容是一個確定的值，不會隨電容器所帶電量的變化而改變。、常見電容器有

24、：紙質(zhì)電容器，電解電容器，可變電容器，平行板電容器。電解電容器連接時應(yīng)注意其“”、“”極。二、平行板電容器平行板電容器的電容c=es4pkd（平行板電容器的電容與兩板正對面積成正比，與兩板間距離成反比，與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比）。是決定式，只對平行板電容器適應(yīng)。帶電平行板電容器兩極板間的電場可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場，e=ud。mv2-mv2221、在勻強(qiáng)電場中：三、帶電粒子在電場中加速帶電粒子在電場中加速，若不計粒子的重力，則電場力對帶電粒子所做的功等于帶電粒子動能的增量。11022、在非勻強(qiáng)電場中：四、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)11mv2-mv20x=v0t。平行于場強(qiáng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動：v

25、y=at，y=1at2，帶電粒子以垂直于勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向進(jìn)入電場后，做類平拋運(yùn)動。垂直于場強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動：vx=v20，2mv2d。qequa=mmdqul2qul，側(cè)移距離：y=，偏轉(zhuǎn)角：q=arctanmv2d00五、示波管的原理示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。如果在偏轉(zhuǎn)電極上加掃描電壓，同時在偏轉(zhuǎn)電極上加所要研究的信號電壓，其周期與掃描電壓的周期相同，在熒光屏上就顯示出信號電壓隨時間變化的圖線。重難點突破一、平行板電容器動態(tài)分析這類問題的關(guān)鍵在于弄清哪些是變量，哪些是不變量，在變量中哪是自變量，哪是因變量。同時應(yīng)注意理解平行板電容器演示實驗中現(xiàn)象的實質(zhì)。一般分

26、兩種基本情況：、電容器兩極板電勢差保持不變。即平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器兩極板與電池兩極相連接，電容器的、變化時，將引起電容器的、的變化。、電容器的帶電量保持不變。即平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，使電容器的、變化時，將引起電容器的、的變化。進(jìn)行討論的物理依據(jù)主要是三個：（）平行板電容器的電容與極板距離、正對面積、電介質(zhì)的介電常數(shù)間的關(guān)系：cesd（）平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場，e=uqdes。（）電容器每個極板所帶電量。例：如圖所示，、為平行金屬板，兩板相距為，分別與電源兩板相連，兩板的中央各有一個小孔和。今有一帶電質(zhì)點，自板上方相距為的點由靜止自由下落（、在同一豎直線上）空氣

27、阻力忽略不計，到達(dá)孔時速度恰好為零，然后沿原路返回。若保持兩極板間的電壓不變，則（）、把板向上平移一小段距離，質(zhì)點自點自由下落后仍能返回。、把板向下平移一小段距離，質(zhì)點自點自由下落后將穿過孔繼續(xù)下落。、把板向上平移一小段距離，質(zhì)點自點自由下落后仍然返回。、把析向下平移一小段距離，質(zhì)點自點自由下落后將穿過孔繼續(xù)下落。二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動如選用動能定理，則要分清有哪些力做功？做正功還是負(fù)功？若電場力是變力，則電場力的功必須用來計算，如選用能量守恒定律，則要分清有哪些形式的能變化？怎樣變化？能量守恒的表達(dá)形式有：（）初態(tài)末態(tài)的總能量相等，即初末；（）某些形式的能量減少一定有其他形式的能增加

28、。且減增；解題的基本思路是：先分析受力情況，再分析運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程（平衡、加速或減速，是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動），然后選取用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律（牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)公式；功能關(guān)系）解題。對帶電粒子進(jìn)行受力分析時應(yīng)注意的事項：（）要掌握電場力的特點。電場力的大小和方向不僅跟場強(qiáng)的大小和方向有關(guān)，還跟帶電粒子的電性和電荷量有關(guān)。在勻強(qiáng)電場中，同一帶電粒子所受電場力處處是恒力；在非勻強(qiáng)電場中，同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都可能不同。（）是否考慮重力要依據(jù)情況而定。、基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一般都不考慮重力（但不能忽略質(zhì)量）。、帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、

29、小球等，除有說明或明確暗示外，一般都不能忽略重力。例：兩平行金屬板相距為，電勢差為，一電子質(zhì)量為，電荷量為，從點沿垂直于極板方向射也，最遠(yuǎn)到達(dá)點，然后返回，如圖所示，則此電子具有的初動能是（）、edhudh；、eudh；c、eud、euhd。例3：如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒，從a點以初速度v0豎直向上射入水平勻強(qiáng)電場，微粒通過b時的速度為0，方向水平向右，求電場強(qiáng)度e及a、b兩點的電勢差u。的大小為f.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為()a.fb.fc.fd12f解析：兩帶電金屬球接觸后，它們的電荷量先中和后均分，由庫侖定律得：fk，fkk.聯(lián)立得ff，c

30、選集訓(xùn)專題靜電場1(2011吉林模擬)兩個分別帶有電荷量q和3q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力r213412433q2q24q24r2rr2322c經(jīng)過時間t0，物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值qe0mgkq場力與重力的合力一直增大，加速度也不斷增大，b正確；經(jīng)過時間t0后，物體將脫離豎直墻面，所以經(jīng)過時間t0，物體項正確答案：c2(2011南通模擬)如圖1所示，勻強(qiáng)電場e的區(qū)域內(nèi)，在o點放置一點電荷q.a、b、c、d、e、f為以o為球心的球面上的點，aecf平面與電場平行，bedf平面與電場垂直，則下列說法中正確的是（）ab、d兩點的電場強(qiáng)度相同ba點的電

31、勢等于f點的電勢c點電荷q在球面上任意兩點之間移動時，電場力一定做功d將點電荷q在球面上任意兩點之間移動時，從a點移動到c點電勢能的變化量一定最大解析：b、d兩點的場強(qiáng)為q產(chǎn)生的場與勻強(qiáng)電場e的合場強(qiáng)，由對稱可知，其大小相等，方向不同，a錯誤；a、f兩點雖在q所形電場的同一等勢面上，但在勻強(qiáng)電場e中此兩點不等勢，故b錯誤；在bedf面上各點電勢相同，點電荷q在bedf面上移動時，電場力不做功，c錯誤；從a點移到c點，q對它的電場力不做功，但勻強(qiáng)電場對q做功最多，電勢能變化量一定最大，故d正確答案：d3如圖2所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于場強(qiáng)按ee0kt(e0、k均為大于零的常數(shù)，取水

32、平向左為正方向)變化的電場中，物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)t0時刻物體處于靜止?fàn)顟B(tài)若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且電場空間和墻面均足夠大，下列說法正確的是()a物體開始運(yùn)動后加速度先增加、后保持不變b物體開始運(yùn)動后加速度不斷增大ekd經(jīng)過時間t，物體運(yùn)動速度達(dá)最大值解析：物體運(yùn)動后，開始時電場力不斷減小，則彈力、摩擦力不斷減小，所以加速度不斷增加；電場力減小到零后反向增大，電eekk在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值，c正確答案：bc4如圖3所示，兩平行金屬板豎直放置，板上a、b兩孔正好水平相對，板間電壓為500v一個動能為400ev的電子從a孔沿垂直板方向射入電場中經(jīng)過一段時間電子離

33、開電場，則電子離開電場時的動能大?。ǎ゛900evb500evc400evd100ev5平行板電容器的兩極板a、b接于電源兩極，兩極板豎直、平行正對，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合電鍵s，電容器充電，懸線偏離豎直方向的夾角為，如圖4所示，則下列說法正確的是()a保持電鍵s閉合，帶正電的a板向b板靠近，則減小b保持電鍵s閉合，帶正電的a板向b板靠近，則增大c電鍵s斷開，帶正電的a板向b板靠近，則增大d電鍵s斷開，帶正電的a板向b板靠近，則不變6(2011黃岡模擬)如圖5所示，ac、bd為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為o，半徑為r，將帶等電荷量的正、負(fù)點電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于ac對稱，

34、q與o點的連線和oc夾角為30，下列說法正確()aa、c兩點的電勢關(guān)系是acbb、d兩點的電勢關(guān)系是bdco點的場強(qiáng)大小為kqr2do點的場強(qiáng)大小為3kqr2q點電荷在o點的場強(qiáng)的大小均為，方向與bd方向向上和向下均成60的夾角，合場強(qiáng)方向向右，根據(jù)電場的疊加原理知合場解析：由等量異種點電荷的電場分布和等勢面的關(guān)系可知，等量異種點電荷的連線的中垂線為一條等勢線，故a、c兩點的電勢關(guān)系是ac，a對；空間中電勢從左向右逐漸降低，故b、d兩點的電勢關(guān)系是bd，b錯；q點電荷在o點的場強(qiáng)與kqr2r2強(qiáng)大小為kq，c對d錯答案：acv2v224gv2v22mghw0mv12，mghwmv22，聯(lián)立解得

35、h1224g7(2011啟東模擬)如圖6所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方o點處有一正點電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度v1從m點沿斜面上滑，到達(dá)n點時速度為零，然后下滑回到m點，此時速度為v2(v2v1)若小物體電荷量保持不變，omon，則()a小物體上升的最大高度為1b從n到m的過程中，小物體的電勢能逐漸減小c從m到n的過程中，電場力對小物體先做負(fù)功后做正功d從n到m的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小解析：因為omon，m、n兩點位于同一等勢面上，所以從m到n的過程中，電場力時小物體先做正功再做負(fù)功，電勢能先減小后增大，b、c錯誤；因為小物體先靠近正點電荷后遠(yuǎn)離正點電荷，所以電

36、場力、斜面壓力、摩擦力都是先增大后減小，d正確；設(shè)小物體上升的最大高度為h，摩擦力做功為w，在上升過程、下降過程根據(jù)動能定理得11，a正確答案：ad8如圖7所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，一根不可伸長的絕緣細(xì)繩的一端系著一個帶電小球，另一端固定于o點，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，最高點為a，最低點為b.不計空氣阻力，則()a小球帶負(fù)電b電場力跟重力平衡c小球在從a點運(yùn)動到b點的過程中，電勢能減小d小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒解析：由于小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，速率不變化，由動能定理，外力做功為零，繩子拉力不做功，電場力和重力做的總功為零，所以電場力和重力的合力為零，電場力跟重力平衡，b正

37、確由于電場力的方向與重力方向相反，電場方向又向上，所以小球帶正電，a不正確小球在從a點運(yùn)動到b點的過程中，電場力做負(fù)功，由功能關(guān)系得，電勢能增加，c不正確在整個運(yùn)動過程中，除重力做功外，還有電場力做功，小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能不守恒，d不正確答案：b9(北京西城)在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形abcd，頂點a、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖8所示若將一個帶負(fù)電的粒子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復(fù)運(yùn)動粒子從b點運(yùn)動到d點的過程中()a先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動b先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢c電勢能與機(jī)械能之和先增大，后減小d電勢能先減小，后增大解析：這是

38、等量同種電荷形成的電場，根據(jù)這種電場的電場線分布情況，可知在直線bd上正中央一點的電勢最高，所以b錯誤正中央一點場強(qiáng)最小等于零，所以a錯誤負(fù)電荷由b到d先加速后減速，動能先增大后減小，則電勢能先減小后增大，但總和不變，所以c錯誤，d正確答案：d10.(2011石家莊模擬)如圖9所示，帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，m、n為板間同一電場線上的兩點，一帶電粒子(不計重力)以速度vm經(jīng)過m點在電場線上向下運(yùn)動，且未與下板接觸，一段時間后，粒子以速度vn折回n點，則()a粒子受電場力的方向一定由m指向nb粒子在m點的速度一定比在n點的大c粒子在m點的電勢能一定比在n點的大d電場中m點的電

39、勢一定高于n點的電勢3311如圖10所示，光滑絕緣直角斜面abc固定在水平面上，并處在方向與ab面平行的勻強(qiáng)電場中，一帶正電的物體在電場力的作用下從斜面的底端運(yùn)動到頂端，它的動能增加了ek，重力勢能增加了ep.則下列說法正確的是()a電場力所做的功等于ekb物體克服重力做的功等于epc合外力對物體做的功等于ekd電場力所做的功等于ekepw解析：物體沿斜面向上運(yùn)動的過程中有兩個力做功，電場力做正功，重力做負(fù)功，根據(jù)動能定理可得：fwgek由重力做功與重力勢能變化的關(guān)系可得wgep，由上述兩式易得出a錯誤，b、c、d正確答案：bcd12如圖11所示，勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點在以它們?yōu)轫旤c的三角

40、形中，a30、c90，電場方向與三角形所在平面平行已知a、b和c點的電勢分別為(23)v、(23)v和2v該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為()a(23)v、(23)vb0v、4v4343c(2)v、(2)vd0v、23v解析：如圖，根據(jù)勻強(qiáng)電場的電場線與等勢面是平行等間距排列，且電場線與等勢面處處垂直，沿著電場線方向電勢均勻降落，取ab的中點o，即為三角形的外接圓的圓心，且該點電勢為2v，故oc為等勢面，mn為電場線，方向為mn方向，uopuoa3v，uonuop23，故uon2v，n點電勢為零，為最小電勢點，同理m點電勢為4v，為最大電勢點b項正確答案：b13(8分)(2011蚌埠模擬)兩個正點電荷q1q和q24q分別置于固定在光滑絕緣水平面上的a、b兩點，a、b兩點相距l(xiāng)，且a、b兩點正好位于水平放置的光滑絕緣半圓細(xì)管兩個端點的出口處，如圖12所示(1)現(xiàn)將另一正點電荷置于a、b連線上靠近a處靜止釋放，求它在ab連線上運(yùn)動過程中達(dá)到最大速度時的位置離a點的距離(2)若把該點電荷放于絕緣管內(nèi)靠近a點處由靜止釋放，已知它在管內(nèi)運(yùn)動過程中速度為最大時的位置在p處試求出圖中pa和ab連線的夾角.解析：(1)正點電荷在a、b連線上速度最大處對應(yīng)該電荷所受合力為零(加速度最小)，設(shè)此時距離a點為x，即kq1qkq2q解得x.x2lx2l