靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)學(xué)案

1、高二物理期末復(fù)習(xí) 一一靜電場(chǎng)一、電荷及其守恒定律、庫(kù)侖定律1 .物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)：構(gòu)成物質(zhì)的原子本身包括： 的質(zhì)子和 的中子構(gòu)成，核外有帶 的電子，整個(gè)原子對(duì)外 表現(xiàn)為.2 .元電荷：最小的電荷量，其值為e=.其他帶電體的電荷量皆為元電荷的 .3 .電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體 到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分 到 另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量 .(2)起電方式： 、感應(yīng)起電.帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是 .4 .點(diǎn)電荷：是一種理想化的物理模型，當(dāng)帶電體本身的 和 對(duì)研究的問題影響很小時(shí)，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷.5 .庫(kù)侖定律,與它們的距離的二次方(1)

2、內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成成,作用力的方向在它們的 上.(2)公式：F = kqrq2,其中比例系數(shù)k叫做靜電力常量，k=9.0X109 N m2/C2適用條件：;.二、電場(chǎng)力的性質(zhì)1 .電場(chǎng)(1)電場(chǎng)是電荷周圍客觀存在的 .靜止的電荷之間就是通過電場(chǎng)傳遞發(fā)生 作用的(2)電場(chǎng)最基本的性質(zhì)就是對(duì)位于電場(chǎng)中的電荷施以 的作用2 .電場(chǎng)強(qiáng)度E描述電場(chǎng) 的性質(zhì)(描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱以及方向)的物理量(2)重要意義：已知某處場(chǎng)強(qiáng) E,電量為q的電荷在那兒受到電場(chǎng)力便可由F=Eq求出3 .場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算(1)E=F/q是定義式，適用于任何電場(chǎng).E與、無關(guān)，只取決于電場(chǎng) ,

3、E的方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受 的方向(2)E=kQ/r2,僅適用于 點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)(3)E=U AB/dAB ,僅適用于 電場(chǎng)，其中dAB是沿 方向兩點(diǎn)A、B之間的距離(4)當(dāng)存在幾個(gè)產(chǎn)生電場(chǎng)的“場(chǎng)源”時(shí)，某處的合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng).應(yīng)為各“場(chǎng)源”在此電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和4 .電場(chǎng)線(1)特點(diǎn) 電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而 附、實(shí)際不存在的理想化模型.電場(chǎng)線始于 (或無窮遠(yuǎn))，終于無窮遠(yuǎn)或 ,是不閉合曲線.任意兩條 都不相交.電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的 ,某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向.勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是等間距的平行線.表示電勢(shì)的高低一一沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì) .(2)需熟記以下幾個(gè)特殊電場(chǎng)的電場(chǎng)線的形狀正

4、、負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)；等量異種電荷電場(chǎng)；等量同種電荷電場(chǎng)；勻強(qiáng)電場(chǎng).3(3)電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系在一般情況下電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡不重合，物體的運(yùn)動(dòng)由受力和初速度兩者共同決定.只有在同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí).帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場(chǎng)線重臺(tái)；電場(chǎng)線是直線；帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場(chǎng)線方向在同一直線上.帶電粒子只受電場(chǎng)力作用.三、電場(chǎng)能的性質(zhì)1 .靜電力做功(1)特點(diǎn)：靜電力做功與 無關(guān)，只與 有關(guān).(2)計(jì)算方法WqEd,只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中 d為沿 的距離.WA qUAB適用于.2 .電勢(shì)能(1)定義：電荷在 中具有的勢(shì)能，數(shù)值上等于將電荷從該點(diǎn)移到 位置時(shí)靜

5、電力所做的功.(2)靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于 ,即WA屋EdA EpB= AEp.3 .電勢(shì)(1)定義：試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的 與 的比值.(2)定義式：。=.(3)矢標(biāo)性：電勢(shì)是 ,其大小有正負(fù)之分，其正 (負(fù))表示該點(diǎn)電勢(shì)比 高(低).(4)相對(duì)性：電勢(shì)具有 ,同一點(diǎn)的電勢(shì)因選取 氏的不同而不同.電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向.4 .電勢(shì)差(1)定義：電荷在電場(chǎng)中，由一點(diǎn) A移到另一點(diǎn) B時(shí)，與移動(dòng)電荷的電荷量 q的比值叫這兩點(diǎn)的電勢(shì)差.(2)定義式：.電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：UAB= , UAB = UBA.(4)影響因素：電勢(shì)差 UAB由 決定，與移動(dòng)的電荷 q及電場(chǎng)力

6、做功 WAB 與零電勢(shì)點(diǎn)的選取.5 .等勢(shì)面(1)定義：電場(chǎng)中 的各點(diǎn)組成的面.(2)四個(gè)特點(diǎn)等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線 ,即場(chǎng)強(qiáng)的方向跟等勢(shì)面 .在 上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功.電場(chǎng)線總是從 的等勢(shì)面指向 的等勢(shì)面.等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度 ,反之.6 .電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差 U和電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系式為U=U=Ed只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)的計(jì)算，對(duì)非勻強(qiáng)場(chǎng)可以用來定性分析，如非勻強(qiáng)電場(chǎng)中各相鄰的等勢(shì)面的電勢(shì)差一定時(shí)，E越大處，d,即等勢(shì)面越 (2)式中d的含義是某兩點(diǎn) 距離或兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間的距離。由此可知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降落最 的方向。(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)中相互平行的方向上相等的距離上電勢(shì)降

7、落 7 .電勢(shì)能、靜電力和運(yùn)動(dòng)軌跡等方面的綜合解決此類問題應(yīng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：1 .帶電粒子的軌跡切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)處的速度方向.2 .帶電粒子所受合力(往往僅為電場(chǎng)力)應(yīng)指向軌跡曲線的凹側(cè)， 再根據(jù)電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向的關(guān)系(同向或反向)，或電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功等，進(jìn)一步確定其電量.8、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系1 .電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)一 的性質(zhì)的物理量，而電勢(shì)是反映電場(chǎng) 的性質(zhì)的物理量.二者與試探電荷.2 .電勢(shì)跟零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無關(guān).四、電容器和電容1 .電容器 組成：兩個(gè)彼此絕緣又 的導(dǎo)體組成電容器，電容器可以容納 -(2)帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的 ,兩極板所帶電荷

8、量 (3)充、放電充電：把電容器接在電源上后，電容器兩個(gè)極板分別帶上等量異號(hào)電荷的過程.充電后兩極板間存在,電容器儲(chǔ)存了 放電：用導(dǎo)線將充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上電荷 的過程.放電后的兩極板間不再有 ,同時(shí)電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.2 .電容定義：電容器所帶的 與電容器兩極板間的 的比值.Q Q(2)公式：C=U=KU.(3)物理意義：電容是表示電容器 電荷本領(lǐng)的物理量.(4)單位： ，符號(hào).與其他單位間的換算關(guān)系為：1F= F =pF.3 .平行板電容器影響因素：平行板電容器的電容與極板 成正比，與電介質(zhì)的相對(duì) 成正比，與 成反比.(2)決定式：C= . ,力k為靜電力常量.4兀k

9、d4 .關(guān)于電容器兩類典型問題分析方法：首先確定不變量.若電容器充電后斷開電源，則 不變；若電容器始終和直流電源相連，則不變.(2)當(dāng)決定電容器大小的某一因素變化時(shí)，用公式 判斷電容的變化.(3)用公式 分析Q和U的變化.(4)用公式 分析平行板電容兩板間場(chǎng)強(qiáng)的變化.五、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1 .帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理(1)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以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量).(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力.2 .帶電粒子在電場(chǎng)中加速(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子沿與電場(chǎng)線平

10、行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與 在同一直線上，做運(yùn)動(dòng).高二物理期末復(fù)習(xí)靜電場(chǎng)（2）用功能關(guān)系分析1若粒子初速度為零，則：/mv2=qU,所以v=.若粒子初速度不為零，則：= qU.以上公式適用于一切電場(chǎng) （包括勻強(qiáng)電場(chǎng)和非勻強(qiáng)電場(chǎng)一）f.3 .帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（1）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到恒定的與初速度方向 的電場(chǎng)力作用而做 運(yùn)動(dòng).（2）處理方法沿初速度方向做運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：1 =三. vo沿電場(chǎng)力方向做運(yùn)動(dòng)，加速度為：a= F=qE. m m1 c離開電場(chǎng)時(shí)的偏移重：y = 2at =.離開電場(chǎng)時(shí)速度方向的偏轉(zhuǎn)角：tan e弋 4、

11、示波管（1）構(gòu)造： ；;.（2）工作原理（如圖所示）如果在偏轉(zhuǎn)電極 XX和YY之間都沒有加電壓， 則電子槍射出的電 子沿 傳播，打在熒光屏 ,在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑.（2）YY上加的是待顯示的 , XX上是機(jī)器自身產(chǎn)生的鋸齒形 電壓，叫做 .若所加掃描電壓和信號(hào)電壓的周期相同，就可以 在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)變化的穩(wěn)定圖象.課堂檢測(cè)1. M和N是兩個(gè)不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電1.6X101 C,下列判斷正確的有（）A.在摩擦前 M和N的內(nèi)部沒有任何電荷 .、.、一 -10C. N在摩擦后一一定帶負(fù)電 1.6X10- C2.關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是（B.摩擦的過程中電子

12、從 M轉(zhuǎn)移到ND. M在摩擦過程中失去 1.6X1t個(gè)電子A .兀電荷就是電子B.元電荷是表示跟電子所帶電荷量相等的電荷量C.元電荷就是質(zhì)子D.物體所帶的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍53 .兩個(gè)分別帶有電荷量一 Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫(kù)侖力的 ,一一、， r 一 一 大小為F.兩小球相互接觸后將其固7E距離變?yōu)?,則兩球間庫(kù)侖力的大小為 （）A. # B. 3F C 4 D . 12F4. 如圖所示，M N和P是以MN直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心， 一 八 ./MOP 60。.電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M N兩點(diǎn)，這時(shí) O

13、點(diǎn)電Trv了場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 日；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至 P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)?E2.E1與、口/巳之比為（）、（A. 1：2B.2：l C . 2.雜D. 4 .小4 .下面各圖A球系在絕緣細(xì)線的下端，B球固定在絕緣平面上，它們帶電的種類以及位置已在圖中標(biāo)出. A球能保持靜止的是（）高二物理期末復(fù)習(xí) 一一靜電場(chǎng)5.如圖11所示，三個(gè)小球a、b、c分別用三根絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O,細(xì)線的長(zhǎng)度關(guān)系為Oa= ObOc讓三球帶電后它們能靜止在圖中位置.此時(shí)細(xì)線 Oc沿豎直方向，a、b、c連線恰 構(gòu)成一等邊三角形，則下列說法正確的是（）A. a、b、c三球質(zhì)量一定相等B . a、b、c三球所帶電荷

14、量一定相等C.細(xì)線Oa Ob所受拉力大小相等D . a、b、c三球所受靜電力大小一定相等3.（2012衡水中學(xué)）A B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下以一定的初速度從 A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)，其速度v和時(shí)間t的關(guān)系圖象如右圖所示，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布可能是下圖中的（）V6.兩帶電荷量分別為 q和一q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為L(zhǎng),能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系的是圖（）7 .如圖所示，虛線 a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相同，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn),由此可知（）A.三個(gè)等勢(shì)面中，

15、c等勢(shì)面電勢(shì)最高B .帶電質(zhì)點(diǎn)通過 P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過 Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大D .帶電質(zhì)點(diǎn)通過 P點(diǎn)時(shí)加速度較大8 .在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板B與一靈敏靜電計(jì)相接，極板 A接地.下列操作中可以觀察到靜電計(jì)指針張角變大的是（）A.極板A上移B.極板A右移C.極板間插入一定厚度的金屬片D.極板間插入一云母片9 .兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器， 與它相連接的電路如圖5所示.接通開關(guān) K,電源即給電容器充電（）A.保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小B.保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電荷量增大之C.斷開K

16、,減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差減小D.斷開K,在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢(shì)差增大10 .如圖所示，三條平行等距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)值分別為10V、20V、30V,實(shí)線是一帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)于軌跡上的A：粒子必先過a,再到b,然后到coB:粒子在三點(diǎn)的合力Fa=R=R;C：粒子在三點(diǎn)白動(dòng)能大小為 EEEc；D:粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小為 EPcEPaEPb。a、b、c三點(diǎn)來說（）11 .如圖所示，AC BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O,半彳仝為r,將帶等電荷量的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱，+ q與O點(diǎn)的連線

17、和OC夾角為30。，下列說法正確的是（）A. A C兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是 eAneCB. B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是 eBneDC. A O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小方向相同D . B、D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小方向相同71。如圖所示，矩形區(qū)域 ABCDJ存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩個(gè)帶正電的粒子 a和b以相同的水平速度射入電場(chǎng)，粒子a由頂點(diǎn)A射入，從BC的中點(diǎn)P射出，粒子b由AB的中點(diǎn)O射入，從頂點(diǎn) C射 4出.若不計(jì)重力，則 a和b的荷質(zhì)比(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比 )是()E A. 1：2 B.2：1 C.1：8 D.8：1勺11 .如圖是一個(gè)說明示波管工作的部分原理圖，電子經(jīng)加速后以速度 V0垂直進(jìn)入偏前ILE轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離

18、開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量為hi,兩平行板間距為 d,電壓為U,板長(zhǎng)為L(zhǎng),每 -7單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量(h/U)叫做示波管的靈敏度，為了提高靈敏度，可采用的辦ZT法是().A.增加兩板間的電勢(shì)差 U B .盡可能縮短板長(zhǎng) LC.盡可能減小板間距 d D .使電子的入射速度 v0大些J12 .如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在與L右側(cè)虛線相距也為 L處有一與電場(chǎng)平行的屏.現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì))，以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度 vo射入電場(chǎng)中，vo方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為 O.試求：(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間；(2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan a;粒子打到屏上的點(diǎn)P到O的距離x.13 .靜電噴漆技術(shù)具有效率高、浪費(fèi)少、質(zhì)量好、有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置