高中物理靜電場知識點和試題3

1、 靜電場-知識點一、庫倫定律與電荷守恒定律1庫侖定律 （1）真空中的兩個靜止的點電荷之間的相互作用力與它們電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在他們的連線上。 （2）電荷之間的相互作用力稱之為靜電力或庫倫力。 （3）當(dāng)帶電體的距離比他們的自身大小大得多以至于帶電體的形狀、大小、電荷的分布狀況對它們之間的相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體可以看做帶電的點，叫點電荷。類似于力學(xué)中的質(zhì)點，也時一種理想化的模型。2電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)生，也不能消失，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變，這個結(jié)論叫

2、電荷守恒定律。電荷守恒定律也常常表述為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。二、電場的力的性質(zhì)1電場強度 （1）定義：放入電場中的某一點的檢驗電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值，叫該點的電場強度。該電場強度是由場源電荷產(chǎn)生的。（2）公式： （3）方向：電場強度是矢量，規(guī)定某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。負電荷在電場中受的靜電力的方向跟該點的電場強度的方向相反。2點電荷的電場（1）公式：（2）以點電荷為中心，r為半徑做一球面，則球面上的個點的電場強度大小相等，E的方向沿著半徑向里（負電荷）或向外（正電荷）3電場強度的疊加如果場源電荷不只是一個點電荷，則

3、電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和。4電場線（1）電場線是畫在電場中的一條條的由方向的曲線，曲線上每點的切線方向，表示該點的電場強度的方向，電場線不是實際存在的線，而是為了描述電場而假想的線。（2）電場線的特點電場線從正電荷或從無限遠處出發(fā)終止于無窮遠或負電荷；電場線在電場中不相交；在同一電場里，電場線越密的地方場強越大；勻強電場的電場線是均勻的平行且等距離的線。三、電場的能的性質(zhì)1電勢能電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關(guān)，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做電勢能。2電勢（1）電勢是表征電場性質(zhì)的重要物理量，通過研究電荷在電場中的電勢能與它的電荷量

4、的比值得出。（2）公式： （與試探電荷無關(guān)）（3）電勢與電場線的關(guān)系：電勢順線降低。（4）零電勢位置的規(guī)定：電場中某一點的電勢的數(shù)值與零電勢點的選擇無關(guān)，大地或無窮遠處的電勢默認為零。3等勢面（1）定義：電場中電勢相等的點構(gòu)成的面。（2）特點：一是在同一等勢面上的各點電勢相等，所以在同一等勢面上移動電荷，電場力不做功二是電場線一定跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。4電場力做功（1）電場力做功與電荷電勢能變化的關(guān)系：電場力對電荷做正功，電荷電勢能減少；電場力對電荷做負功，電荷電勢能增加。電勢能增加或減少的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值。（2）電場力做功的特點：電荷在電場中任意兩點間

5、移動時，它的電勢能的變化量勢確定的，因而移動電荷做功的 值也勢確定的，所以，電場力移動電荷所做的功與移動的路徑無關(guān)，僅與始末位置的電勢差由關(guān)，這與重力做功十分相似。四、電容器、電容1電容器 任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成是一個電容器。（最簡單的電容器是平行板電容器，金屬板稱為電容器的兩個極板，絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)）2電容（1）定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值 表達式：（2）平行板電容器電容公式：五、帶電粒子在電場中的運動1加速：2偏轉(zhuǎn)：當(dāng)帶點粒子垂直進入勻強電場時，帶電粒子做類平拋運動粒子在電場中的運動時間 粒子在y方向獲得的速度粒子在y方向的位移 粒子的偏

6、轉(zhuǎn)角：測試題 一、選擇題：（在每小題給出的四個選項中，有的只有一項是正確的，有的有多個選項正確，全選對的得3分，選對但不全的得2分，選錯的得0分，共42分。請將正確答案填在答題卡中。）1有三個相同的金屬小球A、B、C，其中A、B兩球帶電情況相同，C球不帶電將A、B兩球相隔一定距離固定起來，兩球間的庫侖力是F，若使C球 先和A接觸，再與B接觸，移去C，則A、B間的庫侖力變?yōu)椋?）A B C D2在點電荷 Q形成的電場中有一點A，當(dāng)一個q的檢驗電荷從電場的無限遠處被移到電場中的A點時，電場力做的功為W，則檢驗電荷在A點的電勢能及電場中A點的電勢分別為（ ）A、 B、C、 D、 3如圖所示，點電荷Q

7、固定，虛線是帶電量為q的微粒的運動軌跡，微粒的重力不計，a、b是軌跡上的兩個點，b離Q較近，下列判斷不正確的是（ ）AQ與q的帶電一定是一正一負B不管Q帶什么性質(zhì)的電荷，a點的場強一定比b點的小C微粒通過a、b兩點時，加速度方向都是指向QD微粒通過a時的速率比通過b時的速率大4在兩個等量同種點電荷的連線上，有與連線中點O等距的兩點a、b，如圖所示，則下列判斷不正確的是（ ）Aa、b兩點的場強矢量相同Ba、b兩點的電勢相同Ca、O兩點間與b、O兩點間的電勢差相同D同一電荷放在a、b兩點的電勢能相同 5一個點電荷從電場中的a點移到b點，其電勢能變化為零，則（ ）Aa、b兩點的場強一定相等Ba、b兩

8、點的電勢一定相等C該點電荷一定沿等勢面移動D作用于該點電荷的電場力與移動方向總是保持垂直6宇航員在探測某星球時發(fā)現(xiàn):該星球帶負電，而且?guī)щ娋鶆颍辉撔乔虮砻鏇]有大氣；在一次實驗中，宇航員將一個帶電小球（其帶電量遠遠小于星球電量）置于離星球表面某一高度處無初速釋放，恰好處于懸浮狀態(tài).如果選距星球表面無窮遠處的電勢為零，則根據(jù)以上信息可以推斷：（ ）A小球一定帶正電 B小球的電勢能一定小于零C只改變小球的電量，從原高度無初速釋放后，小球仍處于懸浮狀態(tài)D只改變小球離星球表面的高度，無初速釋放后，小球仍處于懸浮狀態(tài)7如圖所示，虛線表示等勢面，相鄰兩等勢面間的電勢差相等，有一帶電的小球在該電場中運動，不計

9、小球所受的重力和空氣阻力，實線表示該帶正電的小球的運動軌跡，小球在a點的動能等于20eV，運動到b點時的動能等于2eV，若取C點為零電勢點，則這個帶電小球的電勢能等于6eV，它的動能等于：（ ）A 16eV B 14eV C 6eV D 4ev 8、如圖所示，真空中有一個固定的點電荷，電荷量為+Q圖中的虛線表示該點電荷形成的電場中的四個等勢面有兩個一價離子M、N（不計重力，也不計它們之間的電場力）先后從a點以相同的速率v0射入該電場，運動軌跡分別為曲線apb和aqc，其中p、q分別是它們離固定點電荷最近的位置M一定是正離子，N一定是負離子M在p點的速率一定大于N在q點的速率M在b點的速率一定大

10、于N在c點的速率M從pb過程電勢能的增量一定小于N從aq電勢能的增量以上說法中正確的是（ ）A.只有 B.只有 C.只有 D.只有9如圖所示，用絕緣細線拴一個帶負電的小球，讓它在豎直向下的勻強電場中繞O點做豎直平面內(nèi)的圓周運動，、兩點分別是圓周的最高點和最低點，則（ ）A小球經(jīng)過點時，線中的張力最小B小球經(jīng)過點時，電勢能最小C小球經(jīng)過點時，電勢能最小D小球經(jīng)過點時，機械能最小10在靜電場中，將一電子由a點移到b點，電場力做功5ev，則下列結(jié)論錯誤的是（ ）A電場強度的方向一定是由b到aBa、b兩點間的電壓是5VC電子的電勢能減少了5eVD因零電勢點未確定，故不能確定a、b兩點的電勢11如圖所示

11、，在等量異種電荷形成的電場中，有A、B、C三點，A為兩點荷連線的中心，B為連線上距A為d的一點，C為連線中垂上距A也為d的一點，關(guān)于三點的場強大小、電勢高低比較，正確的是（ ）A B C D12.一電量為2×10-9C的點電荷在外力作用下，從靜電場中的a點運動到b點，在這過程中，外力對點電荷做功為8×10-6J，若點電勢為，b點電勢為，則下列結(jié)論中正確的是（ ）A可以斷定 =4000V B可以斷定=-4000VC可能等于零 D不能判斷的值Hab13如圖有兩個完全相同的金屬球a、b，b固定在絕緣地板上，a在離b高H的正上方，由靜止釋放與b發(fā)生碰撞后回跳高度為h。設(shè)碰撞中無動能

12、損失，空氣阻力不計，則（ ） A、若a、b帶等量同種電荷，則H>h ； B、若a、b帶等量同種電荷，則H<h ； C、若a、b帶等量異種電荷，則H<h ； D、若a、b帶等量異種電荷，則H=h 。AOBCq+Q圖314如圖3所示,在處于O點的點電荷+Q形成的電場中,試探電荷q由A點移到B點,電場力做功為W1;以O(shè)A為半徑畫弧交于OB于C，q由A點移到C點電場力做功為 W2; q由C點移到B點電場力做功為 W3. 則三者的做功關(guān)系以及q由A點移到C點電場力做功為 W2的大小：( ) A. W1 =W2= W3, W2=0 B. W1 >W2= W3, W2>0 C.

13、 W1 =W3>W2, W2=0 D. W1 =W2< W3, W2=0二、填空題(每空2分，三小題，共16分)15如圖所示，在場強為E的水平勻強電場中，一根長為l的絕緣桿，兩端分別固定著帶有電量q和q的小球（大小不計）現(xiàn)讓緣絕桿繞中點O逆時針轉(zhuǎn)動角，則轉(zhuǎn)動中帶電小球克服電場力做功為_16帶電量為C的粒子先后經(jīng)過電場中的A、B兩點，克服電場力做功J，已知B點電勢為50V，則（l）A、B間兩點間的電勢差是；（2）A點的電勢；（3）電勢能的變化；（4）把電量為C的電荷放在A點的電勢能17如圖所示是某電場中的一簇等勢面，甲等勢面的電勢為90V，乙等勢面的電勢為10V，各相鄰等勢面間的電勢

14、差相等（l）將C的電荷從A點移到B點，電場力做功 ；（2）將C的電荷從A點移到C點，電場力做功 ；（3）在圖中定性畫出幾條電場線三、計算題：（四小題，共42分）解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后的答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。18（10分）如圖所示，質(zhì)量為，帶電量為的小球，在P點具有沿PQ方向的初速度，為使小球能沿PQ方向運動，所加的最小勻強電場方向如何？場強大小多大？加上最小的電場后，小球經(jīng)多長時間回到P點？ 19（10分）如圖所示，勻強電場中A、B、C三點構(gòu)成一個直角三角形，把電荷量C的點電荷由A點移動到B點，電場力做功J，再由B點移到C點電荷克服電場力做功J，取B點的電勢為零，求A、C兩點的電勢及場強的方向20. （11分）如圖2所示，半徑為r的絕緣細圓環(huán)的環(huán)面固定在水平面上，場強為E的勻強電場與環(huán)面平行。一電量為+q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上，可沿環(huán)作無摩擦的圓周運動，若小球經(jīng)A點時，速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力