電場典型題型歸類電場中圖像問題精講

1、電場典型題型歸類及電場中的圖像問題精講電場典型題型歸類及電場中的圖像問題精講24/24電場典型題型歸類及電場中的圖像問題精講第六章電場一、電場力的性質(zhì)1、兩種電荷三種起電方式電荷守恒定律點(diǎn)電荷（1）自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷，電荷在它的同圍空間形成電場，電荷間的互相作用力就是經(jīng)過電場發(fā)生的。電荷的多少叫電量。基本電荷e16.1019C。2）使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種：摩擦起電接觸帶電感覺起電。3）電荷既不可以創(chuàng)立，也不可以被消滅，它只好從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分，這叫做電荷守恒定律。帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間互相作用力的影響

2、可以忽視不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷?！纠?】絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時(shí)a、b都不帶電，以以下圖，現(xiàn)使b帶電，則Aa、b之間不發(fā)生互相作用Bb將吸引a，吸住后不松開Cb馬上把a(bǔ)排斥開Db先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開【例2】有三個(gè)完整相同的金屬小球A、B、C，A帶電7Q，B帶電量Q，C不帶電，將A、B固定起來，而后讓C球?qū)掖闻cA、B球接觸，最后移去C球，試問A、B間的庫侖力為原來的多少倍2、電荷之間力的作用庫侖定律1）庫侖定律的適用條件是(a)真空，(b)點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)

3、大于帶電體的線度時(shí)，可以使用庫侖定律，不然不可以使用?！纠?】一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量為Q的正電荷，另一電荷量為q的帶正電的點(diǎn)電荷放在球心O上，因?yàn)閷ΨQ性，點(diǎn)電荷的受力為零，此刻球殼上挖去半徑為r的小圓孔，則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受力的大小為（已知靜電力常量為k），方向（2）庫侖定律與萬有引力定律的比較定律萬有引力定律MmFGr2庫侖定律KQqr23電場強(qiáng)度共同點(diǎn)（1）都與距離的二次方成反比（2）都有一個(gè)常量（3）都有嚴(yán)格的適用范圍，也都有公式擴(kuò)展的地方：關(guān)于質(zhì)地均勻的兩個(gè)球體，萬有引力公式也適用；關(guān)于兩帶電均勻的絕緣球體，庫侖定律也適用。但是公式中的r均應(yīng)為“心”到“心”的距離

4、。電場線點(diǎn)電荷的電場差別1、與兩個(gè)物體、有關(guān)，只有力2、卡文迪許經(jīng)過卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)，放大而測得。1、與兩個(gè)物體、有關(guān)，有力，也有力2、庫侖經(jīng)過庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)，放大而測得。電場強(qiáng)度E的大小，方向是由電場自己決定的，是客觀存在的，與放不放檢驗(yàn)電荷，以及放入檢驗(yàn)電荷的正、負(fù)電量的多少均沒關(guān)，既不可以以為E與F成正比，也不可以以為E與q成反比。【例4】以以下圖，在一個(gè)電場中a、b、c、d四點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時(shí)，測得的檢驗(yàn)電荷所受電場力跟其電量的函數(shù)關(guān)系圖象，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是A這個(gè)電場是勻強(qiáng)電場B四點(diǎn)場強(qiáng)盛小關(guān)系是C四點(diǎn)場強(qiáng)盛小關(guān)系是EdEaEbEcEaEbEdEcD沒法確立四個(gè)點(diǎn)的場強(qiáng)盛關(guān)系【例5

5、】在電場中某點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷，其電量為q，檢驗(yàn)電荷遇到的電場力為F，則該點(diǎn)電場強(qiáng)度為E=Fq，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A，若移去檢驗(yàn)電荷q，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度就變成零B若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為2q的檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度就變成E2C若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為-2q的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場強(qiáng)的大小仍為E，但電場強(qiáng)度的方向變成本來相反的方向D若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為2的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場強(qiáng)的大小仍為E，電場強(qiáng)度的方向也仍為本來的場強(qiáng)方向（2）電場強(qiáng)度的計(jì)算式公式公式適用范圍F電場強(qiáng)度的定義式，適用于的靜電場EqEkQ是點(diǎn)電荷在真空中形成的電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的計(jì)算式，只適用于在真空中r2形成的電場。U勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)的計(jì)算

6、式，只適用于，此中，d一定是沿的Ed距離。（3）電場的疊加：空間某點(diǎn)的場強(qiáng)等于同時(shí)存在的各電場在該點(diǎn)的場強(qiáng)的矢量和，電場強(qiáng)度的疊加遵守平行四邊形定章【例6】在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1，另一個(gè)帶負(fù)電-Q2，且Q1=2Q，用E1和E2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)盛小，則在x軸上（）A、E1=E2之點(diǎn)只有一個(gè)，該處的合場強(qiáng)為零B、E1=E2之點(diǎn)共有兩處，一處合場強(qiáng)為零，另一處合場強(qiáng)為2EC、E1=E2之點(diǎn)共有三處，此中兩處合場強(qiáng)為零，另一處合場強(qiáng)為2ED、E1=E2之點(diǎn)共有三處，此中一處合場強(qiáng)為零，另兩處合場強(qiáng)為2E4）電場線：為了直觀形象地描述電場中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向，在電場中畫出一系列

7、曲線，曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向，曲線的疏密表示電場的弱度?！纠?】兩個(gè)固定的等量異種電荷，在他們連線的垂直均分線上有a、b、c三點(diǎn)，以以下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是()aAa點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高bBa、b兩點(diǎn)場強(qiáng)方向相同，a點(diǎn)場強(qiáng)比b點(diǎn)大cCa、b、c三點(diǎn)與無量遠(yuǎn)電勢相等D一帶電粒子(不計(jì)重力)，在a點(diǎn)無初速開釋，則它將在a、b線上運(yùn)動【例8】以以下圖,P、Q是兩個(gè)電荷量相等的異種電荷,在其電場中有a、b、c三點(diǎn)在一條直線上,平行于P、Q的連線,b在P、Q連線的中垂線上,ab=bc,以下說法正確的選項(xiàng)是bcB.acbEbEcEaEc【例9】一負(fù)電荷從電場中度時(shí)間圖象如右圖所示A點(diǎn)由靜

8、止開釋,只受電場力作用,沿電場線運(yùn)動到B點(diǎn),它運(yùn)動的速.則A、B兩點(diǎn)所在地域的電場線分布狀況可能是以下圖中的（5）帶電體的均衡問題【例10】以以下圖,a、b是兩個(gè)帶有同種電荷的小球,現(xiàn)用兩根絕緣細(xì)線將它們懸掛于真空中同一點(diǎn).已知兩球靜止時(shí),它們離水平川面的高度相等,線與豎直方向的夾角分別為、,且.現(xiàn)有以下判斷,此中正確的選項(xiàng)是球的質(zhì)量必定大于b球的質(zhì)量球的電荷量必定大于b球的電荷量C.若同時(shí)剪斷細(xì)線,則a、b兩球構(gòu)成的系統(tǒng)在著落過程中機(jī)械能守恒D.若同時(shí)剪斷細(xì)線,則a、b兩球在相同時(shí)刻相對地面的高度相同要三個(gè)不固定的電荷，因?yàn)樗鼈兿嗷プ饔昧Χ３朱o止，它們的電荷及電性要求以下：兩同夾異，兩大夾

9、小?！纠?1】兩個(gè)可以自由挪動的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處，如圖6-1-4，A處電荷帶正電1、B處電荷帶負(fù)電2，且2=41，另取一個(gè)可以自由挪動的點(diǎn)電荷3，放在AB直線上，欲使整個(gè)系統(tǒng)處于均衡狀態(tài)，則A3為負(fù)電荷，且放于A左方C3為正電荷，且放于AB之間（6）帶電體的在電場中動向受力問題【例12】以以下圖,已知帶電小球A、B的電荷分別為B3為負(fù)電荷，且放于D3為正電荷，且放于QA、QB,OA=OB,都用長B右方B右方L的絲線懸掛在O點(diǎn).靜止時(shí)A、B相距為d.為使均衡時(shí)AB間距離減為d/2,可采納以下哪些方法A.將小球A、B的質(zhì)量都增添到本來的2倍B.將小球B的質(zhì)量增添到本來的8倍C.將小球A、B

10、的電荷量都減小到本來的一半D.將小球A、B的電荷量都減小到本來的一半,同時(shí)將小球（7）電場中，帶電粒子僅在電場力下的運(yùn)動：軌跡類問題B的質(zhì)量增添到本來的2倍電場線只好描述電場的方向及定性地描述電場的強(qiáng)弱，其實(shí)不是帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡。帶電粒子的運(yùn)動軌跡是由帶電粒子遇到的合外力狀況和初速度共同決定。【例13】如圖中實(shí)線是一簇未注明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線,虛線是某一帶電粒子經(jīng)過該電場所區(qū)時(shí)的運(yùn)動軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用,依據(jù)此圖可作出正確判斷的是A.帶電粒子所帶電荷的符號B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度哪處較大D.帶電粒

11、子在a、b兩點(diǎn)的電勢能哪處較大二、電場的能的性質(zhì)1電勢差、電勢、電勢能定義電勢公式差電荷q在電場中的兩點(diǎn)間挪動時(shí)電場力所做的功WAB與電荷量q的比值UABWAB(定義式)UABABUABEdABq電勢物理意義定義公式物理意義與電勢差的關(guān)系定義描述電場能的性質(zhì)，兩點(diǎn)間的電勢差在數(shù)值上等于在兩點(diǎn)間挪動單位正電荷時(shí)電場力的功電場中某點(diǎn)的電勢是指該點(diǎn)與零電勢點(diǎn)之間的電勢差，符號：AEP(定義式)AUAOWAOqq電場中某點(diǎn)的電勢等于單位正電荷由該點(diǎn)挪動到零電勢點(diǎn)時(shí)電場力的功，描述電場能的性質(zhì)UABAB近似于高度差和高度的關(guān)系電荷在電場中由其相對地址決定的能（近似重力勢能）電勢能公式EPq(定義式)1）

12、電場強(qiáng)度、電勢、電勢差的關(guān)系：三者是從不一樣角度研究電場的能的性質(zhì)，沒有必然的聯(lián)系。但有必定的關(guān)系：(a)場強(qiáng)的方向就是電勢降低最快的方向；沿著電場線，電勢愈來愈低。(c)在勻強(qiáng)電場中平行線段上的電勢差與線段長度成正比【例14】在靜電場中（）A電場強(qiáng)度到處為零的地域內(nèi)，電勢也必定到處為零B電場強(qiáng)度到處相同的地域內(nèi)，電勢也必定到處相同C電場強(qiáng)度的方向總是跟等勢面垂直的D沿著電場強(qiáng)度的方向，電勢總是不停降低的【例15】中A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)極點(diǎn)已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V由此可得D點(diǎn)電勢UD=V（2）等勢線、電場線、軌跡線的差別與聯(lián)系等勢

13、面的特色：(a)等勢面上各點(diǎn)的電勢相等，在等勢面上挪動電荷電場力不做功。(b)等勢面必定跟電場線垂直，并且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。(c)規(guī)定：畫等勢面（或線）時(shí)，相鄰的兩等勢面（或線）間的電勢差相等。這樣，在等勢面（線）密處場強(qiáng)較大，等勢面（線）疏處場強(qiáng)小。d）只有在電場線為直線的電場中，且電荷由靜止開始或初速度方向和電場方向一致并只受電場力作用下運(yùn)動，在這種特別狀況下粒子的運(yùn)動軌跡才是沿電力線的?！纠?6】關(guān)于靜電場的以下說法正確的選項(xiàng)是（）A沿電場線方向各點(diǎn)電勢不行能相同B沿電場線方向電場強(qiáng)度必定是減小的C等勢面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度不行能相同；D等勢面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度方向

14、必定是垂直該等勢面的2、電場力的功（a）特色:電場力做功與路徑，只與有關(guān)?！纠?7】以以下圖，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為L的A、B兩點(diǎn)，連線AB與電場線的夾角為，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，若沿直線AB挪動該電荷，電場力做的功W1；若沿路徑ACB挪動該電荷，電場力做的功W2；若沿曲線ADB挪動該電荷，電場力做的功W3由此可知電荷在電場中挪動時(shí)，電場力做功的特色是(b)計(jì)算方法序號公式或方法公式應(yīng)用注意事項(xiàng)1W=qEdd為電荷初末地址在電場方向上的位移2WABqUABUAB為電荷初末地址間電勢差的大小3WABEP動能定理三、電場知識的應(yīng)用一電容器1、電容器的電容2、研究電容器電容的

15、大小要素：可以依據(jù)操作指出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也能依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象指出可能的操作?！纠?8】以以下圖的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板A與一矯捷的靜電計(jì)相接，極板B接地若極板B向上挪動一點(diǎn)，由觀察到的靜電計(jì)指針變化做出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依照是()A兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小B兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變大C極板上的電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變小D極板上的電荷量幾乎不變，兩極板間的電壓變大【例19】以以下圖,C為中間插有電介質(zhì)的電容器,a和擱置的平行金屬板,在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球懸線靜止在豎直方向,在b板帶電后,懸線偏轉(zhuǎn)了角度的是b為其兩極板,a板接地;P和Q為兩豎直;P

16、板與b板用導(dǎo)線相連,Q板接地.開始時(shí).在以下方法中,能使懸線的偏角變大A.減小a、b間的距離B.加大a、b間的距離C.拿出a、b兩極板間的電介質(zhì)D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)3、電容器的兩類問題（a）電容器與電源斷開(b)電容器與電源相接【例20】以以下圖，平行板電容器的極板接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開關(guān)S，電容器充電，此時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為。若保持S閉合，將A板向B板湊近，則，若斷開S，將A板向B板湊近，則。（填“增大”、“減小”、“不變”）【例21】以以下圖，在平行板電容器正中有一個(gè)帶電微粒。K閉合時(shí)，該微粒恰好能保持靜止。在保持K閉合；充電后將

17、K斷開；兩種狀況下，各用什么方法能使該帶電微粒向上運(yùn)動打到上極板A、上移上極板MB、上移下極板NKC、左移上極板MD、把下極板N接地四、電場知識的應(yīng)用二帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動a要掌握電場力的特色。如電場力的大小和方向不但跟場強(qiáng)的大小和方向有關(guān)，還與帶電粒子的電量和電性有關(guān)；在勻強(qiáng)電場中，帶電粒子所受電場力到處是恒力；在非勻強(qiáng)電場中，同一帶電粒子在不一樣地址所受電場力的大小和方向都可能不一樣。b能否考慮重力要依照詳盡狀況而定：基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有要說明或明確的表示之外，一般都不考慮重力（但其實(shí)不忽視質(zhì)量）。帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的表示之外，一

18、般都不可以忽視重力。1）帶電粒子的加速（含偏轉(zhuǎn)過程中速度大小的變化）過程是其余形式的能和功能之間的轉(zhuǎn)變過程。解決這種問題，可以用動能定理，也可以用能量守恒定律。1）加速電場【例22】以以下圖,從F處開釋一個(gè)無初速度的電子向B板方向運(yùn)動,指出以下對電子運(yùn)動的描述中錯誤的選項(xiàng)是(設(shè)電源電動勢為U)A.電子到達(dá)B板時(shí)的動能是UeVB.電子從B板到達(dá)C板動能變化量為零C.電子到達(dá)D板時(shí)動能是3UeVD.電子在A板和D板之間做來去運(yùn)動（2）帶電粒子在勻強(qiáng)電場中類平拋的偏轉(zhuǎn)問題?！纠?3】真空中的某裝置以以下圖,此中平行金屬板A、B之間有加速電場,C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場,M為熒光屏.今有質(zhì)子、氘核和粒子均由

19、A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,最后打在熒光屏上.已知質(zhì)子、氘核和粒子的質(zhì)量之比為124,電荷量之比為112,則以下判斷中正確的選項(xiàng)是A.三種粒子從B板運(yùn)動到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同B.三種粒子打到熒光屏上的地址相同C.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為122D.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為124（3）示波管【例24】示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏構(gòu)成，以以下圖.假如在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的A.極板X應(yīng)帶正電B.極板X應(yīng)帶正電C.極板Y應(yīng)帶負(fù)電D.極板Y應(yīng)帶正電五、靜電均衡六、帶電物質(zhì)在電場中的圓周運(yùn)動【例25】在方向水平的

20、勻強(qiáng)電場中，一不行伸長的不導(dǎo)電細(xì)線的一端系著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，把小球拉起直至細(xì)線與場強(qiáng)平行，而后無初速開釋已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為，求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對小球的拉力【例25】拓展：若把電場反向呢C【例26】質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球經(jīng)過長為L的絕緣繩在圓滑的水平面上，有一勻強(qiáng)電場平行于水平面，如圖。此刻A點(diǎn)給小球一垂直于電場的速度，結(jié)果小球恰能繞0在水平面上做圓周運(yùn)動。試求：（1）小球在A、B兩點(diǎn)的速度。（2）小球在A、B兩點(diǎn)對繩的拉力。AB【例27】如圖6-3-9所示，在豎直平面內(nèi)，有一半徑為R的絕緣的圓滑圓環(huán)，圓環(huán)處于場強(qiáng)盛小為E，方

21、向水平向右的勻強(qiáng)電場中，圓環(huán)上的A、C兩點(diǎn)處于同一水平面上，B、D分別為圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)M為圓環(huán)上的一點(diǎn)，MOA=45環(huán)上穿著一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+qqEmgM點(diǎn)時(shí)球與環(huán)之間的互相作用力為零試確立小球經(jīng)過A、B、C、D點(diǎn)時(shí)的動能各是多少【例28】以以下圖,長為L的絕緣細(xì)線(不行伸長)一端懸于連接一質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球,置于水平向右的勻強(qiáng)電場中O點(diǎn),另一端,在O點(diǎn)正下方釘一個(gè)釘子O,已知小球遇到的電場力是重力的1,現(xiàn)將細(xì)線向右水平拉直后從靜止釋3放,細(xì)線碰到釘子后要使小球恰好繞釘子O在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,求OO的長度.【例29】以以下圖,在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中,一絕緣輕微線一端固定于

22、O點(diǎn),另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動.小球的電荷量為q,質(zhì)量為m,絕緣細(xì)線長為L,電場的場強(qiáng)為E.若帶電小球恰好能經(jīng)過最高點(diǎn)A,則在A點(diǎn)時(shí)小球的速度v1為多大小球運(yùn)動到最低點(diǎn)B時(shí)的速度v2為多大運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線對小球的拉力為多大七、帶電物質(zhì)在電場中的運(yùn)動【例30】以以下圖,在絕緣水平面上,有相距為L的A、B兩點(diǎn),分別固定著兩個(gè)帶電荷量均為Q的正電荷.O為AB連線的中點(diǎn),a、b是AB連線上兩點(diǎn),此中Aa=Bb=L.一質(zhì)量為m、電荷量為+q4的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初動能Ek0從a點(diǎn)出發(fā),沿AB直線向b運(yùn)動,此中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動能為2Ek0,第一次到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的動能恰好為零,

23、小滑塊最后停在O點(diǎn),已知靜電力常量為k.求:(1)小滑塊與水平面間滑動摩擦力的大小.(2)小滑塊剛要到達(dá)b點(diǎn)時(shí)加速度的大小和方向.(3)小滑塊運(yùn)動的總行程l路.電場參照答案【例1】分析:本題是1990年全國高考題，題目雖小，但它觀察了四個(gè)知識點(diǎn):(1)帶電體有吸引輕小物體的性質(zhì)；(2)物體間力的作用是互相的；(3)接觸帶電；(4)同種電荷相排斥，由(1)(2)知道b應(yīng)吸引a，使b、a接觸；由(3)知a、b接觸后，本來a所帶的電荷要重新在a、b表面分布，使a、b帶了同種電荷；由(4)知b又把a(bǔ)排斥開，故應(yīng)選D答案:D【例2】分析：題中所說的C與A、B屢次接觸之意，隱含個(gè)條件：即A、B原來所帶電量

24、的總和，最后在三個(gè)相同的小球間均分，最后A、B兩球帶的電量均為7Q+（-Q）/3=2Q，A、B兩球原來有引力Fk7Q.Q7kQ2，A、B兩球最后有斥力r2r2F=k2Q.2Q4kQ2以上兩式相除可得：F=4F7，即A、B間庫侖力減為本來的47r2r2r2Qr2Q，因?yàn)榘霃絩【例3】分析：與挖孔處這一小圓面上有關(guān)于圓心對稱的一側(cè)的電荷量q4R24R2R，可以把它看作點(diǎn)電荷，依據(jù)庫侖定律它對中心+q作用力大小為：qqr22qQkqQr2Fk4R其方向由球心指向小孔中心。k4R4R2R2【例4】分析：由圖象知識可知Fq圖斜率tgFE，即表示場強(qiáng)其正負(fù)表示場強(qiáng)方q向，數(shù)值表示E的大小，正確選項(xiàng)是B【例

25、5】分析：電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度是由場源電荷決定，與檢驗(yàn)電荷的有無、正負(fù)、電量的多少沒關(guān)，故正確答案為D【例6】分析：選B由EkQ11212r2Q=2Q可知E=E的點(diǎn)應(yīng)離Q較遠(yuǎn)，離Q較近，x軸上這樣的點(diǎn)有兩個(gè)，一個(gè)是Q1Q2間，另一個(gè)點(diǎn)是Q1與Q2的連線上，且在Q2的外側(cè)。【例7】C【例8】A【例9】C【例10】AD【例11】A【例12】BD【例13】BCD【例14】分析：本題觀察電場線、場強(qiáng)和電勢關(guān)系，A、B兩選項(xiàng)都用了“必定”的字樣，因此只要舉出一個(gè)反例，就可以否定A、B選項(xiàng)的說法，比如帶正電的導(dǎo)體，其內(nèi)部場強(qiáng)為零，電勢不為零；勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)到處相同，但順電場線方向電勢逐漸降低，故A、B選項(xiàng)

26、均不正確C、D選項(xiàng)正是應(yīng)記住的電場線特色，故C、D正確【例15】UAC=UAUC=18V，連接AC并把AC三等份，則中間兩點(diǎn)的電勢分別為9V和3V，這樣B點(diǎn)必與F點(diǎn)在同一等勢面，連接BF，過D點(diǎn)的等勢面恰好過E點(diǎn)所以D點(diǎn)的電勢為9V【例16】分析：沿電場線方向電勢愈來愈低，A對；電場強(qiáng)度的大小是借助電場線的疏密反響，與電場線的方向沒關(guān)，B錯；在勻強(qiáng)電場的等勢面上的各點(diǎn)的電場強(qiáng)度是相同的，C錯；在等勢面上挪動電荷電場力總不做功，所以等勢面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向必定垂直于該等勢面，D對【例17】答案：qELcos,qELcos,qELcos,與路徑?jīng)]關(guān)只與初末地址有關(guān)【例18】D【例19】BC【例2

27、0】增大不變【例22】C【例23】B【例24】A【例25】分析：如圖設(shè)帶電小球帶有正電荷電量為q，假如小球能沿圓孤運(yùn)動到B點(diǎn)而速度再度變成零，則電場方向應(yīng)向右，設(shè)場強(qiáng)為E，細(xì)線長為l則有：則在A、B兩點(diǎn)間應(yīng)用動能定理得：qEl(1sin)mglcos0（1）qEcosmg1sin再在A、C兩點(diǎn)間應(yīng)用動能定理得：qElmgl1（2）mvc22在C點(diǎn)對帶電小球進(jìn)行受力分析，并由牛頓第二定律得：TCmgmvc2l把（1）（2）兩式代入得：TC3mg2cosmg1sin【例27】分析：在M點(diǎn)依據(jù)牛頓第二定律：mvM22mgR當(dāng)小球從M點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的過程中，依據(jù)動能定理得：qER(12)2mgREKA1

28、mvM2EKA(321)mgR2222同理：EKB321)mgR3232(EKC(1)mgREKD(1)mgR222【例28】5L236【例29】qE5(qEg)L6(mg+qE)(g)Lmm2Eko128kQq2Eko【例30】答案(1)L(2)9mL2mL,方向由b指向O(或向左)(3)電場中的圖象問題研究高中物理靜電場中的圖像種類可以分為以下幾種基本種類，1.場強(qiáng)隨坐標(biāo)軸變化的函數(shù)圖像：即Ex圖像；2.電勢隨坐標(biāo)軸變化的函數(shù)圖像：x圖像，3.電勢能隨坐標(biāo)軸變化的圖像：Epx圖像。4.速度隨坐標(biāo)軸變化的圖像：vx圖像。5.電勢隨時(shí)間變化的圖像：t圖像6.速度隨時(shí)間變化的圖像：vt圖像7.場

29、強(qiáng)隨時(shí)間變化的圖像：Et圖像8.電容與極板之間距離變化的圖象：Cd圖像場源可能是點(diǎn)電荷，也可能是電偶極子，還可能是帶電平板等，解答該種類題要點(diǎn)是要讀懂圖像的電學(xué)意義，即坐標(biāo)軸，坐標(biāo)原點(diǎn)，斜率，交點(diǎn)坐標(biāo)等的物理意義，同時(shí)結(jié)合題意，讀懂已知條件，以及提出的問題，依據(jù)電場強(qiáng)度的定義式和電勢的基本公式解決問題。一、電場中的E-x圖象1（2009上海高考）兩帶電量分別為q和q的點(diǎn)電荷放在電荷連線上場強(qiáng)盛小E與x關(guān)系的是圖（）x軸上，相距為L，能正確反響兩ABCD2（2010江蘇高考）空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示。以下說法正確的選項(xiàng)是（）AO點(diǎn)的電勢最低Bx2點(diǎn)的電勢最

30、高Cx1和-x1兩點(diǎn)的電勢相等Dx1和x3兩點(diǎn)的電勢相等3空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象以以下圖，以下說法正確的是()AO點(diǎn)的電勢最低Bx1和x3兩點(diǎn)的電勢相等Cx和x兩點(diǎn)的電勢相等22Dx2點(diǎn)的電勢低于x3點(diǎn)的電勢4（2012鹽城二模）真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，以連線中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以它們的中垂線為x軸，以下圖中能正確表示x軸上電場強(qiáng)度狀況的是（）5（2012鹽城三模）兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷位于x軸上，關(guān)于原點(diǎn)O呈對稱分布，以下能正確描述電場強(qiáng)度E隨處點(diǎn)x變化規(guī)律的圖是（）6.【2013上海高考】(12分)半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場；場強(qiáng)大小沿

31、半徑分布以以下圖，圖中E0已知，Er曲線下OR部分的面積等于R2R部分的面積。(1)寫出Er曲線下面積的單位；(2)己知帶電球在rR處的場強(qiáng)EkQr2，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大(3)求球心與球表面間的電勢差U；(4)質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需擁有多大的速度可以恰好運(yùn)動到2R處二、電場中的-x圖象7有一靜電場，其電場強(qiáng)度方向平行于x軸其電勢隨坐標(biāo)x的改變而變化，變化的圖線如圖1所示，則圖2中正確表示該靜電場的場強(qiáng)E隨x變化的圖線是(設(shè)場強(qiáng)沿x軸正方向時(shí)取正當(dāng))()圖1圖28（蘇錫常鎮(zhèn)2012二模）某靜電場中的一條電場線與在O點(diǎn)由靜止開釋一電子，電子僅受電場

32、力的作用，則在x軸重合，其電勢的變化規(guī)律以以下圖。-x0 x0區(qū)間內(nèi)（）A該靜電場是勻強(qiáng)電場B該靜電場是非勻強(qiáng)電場C電子將沿x軸正方向運(yùn)動，加速度逐漸減小D電子將沿x軸正方向運(yùn)動，加速度逐漸增大9如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點(diǎn)電勢為零，Ox方向上各點(diǎn)的電勢隨x變化的狀況如圖乙所示，若在O點(diǎn)由靜止開釋一電子，電子僅受電場力的作用，則()A電子將沿Ox方向運(yùn)動B電子的電勢能將增大C電子運(yùn)動的加速度恒定D電子運(yùn)動的加速度先減小后增大10（2011上海高考）兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢隨處點(diǎn)x變化規(guī)律的是圖（）11（2009江蘇高考）空間某一靜電場的電勢在x

33、軸上分布以以下圖，x軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場強(qiáng)度在x方向上的重量分別是EBx、ECx，以下說法中正確的有（）AEBx的大小大于ECx的大小BEBx的方向沿x軸正方向C電荷在O點(diǎn)遇到的電場力在x方向上的重量最大D負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功12.（2012江蘇百校聯(lián)考）兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢隨x變化的關(guān)系以以下圖，此中A、N兩點(diǎn)的電勢為零，ND段中C點(diǎn)電勢最高，則（）AC點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零BA點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零CNC間場強(qiáng)方向向x軸正方向D將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做負(fù)功后做正功13真空中有一半徑為r0的

34、帶電金屬球殼，經(jīng)過其球心的向來線上各點(diǎn)的電勢分布如圖，r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點(diǎn)離球心的距離.以下說法中正確的選項(xiàng)是()AA點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢BA點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向由A指向BCA點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度D正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做負(fù)功14(2012淮安模擬)空間某一靜電場的電勢在x軸上分布以以下圖，A、B、C、D是x軸上的四點(diǎn)，電場強(qiáng)度在x軸方向上的重量大小分別是EA、EB、EC、ED，則()ABAEECDBEECA、D兩點(diǎn)在x軸方向上的場強(qiáng)方向相反D同一負(fù)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢能小于在B點(diǎn)時(shí)的電勢能15（2011北京高考）靜電場方向

35、平行于x軸，其電勢隨x的分布可簡化為以以下圖的折線，圖中0和d為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場中以x=0為中心，沿x軸方向做周期性運(yùn)動。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為-q，其動能與電勢能之和為A（0Aq0）。忽視重力。求：（1）粒子所受電場力的大?。唬?）粒子的運(yùn)動區(qū)間；（3）粒子的運(yùn)動周期。0 x-dOd16粗糙絕緣的水平面周邊存在一個(gè)平行于水平面的電場，此中某一地域的電場線與x軸平行，且沿x軸方向的電勢與坐標(biāo)值x的關(guān)系以下表格所示：123456789x/m/105v依據(jù)上述表格中的數(shù)據(jù)可作出x圖像。現(xiàn)有一質(zhì)量為，電荷量為10-7C帶正電荷的滑塊（可視作質(zhì)點(diǎn)），其與水平面的動摩擦要素為。問：（1

36、）由數(shù)據(jù)表格和圖像給出的信息，寫出沿x軸的電勢與x的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式。（2）若將滑塊無初速地放在x=處，則滑塊最后停止在哪處（3）在上述第（2）問的整個(gè)運(yùn)動過程中，它的加速度如何變化當(dāng)它位于x=時(shí)它的加速度多大三、電場中的v-t圖象17以以下圖，兩個(gè)帶等量的正電荷的小球A、B(可視為點(diǎn)電荷)，被固定在圓滑的絕緣的水平面上，P、N是小球A、B的連線的水平中垂線上的兩點(diǎn)，且POON.現(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶負(fù)電的小球C(可視為質(zhì)點(diǎn))，由P點(diǎn)靜止開釋，在小球C向N點(diǎn)的運(yùn)動的過程中，以下關(guān)于小球C的速度圖象中，可能正確的選項(xiàng)是()18在真空中上、下兩個(gè)地域均為豎直向下的勻強(qiáng)電場，其電場線分布如右圖所示，有

37、一帶負(fù)電的微粒，從上面地域沿一條電場線以速度v0勻速著落，并進(jìn)入下面地域(該地域的電場足夠廣)，在以以下圖的速度時(shí)間圖象中，切合粒子在電場內(nèi)運(yùn)動狀況的是()19以以下圖，點(diǎn)電荷4Q與Q分別固定在A、B兩點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)將AB連線三均分，現(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn)開始以某一初速度向右運(yùn)動，不計(jì)粒子的重力，則該粒子在CD之間運(yùn)動的速度大小v與時(shí)間t的關(guān)系圖象可能是()20.有一負(fù)電荷自電場中的A點(diǎn)自由開釋，只受電場力作用，沿電場線運(yùn)動到B點(diǎn)，它運(yùn)動的1AB2()圖-1圖-221如圖(1)是某一點(diǎn)電荷形成的電場中的一條電場線，A、B是電場線上的兩點(diǎn)，一負(fù)電荷q僅在電場力作用下以初速度v0從A運(yùn)動到B過

38、程中的速度圖線如圖(2)所示，則以下說法中正確的是()AA、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度是EBC負(fù)電荷q在A、B兩點(diǎn)的電勢能大小是ABD此電場必定是負(fù)電荷形成的電場22圖甲所示有向線段表示電場中的一根電場線，質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電粒子僅在電場力作用下沿電場線向右運(yùn)動，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度為v0，一段時(shí)間后到達(dá)與A相距為d的B點(diǎn)，速度減為0，粒子運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示，以下判斷正確的選項(xiàng)是（）A該電場為勻強(qiáng)電場，可以求出電場強(qiáng)度大小BA點(diǎn)電勢必定高于B點(diǎn)電勢，可以求出AB電勢差CA點(diǎn)電勢必定高于B點(diǎn)電勢，可以求出A點(diǎn)電勢D電荷在A點(diǎn)的電勢能必定大于B點(diǎn)的電勢能，可以求出A到B過程中電場力做的功23一正電

39、荷僅在電場力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，速度大小隨時(shí)間變化的圖象以以下圖下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度E的大小和電勢的高低的判斷，正確的選項(xiàng)是()AEE，ABABBEAEB，ABCEE，ABABDEAEB，AB24平行板間有以以下圖的周期性變化的電壓重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央，從t0時(shí)刻開始將其開釋，運(yùn)動過程中無碰板狀況能正確立性描述粒子運(yùn)動的速度圖象的是()四、電場中圖象問題綜合25在地面周邊，存在著一有界電場，界限MN將某空間分成上下兩個(gè)地域、，在地域中有豎直向上的勻強(qiáng)電場，在地域中離界限某一高度由靜止開釋一質(zhì)量為A，如圖甲所示，小球運(yùn)動的vt圖象如圖乙所示，已知重力加速度為m的帶電小球

40、g，不計(jì)空氣阻力，則()A在ts時(shí)，小球經(jīng)過界限MNB小球遇到的重力與電場力之比為35C在小球向下運(yùn)動的整個(gè)過程中，重力做的功與電場力做的功大小相等D在小球運(yùn)動的整個(gè)過程中，小球的機(jī)械能與電勢能總和先變大再變小26如圖甲所示，Q1、Q2為兩個(gè)固定點(diǎn)電荷，此中Q1帶正電，它們連線的延長線上有a、b兩點(diǎn)一正嘗試電荷以必定的初速度沿直線從b點(diǎn)開始經(jīng)a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動，其速度圖象如圖乙所示則()AQ2帶正電BQ2帶負(fù)電C嘗試電荷從b到a的過程中電勢能增大D嘗試電荷從b到a的過程中電勢能減小27以以下圖，交變電壓加在平行板電容器A、B兩極板上，開始B板電勢比A板電勢高，這時(shí)有一個(gè)本來靜止的電子正處在兩板的中間，它在電場作用下開始運(yùn)動設(shè)A、B兩極板間的距離足夠大，以下說法正確的選項(xiàng)是()A電子向來向著A板運(yùn)動B電子向來向著B板運(yùn)動C電子先向A板運(yùn)動，而后返回向B板運(yùn)動，以后在A、B兩板間做周期性來去運(yùn)動D電子先向B板運(yùn)動，而后返回向A板運(yùn)動，以后在A、B兩板間做周期性來去運(yùn)動28以以下圖，A、B為一對中間開有小孔的平行金屬板，相距必定距離，A板接地，現(xiàn)有一電子在t0時(shí)刻在A板小孔中由靜止開始向B板運(yùn)動，不計(jì)重力及阻力影響，使電子必定能從B板小孔射出，則B板電勢B與時(shí)間t的