浙江省溫州市龍灣中學(xué)高一物理《靜電場》復(fù)習(xí).ppt

1、靜電場復(fù)習(xí),本章知識網(wǎng)絡(luò),知識梳理,1.電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的代數(shù)和不變,2.庫侖定律 庫侖定律 ， k=9109Nm/C2，稱為靜電引力恒量。,【例1】在真空中同一條直線上的A、B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4Q和-Q的點(diǎn)電荷。將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪個(gè)位置，可以使它在電場力作用下保持靜止？若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都只在電場力作用下保持靜止，那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電荷量是多大？,練習(xí)1：宇航員發(fā)現(xiàn)某一星球是均勻帶電體且為負(fù)電，電量為Q，星球表面無大氣，宇航員將一粉塵

2、置于距該星球表面h高處，粉塵恰好處于懸浮狀態(tài)，宇航員又將此粉塵帶到距星球表面2h處，無初速釋放，粉塵將（ ） A：背向星球表面飛向太空。 B：仍處于懸浮狀態(tài)。 C：向星球球心方向下落。,B,已知如圖，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OA=OB，都用長L的絲線懸掛在O點(diǎn)。靜止時(shí)A、B相距為d。為使平衡時(shí)AB間距離減為d/2，可采用以下哪些方法（ ） A.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍 B.將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍 C.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半 D.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì),BD,二、從力的角度研究電場，發(fā)現(xiàn)電場強(qiáng)度是電場本身的一種特

3、性，與檢驗(yàn)電荷存在與否無關(guān)。E是矢量。要區(qū)別公式:E=Fq （定義式）； E=kQr2 （點(diǎn)電荷電場）； E=U/d (勻強(qiáng)電場）。,1、判斷電場強(qiáng)度大小的方法。,(1）根據(jù)公式判斷：,定義式,真空中點(diǎn)電荷形成的電場,勻強(qiáng)電場E=U/d,(2）根據(jù)電場線判斷：,電場線密集的地方場強(qiáng)大，,電場線稀疏的地方場強(qiáng)小。,(3）根據(jù)等勢面判斷：（等差）等勢面密的地方,場強(qiáng)大，疏的地方場強(qiáng)小,。,2、判斷電場強(qiáng)度方向的幾種方法： 方法一:根據(jù)規(guī)定，正電荷所受電場力的方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向； 方法二:電場線上每一點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向； 方法三:電勢降低最快的方向就是場強(qiáng)的方向。,是非題,(A)若將

4、放在電場中某點(diǎn)的電荷q改為q，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不變，方向與原來相反。 （B）若取走放在電場中某點(diǎn)的電荷，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度變?yōu)榱恪?（C）沿電場線方向，場強(qiáng)一定越來越小。 （D）若電荷q在A處受到的電場力比B點(diǎn)時(shí)大，則A點(diǎn)電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的大。 （E）電場中某點(diǎn)電場線的方向，就是放在該點(diǎn)的電荷所受電場力的方向。 （F）無論什么電場，場強(qiáng)的方向總是由高電勢指向低電勢。 （G）已知A、B為某一電場線（直線）上的兩點(diǎn)由此可知，A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同，但EA和EB的大小無法比較。,1、（考察電場力性質(zhì)）電荷A、B帶有等量的正電荷，左右放置一負(fù)電荷q放在兩者連線的中點(diǎn)，恰能達(dá)到平衡現(xiàn)將電荷B十分緩

5、慢地向右移動(dòng)，電荷q將如何運(yùn)動(dòng)（ ） A、不動(dòng) B、向左運(yùn)動(dòng) C、向右運(yùn)動(dòng) D、可能向左運(yùn)動(dòng)，也可能向右運(yùn)動(dòng),B,2、關(guān)于 和 ，下 列說法中正確的是（ c ） （1）式中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中電荷的電量 （2）式中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場電荷的電量 （3）式中，Q是放入電場中的電荷的電量 （4）式中，Q是產(chǎn)生電場的電荷的電量 A、（1）（3）B、（2）（3） C、（1）（4）D、（2）（4）,答案：C解析：（見下表）,練習(xí). 如圖，在x軸上的x = -1和x =1兩點(diǎn)分別固定電荷量為- 4Q 和+9Q 的點(diǎn)電荷。求：x軸上合場強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)。并求

6、在x = -3點(diǎn)處的合場強(qiáng)方向。,3.場強(qiáng)的疊加,例：如圖所示，三個(gè)完全相同的的金屬小球 a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，a和c帶正電，a所帶電量的大小比b小。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段的一條來表示，它應(yīng)是 A. F1 B. F2 C. F3 D. F4,C,如圖所示，半經(jīng)為r的硬橡膠圓環(huán)上帶有均勻分布的正電荷，其單位長度上的帶電量為q，現(xiàn)截去環(huán)上一小段AB，AB長為l(lr),則剩余部分在圓心O處產(chǎn)生的場強(qiáng)多大？方向如何？,3、（考察場強(qiáng)）如圖中帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的場強(qiáng)大小，則正確的是（ ）

7、（1）A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同 （2）因?yàn)殡妶鼍€從A指向B，所以EAEB （3）A、B同在一條電場線上，且電場線是直線，所以EA=EB （4）不知A、B附近的電場線分布狀況，EA、EB的大小不能確定 A、（1）（2）B、（1）（3） C、（1）（4）,C,如圖a所示，直線AB是某點(diǎn)電荷電場中的一條電場線。圖b是放在電場線上兩點(diǎn)a、b的電荷的電量與所受電場力大小間的函數(shù)圖像。由此可以判定（）A場源可能是正電荷，位置在點(diǎn)A左側(cè) B場源可能是正電荷，位置在點(diǎn)B右側(cè) C場源可能是負(fù)電荷，位置在點(diǎn)A左側(cè) D場源可能是負(fù)電荷，位置在點(diǎn)B右側(cè),AC,練習(xí)：如圖，一電子沿等量異種電荷中垂線由A-O-B飛過，則

8、電子所受電場力的大小和方向怎樣變化（ ） A：先變大后變小，方向水平向左。 B：先變大后變小，方向水平向右。 C：先變小后變大，方向水平向左。 D：先變小后變大，方向水平向右。,A,如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電量為q的點(diǎn)電荷，在電場力作用下以恒定的速率v0經(jīng)過同一圓弧上的A、B、C三點(diǎn)，已測得ACS，從A到C速度方向轉(zhuǎn)過角.求A、B、C三點(diǎn)場強(qiáng)的大小是多少?并分析這個(gè)電場是什么性質(zhì)的電荷所激發(fā)的電場，求場源電荷的電荷量是多少?,負(fù),二、 從能的角度研究電場，發(fā)現(xiàn)電勢也是電場本身的一種特性，與檢驗(yàn)電荷存在與否無關(guān)。是標(biāo)量。 通常規(guī)定：無限遠(yuǎn)處的電勢為零。電勢的正負(fù)和大小是相對的，電勢差的值是絕對的

9、。例：在+Q（Q）的電場中，0（0）。,1.如何比較電場中任兩點(diǎn)電勢的高低呢？,方法一: 根據(jù)電場線方向判斷，順著電場線方向，電勢越來越低； 方法二: 根據(jù)電勢的定義式= /q，從電勢的物理意義上分析判斷;如：將+q從無窮遠(yuǎn)處移至+Q電場中的某點(diǎn)，外力克服電場力做功越多，則該點(diǎn)的電勢越高； 方法三: 根據(jù)場強(qiáng)方向判斷，場強(qiáng)方向即為電勢降低最快的方向.,方法四: 根據(jù)電勢差判斷，若UAB0，則AB,是非題,（A）在電場中，電場強(qiáng)度越大的地方電勢越高。 （B）若某區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的電場強(qiáng)度均相等，則此區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的電勢一定相等。 （C）原靜止的點(diǎn)電荷在只受電場力時(shí)，一定從電勢高處向電勢低處運(yùn)動(dòng)。 （D）兩

10、個(gè)等量同種點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)的場強(qiáng)為零、電勢不為零。,題4將一個(gè)正電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中M點(diǎn)，電場力做功為8.0109焦。若將另一個(gè)等量的負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中N點(diǎn)，電場力做功為9109焦，則正確的結(jié)果是： （A）UMUNU0 （B）UNUMU0 （C）UNUMU0 （D）UMUNU0,2.等勢面,1.圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)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通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場力的作用，根據(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)的速度何處較大 D帶電粒子

11、在a、b兩點(diǎn)的電勢能何處較大,BCD,練習(xí). 如圖所示，虛線a、b、c是電場中的三個(gè)等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實(shí)線為一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是（） A.三個(gè)等勢面中，等勢面a的電勢最高 B.帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng) C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)小 D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)小,練習(xí)如圖1所示，在點(diǎn)電荷+Q形成的電場中有一個(gè)帶電粒子通過，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，虛線表示電場的兩個(gè)等勢面，則 A等勢面電勢AB，粒子動(dòng)能EKAEKB B等勢面電勢AB，粒子動(dòng)能EKAEKB C等勢面電勢A

12、B，粒子動(dòng)能EKAEKB D等勢面電勢AB，粒子動(dòng)能EKAEKB,A,如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，有相互平行且間隔相等的3個(gè)等勢面A、B、C,其中等勢面B的電勢為零，一正電荷在只受電場力作用的情況下，以垂直等勢面A的初速度自A射入，且初動(dòng)能為20 J，到達(dá)等勢面C時(shí)動(dòng)能為零,則該電荷在電勢能為5 J處的動(dòng)能是 （ ） A.20J B.15J C.10J D.5J,D,如圖，圖中A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為UA15V，UB=3V，UC3V，由此可得D點(diǎn)電勢UDV。,9,三.電勢能是電荷和電場所組成的系統(tǒng)共有的。規(guī)定：無限遠(yuǎn)處的電勢能為零。 如何比較電荷

13、電勢能的大小呢？,方法一: 根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷，若電場力對移動(dòng)電荷做正（負(fù)）功，則電勢能減少（增加）； 方法二: 根據(jù)公式 Ep=q ；WABqUAB計(jì)算。,如何比較電荷電勢能的大小呢？,題5是非題（并簡要說明理由。） （A）電荷沿電場線方向移動(dòng)時(shí)，其電勢能一定減小。 （B）檢驗(yàn)電荷在電場中某點(diǎn)所受的電場力很大時(shí)，它在該點(diǎn)具有的電勢能也一定大。 （C）把兩個(gè)異號電荷靠近時(shí)，電荷電勢能增大。,（D）若電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差為零，則同一點(diǎn)電荷在A、B兩點(diǎn)所具有的電勢能必定相同。 （E）將一電荷勻速地從電場中的一點(diǎn)移至另一點(diǎn)，外力所做的功等于該電荷電勢能的變化量。 （F）電荷在電場中移動(dòng)時(shí)

14、，若電場力對電荷做正功，電荷的電勢能一定減小，而電荷的動(dòng)能不一定減小。,將一個(gè)電荷量為1.010-8C的負(fù)電荷，從無窮遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，克服電場力做功2.010-8J，現(xiàn)將該電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功7.010-8J.試求A、B兩點(diǎn)電勢(取無窮遠(yuǎn)處電勢為零),練習(xí). 已知ABC處于勻強(qiáng)電場中。將一個(gè)帶電量q= -210-6C的點(diǎn)電荷從A移到B的過程中，電場力做功W1= -1.210-5J；再將該點(diǎn)電荷從B移到C，電場力做功W2= 610-6J。已知A點(diǎn)的電勢A=5V，則B、C兩點(diǎn)的電勢分別為_V和_V。試在右圖中畫出通過A點(diǎn)的電場線。,解：先由W=qU求出AB、BC間的電壓分別為6V和

15、3V，再根據(jù)負(fù)電荷AB電場力做負(fù)功，電勢能增大，電勢降低；BC電場力做正功，電勢能減小，電勢升高，知B= -1VC=2V。沿勻強(qiáng)電場中任意一條直線電勢都是均勻變化的，因此AB中點(diǎn)D的電勢與C點(diǎn)電勢相同，CD為等勢面，過A做CD的垂線必為電場線，方向從高電勢指向低電勢，所以斜向左下方。,3. 理解電容概念和影響平行板電容器電容的因素。其代表性問題是，在自動(dòng)控制中的電容式傳感器問題。,例4傳感器是把非電學(xué)里（如速度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)里變化的一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖，金屬芯線與導(dǎo)電液體形成一個(gè)電容器，從電容C大小的變化就能反映液面的升降情況，兩者的關(guān)系是（ ） AC增大表示h增大 BC增大表示h減小 CC減小表示h減小 DC減小表示h增大,AC,練習(xí)、如圖所示，A、B為兩塊豎直放置的平行金屬板，G是靜電計(jì)，電鍵K合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度。下述哪些做法可使指針張角增大？( ) A、使A、B兩板靠近些； B、使A、B兩板正對面積錯(cuò)開些； C、斷開K后，使B板向右平移拉開一些； D、斷開K后，使A、B正對面錯(cuò)開些。,練習(xí)、平行板電容器下板接地，兩板與電源相連，b為正中央的點(diǎn)，將不帶電的厚金屬板插入兩板正中間的如圖