高考物理一轮复习概念梳理及巩固练习：静电场.docx

第八章静电场概念梳理一、库仑定律1、 库仑定律公式：F= 。适用条件：真空中； 。例1、两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为 ；若上问中两个球原来都带正电，大小没变，则两球间库仑力的大小变为 。 三球平衡：若在一条直线上有三个点电荷因相互作用均处于平衡状态，则电性关系可能是正、负、正，也可能是 。二、电场强度1、电场强度定义式E= （适用于 电场）；点电荷电场：E= （只适用于真空中 产生的电场）；匀强电场：E= （d是沿 两点间的距离）。例2、匀强电场中有A、B两点，它们间的距离为d，电势差为U，则该电场的场强（ ）A一定等于 B可能大于 C可能小于 D无法确定2、电场线的特点：(1)电场线上各点的 方向表示该点的电场方向， 反映场强的强弱；(2)电场线起于 电荷，终止于 电荷； (3)任意两条电场线能否不相交？ ； (4)顺着电场线方向电势 ； (5)电场线与等势面 ；(6)电场线 (填一定或不一定）是电荷的运动轨迹。例3、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（ ）三、电势1、电势：定义式 （适用于 电场）； 电场中某点的电势在数值上等于将 电荷从该点移到 处电场力做的功，也等于单位正电荷在该点具有的电势能。 电场强度是从力的角度描述电场，而电势是从能的角度描述电场，二者之间没有必然的关系，即某点的场强大，电势不一定大，场强为零，电势不一定为零，等等。例4、某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则（ ） AEPEQ，UPUQ    BEPEQ，UPUQ CEPEQ，UPUQ DEPEQ，UPUQ2、两类电荷的场强和电势的比较等量异号电荷等量同号电荷电场线场强左右O电势左右O例5、如下四个电场中，均有相互对称分布的ab两点，其中ab两点电势和场强都相同的是（ ）3、电势差：定义式（适用于 电场），。 计算电势、电势差、电势能、电场力做功等标量时，一般要将各个量的正负号代入计算，要注意结果中各个量的正负号；而在计算电场强度、电场力等矢量时，一般代入绝对值计算，不要正负号。例6、将一电荷量为q=-2×10-8C的负电荷从电场中A点移到无穷远处，电场力做到功为3×10-6J，设无穷远处电势为零，则A点的电势为 V。怎样判断电场强度、电势、电势能的大小？电场强度：根据电场线的 ，电场线越密，场强越大，电场线越疏，场强越小；电势：根据电场线的 ，沿着电场线的方向电势越来越 ；电势能：根据电场力 ，电场力做正功电势能 ，电场力做负功电势 。四、电场中的导体 静电平衡1、静电平衡：导体中没有电荷的 。2、静电平衡的性质（1）导体内部的场强处处 。这里要分清三个电场：原来的电场E原，感应电荷产生的电场E感，合电场E合。在导体达到静电平衡时，哪个场强为零？ 。而E感与E原的关系是：大小 ，方向 。例7、如图所示，点电荷+Q附近有一导体球，球上有A、B两点，其中A点距+Q的距离为r，则感应电荷在A点产生的电场场强大小为 ，方向为 ，感应电荷在A点产生的场强大还是在B点产生的场强大？ 。（2）静电平衡时导体是一个等势体，导体表面是一个 。例8、如图所示，正点电荷旁边放一个导体，由于静电感应，导体两端分别带上正负电荷，则导体两端A、B的电势与间的关系为（ ） A B. C. D.无法比较（3）由于导体表面是一个等势面，所以导体外表面附近的场强方向与表面 。（4）导体上的电荷分布 导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的 ； 在导体外表面，越尖锐的地方，电荷的密度 ，附近的电场 ，凹陷的位置几乎没有电荷。尖端放电、避雷针就是利用了这个原理。五、电容 电容器1、 电容：定义式C= （适用于 电容器）； 平行板电容器电容C= （适用于 电容器）。2、电容单位： 。例9、如图所示，电容器、电源和开关S连接成电路。 （1）开关S一直闭合，将电容器两板间的距离适当拉大些，则电容器的电容将 ，电压将 ，电量将 ，两板间的场强将 。 （2）把开关S闭合然后断开，再将电容器两板间的距离适当拉大些，则电容器的电容将 ，电压将 ，电量将 ，两板间的场强将 。六、带电粒子在电场中的运动1、加速方程： ，对匀强电场、非匀强电场、直线运动、曲线运动都适用。2、偏转：偏移距离y= ，偏转角度tan= 。例10、一个粒子先经过电压为U1的电场加速后，再垂直进入板长为L、板间距离为d、电压为U2的电场偏转后射出，求：（1）偏移距离y；（2）偏转角度tan；（3）偏移距离y、偏转角度tan与粒子的质量是否有关？七、物理量的单位 本章物理量较多，要注意各个物理量的数值、单位及换算关系： 静电力常量：k = 9×109N·m2/C2；元电荷：e = 1.6×10-19库仑（C）；电场强度单位：牛每库或伏每米（N/C或V/m） , 且1 N/C = 1V/m。电势、电势差、电压单位：伏特（V）；电功、电势能单位：焦耳（J）；电容单位：法拉（F）、微法（F）、皮法（pF）,1 F = 10-6 F, 1 pF = 10-6 F = 10-12 F。相对介电常数：没有单位。第八章静电场巩固练习（1）1用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为05cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法错误的是（ ） A摩擦使笔套带电 B笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷 C圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力 大于圆环的重力 D笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和2如图所示，带电小球A、B都用长L的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上0点，A球靠墙且其悬线刚好竖直，此时细线OB中的拉力为F。由于外部原因使小球B的电量减小，当两球再次静止时，细线OB中的拉力和原来相比将（ ） A增大 B减小 C不变 D无法判断3如图，质量分别为mA 和mB 的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA 和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为与（>）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA 和vB，下列说法错误的是（ ） AmA 一定小于mB BqA 一定大于qB CvA 一定大于vB DqA 可能等于qB4如图甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点. 一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动（试探电荷只受静电力），其速度图象如图乙所示. 则 （ ） AQ2带正电 Ba、b两点的电势 Ca、b两点电场强度Ea>Eb D试探电荷从b到a的过程中电势能减小5下列选项中的各四分之一圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各四分之一圆环间彼此绝缘坐标原点O处电场强度最大的是（ ）6如图所示，直线上有o、a、b、c 四点，ab 间的距离与bc 间的距离相等，在o 点处有固定点电荷，已知b 点电势高于c 点电势若一带电负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c 点运动到b 点，再从b 点运动到a 点，则（ ） A两过程中电场力做的功相等 B前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功 C前一过程中，粒子电势能不断减小 D后一过程中，粒子动能不断减小7关于静电场，下列说法正确的是（ ）A电势等于零的点场强一定等于零 B场强为零的点，电势一定为零C同一电场线上的各点，电势一定相等 D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加8关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ） A电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功一定为零 D在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向9在静电场中，将一正电荷从a 点移到b 点，电场力做了负功，则（ ） Ab 点的电场强度一定比a 点大 B电场线方向一定从b 指向a Cb 点的电势一定比a 点高 D该电荷的动能一定减小10如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B 两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ） AA 点电势大于B点电势 BA、B 两点的电场强度相等 Cq1的电荷量小于q2的电荷量 Dq1在A 点的电势能小于q2在B 点的电势能11如图所示，在xOy 平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1m 的圆，P 为圆周上的一点，O、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为。若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小E =100V / m，则O、P 两点的电势差可表示为（ ） AUOP= -10sin (V) BUOP=10sin (V) CUOP= -10cos (V) DUOP=10cos (V)12如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，细杆的倾角为，小球A带正电，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷将A由距B竖直高度为H处无初速释放，小球A下滑过程中电荷量不变不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中已知静电力常量k和重力加速度g.求：(1)A球刚释放时的加速度是多大？(2)当A球的动能最大时，A球与B点的距离第八章静电场巩固练习（2）1对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间的相应关系的图象正确的是() AB C D2如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（ ） A电容器带电荷量不变 B尘埃将向下运动 C检流计中有ab的电流 D电容器的电容将增大3. 如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则() A带电油滴将沿竖直方向向上运动 BP点的电势将增大 C带电油滴的电势能将增大 D电容器的电容将减小，极板带电量将增大4如图所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为A1 V，B4 V，C0，则D点电势D的大小为() A3 V B0 C2 V D1 V5如图所示，一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小，可忽略不计)电压为U1的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入，A、B板长为L，相距为d，电压为U2。则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是( ) A B C D6真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和粒子质量之比为124，电量之比为112，重力不计)下列说法中正确的是() A三种粒子在偏转电场中运动时间之比为211 B质子出偏转电场时的速度最大 C在荧光屏上将只出现2个亮点 D偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1227在真空中水平放置一对金属板，两板间的电压为U，一个电子以水平速度v0沿两板中线射入电场，忽略电子所受的重力电子在电场中的竖直偏移距离为Y，当只改变偏转电压U(或只改变初速度v0)时，下列图象哪个能正确描述Y的变化规律()A B C D8如图所示，水平放置的平行板间的匀强电场正中有一带电微粒正好处于静止状态。如果把两平行带电板改为竖直放置，带电微粒的运动状态将是 （ ） A保持静止状态 B从P点开始作自由落体运动 C从P点开始做类平抛运动 D从P点开始做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动9如图甲所示，在两极板之间有一静止的电子，当在之间加上如图乙所示的变化电压时(开始时板带正电)，电子的运动情况是(不计重力，板间距离足够大) （ ）A电子一直向板运动B电子一直向板运动C电子在两板间做周期性往返运动D电子先向板运动，再返回一直向板运动10、如图所示，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb，不计重力，求：（1）电场强度的大小E；（2）质点经过a点和b点时的动能。11. 如图所示，某带电的液滴，以某一初速度沿中线飞入水平放置的平行板电容器两极板中间，不加偏转电压时，液滴刚好落到板中点，当加偏转电压U0时，液滴恰好能沿初速度方向匀速穿过电场区域，欲使液滴刚好能从下极板飞出偏转电场，求偏转电压U。8学科网（北京）股份有限公司