2022年场强电势电势差知识点及习题.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料静电场一、 三种起电方式对比表方产生条件实质缘由及结果式两种不同的物质组成电子从一个物由于摩擦力做功,使得对电子束缚才能的两物体体到另弱的物体失去电子而带,对电子束靠近带电体时一个物体缚才能强的物体得到电子而带导体中的自由在带电体上电荷的作用下,导体中的正电荷负 电 荷, 使 导 体 近 端 出现,远端显现（相对带电体电荷而言）导体与带电体接触时电荷的（一电荷的转移使导体带上了与带电体的电般是电子的转性的电荷移）规电荷守恒定律： 电荷即不能,也不能,只能从一个物体到另一个物律体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中, 电荷的总量保持不变二、库仑定律的内容、公式及条件库内容在真空中两个点电荷的相互作用力跟他们电荷量的成正比,跟他们之伦间的距离平方成反比,作用力的方向在他们的连线上定律表 达kq 1 q 2F 2rk=90× 10 9 N m2/c2各量采纳国际单位其中k 为静电力常量,式适 用库仑定律适用于真空中、点电荷间的相互作用,点电荷在空气中的相互作范畴用也可以应用该定律（1）对于两个匀称带电绝缘球体,可以将其视为电荷集中于球心的点电荷, r 为两球心之间的距离（2）（3）对于两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布 15 9 库仑力在 10 10 m 的范畴内均有效, 但不能依据公式 错误地推论：当 r 趋于零时, F 趋于无穷大,缘由是,在这样的条件下,带电体不能看成点电荷三、电场强度电场强度 E 反映电场中各点的力的性质的物理量定义式：EFq电势反映电场能的性质名师归纳总结 E 的大小只打算于电场本身,与摸索电荷Q 无关,在电场中不同的点,E 的大小一般第 1 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料是不同的对于确定的电场,其中各点的场强都有确定的方向E 的单位： V/m 四、电场强度的两个公式的比较区分物理含义引入过程使用范畴公式EF是电场强度大小的由比值法引入,E 与适用于qF、q 无关,反映某点电场的性质EkQ是真空中点电荷场强大由EF和库仑定律真空中的小的qr2导出五、电场线的特点电场线的特点：（1）电场线是用来形象地描述电场分布的一簇曲线,但电场线不是真实存在的,是一种假想线,试验虽然可以模拟电场线的外形,成；（2）在静电场中,电场线起始于正电荷或无限远,终止于无限远或负电荷,不形（ 3）电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一样；（ 4）电场线密处电场强,电场线疏处电场弱,5电场线在空间无电荷处不,也不；孤立点电荷四周的电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场+ 名师归纳总结 匀强电场点电荷与带电平板第 2 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料对比点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场的特点电场类型正点电荷负点电荷等量同种电荷等 量 异 种电荷电场特点（1）离点电荷越近,电场线,场强,方向由正点电荷指向,或由无穷远指向负点电荷（2）在正（负）点电荷形成的电场中,场强相同的点（3）如以点电荷为球心作一个球面,电场线到处与球面,在此球面上场强大小,方向（1）两点电荷连线中点的场强,此处无电场线（2）两点电荷连线中点邻近电场线,但场强不为零（3）从 两 点 电 荷 连 线 中 点 沿 中 垂 面 （ 线 ） 到 无 限 远 , 电 场线,即场强（4）两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和中垂线（5）关于中点对称的两点场强等大,向（1）两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷,沿电场线方向场强（2）两点电荷连线的中垂面（线）上,电场线的方向均相同,即场强方向相同,且与中垂面（线）（3）关于中点对称的两点的场强等大,向六、电势能1定义：电荷在电场中具有的能量；2电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能的零点；3电势能大小：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把该电荷从这一点移到电势能为零处电场 力4电场力做功是电势能变化的：电场力对电荷做正功,电荷的电势能；电荷克服电场力做功,电荷的电势能；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等,这是判定电荷电势能如何变化的最有效方法；七、电势1电势：电场中某点的电势,等于电势能与电荷量的比值；要带；电势用字母 表示；表达式：A单位：伏特（ V）,且有 1V=1J/C ；意义：电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在那一点所具有的电势能；相对性： 电势是相对的, 只有挑选零电势位置才能确定电势的值,通常取无限远或地球的电势为零；标量：只有大小,没有方向,但有正、负之分,这里正负只表示比零电势高仍是低；高低判定：顺着电场线方向电势越来越低；名师归纳总结 正电荷,电势高,电势能；负电荷,电势,电势能大；第 3 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料八、等势面：电场中电势相等的点构成的面；意义：等势面来表示电势的高低；典型电场的等势面：匀强电场；点电荷电场；等量的异种点电荷电场；等量的同种点电荷电场；等势面的特点：（1）同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力；（2）等势面肯定跟电场线；（3）电场线总是从电势 的等势面指向电势 的等势面；（4）任意两个等势面都不会,等差等势面越密的地方电场强度,即等差等势面分布的疏密可以描述电场的九、电势差1电势差：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功WAB与电荷量的q 的比值；角UAB = ,而且要带；电势和电势差是从留意：电势差这个物理量与场中的摸索电荷无关,它是一个只属于电场的量；度表征电场的一个重要物理量；电势差也等于电场中两点电势之差= i.UABUBAUABUBAWAB ii.电势差由电场的性质打算,与挑选无关；2电场力做功： 在电场中 AB 两点间移动电荷时,电场力做功等于电量与两点间电势差的乘积；十、电势差与电场强度关系1电场方向是指向电势降低；在匀强电场中,电势降低是；2匀强电场中,沿场强方向上的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积；U=E .d在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势；EUd留意：（1）两式只适用于；（2）d 是 的距离；摸索,非匀强电场中,场强等于什么呢？名师归纳总结 EUx,当x0表示某一点的场强,即x图像的斜率第 4 页,共 12 页d- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料一、挑选题1.如下列图,在粗糙绝缘的水平面上有一物体 A 带正电,另一带正电的点电荷 B 在外力作用下沿着以 A 为圆心的圆弧由 P 到 Q 缓慢地从 A 的上方经过,如此过程中 A 始终静止, A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用 .就以下说法正确选项 AC A.物体 A受到地面的支持力先增大后减小B.物体 A受到地面的支持力保持不变C.物体 A受到地面的摩擦力先减小后增大D.库仑力对点电荷 B先做正功后做负功2. 点电荷 A和 B,分别带正电和负电,电量分别为 度为零的地方在 C A.A 和 B 之间 B.A 右侧 C.B 左侧 D.A 的右侧及 B 的左侧4Q和 Q,在 AB连线上,如下列图,电场强3. 真空中有一半径为 r 0 的带电金属球壳,通过其球心的始终线上各点的电势 分布如图, r表示该直线上某点到球心的距离,r 1、r 2分别是该直线上 A、B两点离球心的距离 . 以下说法中正确选项 B A.A 点的电势低于 B 点的电势B.A 点的电场强度方向由 A 指向 B C.A 点的电场强度小于 B 点的电场强度D.正电荷沿直线从 A移到 B 的过程中,电场力做负功4. 2022 · 上海高考 两个等量异种点电荷位于 确描述电势 随位置 x 变化规律的是图 A x 轴上,相对原点对称分布,正名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料5.2022 · 桂林模拟 空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原先 不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如下列图稳固的静电场 . 实线为其电 场线,虚线为其等势线, A、B两点与两球球心连线位于同始终线上,C、D两点 关于直线 AB对称,就 C A.A 点和 B点的电势相同 B.C 点和 D点的电场强度相同 C.正电荷从 A点移至 B点,电场力做正功 D.负电荷从 C点沿直线 CD移至 D点,电势能先增大后减小 6.2022 · 镇江模拟 a 、b、c、d 四个带电液滴在如下列图的匀强电场中,分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动,可知 BC A.a、b 为同种电荷, c、d 为异种电荷 B.a、b 的电势能、机械能均不变 C.c 的电势能削减,机械能增加 D.d 的电势能削减,机械能削减 7. 如下列图, 光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块 P,将另一个带电 小物块 Q在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面对上运动 . 设斜面足够长,就 在 Q向上运动过程中 D A. 物块 Q的动能始终增大 B. 物块 Q的电势能始终增大名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料C.物块 P、Q的重力势能和电势能之和始终增大D.物块 Q的机械能始终增大8.（2022 新课标 1 理综） 如图, 一半径为 R 的圆盘上匀称分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、 b、d 三个点, a 和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R,在 a 点处有一电荷量为 q（q>0）的固定点电荷；已知 b 点处的场强为零,就 d 点处场强的大小为 B（k 为静电力常量）Ak 3R q2 Bk9 1 0R q2 Ck QR 2 q Dk 9 Q9 R 2 qa q b c d Q 9.（ 2022 新课标 2 理综） 如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球 a、b 和 c 分别位于边长为 l 的正三角形的三个顶点上；a、b 带正电,电荷量均为 q,c 带负电；整个系统置于方向水平的匀强电场中；已知静电力常量为 k；如 三个小球均处于静止状态,就匀强电场场强的大小为 B a b A3 k2 q B32 k q C3 k2 q D2 32 k q3 l l l l c 10.（2022 天津理综） 两个带等量正电的点电荷,固定在图中 P、Q 两点, MN 为 PQ 连线的中垂线,交 PQ于 O 点, A 点为 MN 上的一点；一带负电的摸索电荷无限远处的电势为零,就 BC A q 由 A 向 O 的运动是匀加速直线运动 Bq 由 A 向 O 运动的过程电势能逐步减小 Cq 运动到 O 点时的动能最大 Dq 运动到 O 点时电势能为零q,从 A 点由静止释放,只在静电力作用下运动取11.（2022 山东理综） 如下列图,在 x 轴上相距为 L 的两点固定两个等量异种点电荷 +Q、-Q,虚线是以 +Q所在点为圆心、L/2 为半径的圆, a、b、c、d 是圆上的四个点,其中 a、 c 两点在 x 轴上, b、d 两点关于 x轴对称；以下判定正确选项 ABD b A b、d 两点处的电势相同 a c B四点中 c 点处的电势最低 +Q -Q x C b、d 两点处的电场强度相同 d D将一摸索电荷 +q 沿圆周由 a 点移至 c 点, +q 的电势能减小12.（2022 江苏物理） 将一电荷量为 +Q 的小球放在不带电的金属球邻近,所形成的电场线分布如下列图,金属球表面的电势到处相等；a、b 为电场中的两点,就 ABD （A ）a 点的电场强度比b 点的大（B）a 点的电势比b 点的高（C）检验电荷 -q 在 a 点的电势能比在b 点的大（D）将检验电荷 -q 从 a 点移到 b 点的过程中,电场力做负功13（2022 上海物理） 10两异种点电荷电场中的部分等势面如下列图,已知A 点电势高于B 点电势；如位于 a、b 处点电荷的电荷量大小分别为qa和 qb,就 B B Aa 处为正电荷, qaqbBa 处为正电荷, qaqbCa 处为负电荷, qaqb a Da 处为负电荷, qaqbA 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料二、运算题14. 如下列图,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h 高度的 P点,固定电荷量为 +Q的点电荷 . 一质量为 m、带电荷量为 +q 的物块 可视为质点 ,从轨道上的A点以初速度 v 0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方 B点时速度为 v. 已知点电荷产生的电场在 A点的电势为 取无穷远处电势为零 ,PA连线与水平轨道 的夹角为 60° ,试求：1 物块在 A点时受到的轨道的支持力大小 . 2 点电荷 +Q产生的电场在 B点的电势大小 . 【解析】 1 物块在 A点受重力、 电场力、支持力 . 分解电 场力,由竖直方向受力平稳得F NmgkQqsin600qU1mv24 分 r2rh sin602 分 由得F Nmg3 3kQq. 2 分 8h22 从 A运动到 P点正下方 B点的过程中,由动能定理得1mv02,222 分 名师归纳总结 又由于 U=B- ,022 v . mv02v22 分 由以上两式解得Bm v 2q2 分 答案： 1mg3 3kQq2 第 8 页,共 12 页8h22q- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料15、（2022 新课标 2 理综） 如图,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；、 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> 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 N和；不计重力,求电场强度的大小 E、质点经过 a 点和 b 点时的动能；名师归纳总结 Ea1NbbNaaEbr5NbNaa r b E 第 9 页,共 12 页6qErN5N1212- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料附：几张常用的等势面图名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料不等量正电荷的等势面名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料不等量异种电荷的等势面名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页