高二物理电场复习最经典总结.doc
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《高二物理电场复习最经典总结.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高二物理电场复习最经典总结.doc(28页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、高二物理电场复习最经典总结高二物理电场复习最经典总结高二物理电场总结一:电荷守恒定律与库仑定律知识概要1电荷:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引2电荷量:电荷量是指物体所带电荷的多少单位是库仑,字母为“C”物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷3元电荷:电子所带电荷量e=1.610-19C,所有带电体的电荷量都是e的整数倍,因此电荷量e称为元电荷4点电荷:点电荷是一种理想化的模型,当带电体的尺寸比它们之间的距离小得很多,以致带电体的大小、形状对相互作用力影响不大时,这样的带
2、电体就可以看做点电荷5物体带电方法:(1)摩擦起电;(2)感应起电;(3)接触起电6电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中电荷总量保持不变7库仑定律:(1)适用条件:真空中,点电荷Q1Q2(2)公式:Fk2r说明:两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力,不论两个带电体的电量是否相等,甚至相差悬殊,但它们间的作用力一定大小相等、方向相反,并与它们的质量无关均匀带电的圆球、圆板、圆环,等效为电荷都集中在球心、圆心微观粒子(如电子、质子)间的万有引力比它们之间的库仑力小得多,万有引力通常忽略不计,电荷在电场中受
3、力分析时,一般情况下重力不计二:电场强度与电场线电场力的性质【知识概要】1电场:(1)电场:带电体周围存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体它是一种看不见的客观存在的物质它具有力的特性和能的特性(2)电场最基本的性质:对放入电场中的电荷由电场力的作用(3)电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,此力叫电场力2电场强度E:描述电场力的性质的物理量(1)定义:放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值,叫电场强度(2)定义式:EF/q(3)物质性:电场是电荷周围客观存在的物质,电荷之间的相互作用力通过电场而发生(4)客观性:场强是描述电场力的性质的物理量,只由电场本身决定电场中某点
4、的场强与检验电荷的电性和电量q无关,与检验电荷所受的电场力F无关,即使无检验电荷存在,该点的场强依然是原有的值(5)矢量性:电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反(6)场强大小判断:a根据电场力判断:EF/qb根据电场线判断:只与电场线疏密有关,与电场线方向无关(7)电场强度的计算:EF/q(定义式,普遍适用)Q(用于真空中点电荷形成的电场)2rEU/d(用于匀强电场)Ek3电场线:在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,这些曲线就叫做电场线(1)电场线是为了形象地表示电场的方向和
5、强弱引入的假想线,它不是电场中实际存在的线电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹(2)电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密的地方,其场强就越大(3)电场线上某点的切线方向即该点的场强力向,也就是正电荷在该点所受电场力的方向(4)静电场的电场线是不闭合的曲线,总是从正电荷(或无穷远处)发出,终止于负电荷(或无穷远处)在没有电荷的地方电场线不会中断,也不会相交正电荷一定要发出电场线,负电荷一定要接收电场线(5)电场线不会相交或相切4电场的叠加:同时存在几个产生电场的场源时,电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和三:电势与电势差电场能的性质【知识点梳理】1电势差UAB:(1)定义:电荷在
6、电场中,由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值WAB/q,叫做A、B两点间的电势差,用UAB表示(2)定义式:UAB=WAB/q(3)电势差是标量,但有正负,正负表示电势的高低2电势:描述电场能的性质的物理量(1)定义:电势实质上是和零电势点的电势差即电场中某点的电势,在数值上等于把单位正电荷从某点移到零电势点时电场力所做的功(2)定义式:A=UAp=WAp/q(3)电势是标量,但有正负,正负表示该点电势比零电势点高还是低(4)电势高低判断:a根据移动检验电荷做功判断:移动正电荷电场力做正功(负功)时,电势降落(升高);移动负电荷电场力做正功(负功)时,电势升高(降落)
7、b根据电场线判断:沿着电场线方向,电势越来越低,逆着电场线方向电势越来越高c根据场源电荷判断:离正电荷越近,电势越高,离场源负电荷越近,电势越低d根据电势差判断:UAB0,则A点电势比B点高;UAB电势较高的点移动到电势较低的点时,是电场力做正功(或电场力做负功);当正(或负)电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时,是电场力做负功(或电场力做正功)5等势面:(1)定义:电场中电势相同的点构成的面叫做等势面(2)等势面的特点:等势面是为形象描述电场中各点电势高低分布而引入的假想图,不是实际存在的面同一等势面上各点间的电势差为零,电荷在等势面上移动时电场力不做功电场线垂直于等势面,并指向电势降低最
8、快的方向等势面不相交电场强度较大的地方,等差的等势面较密6匀强电场中场强和等势面的关系:在匀强电场中,沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积,即U=Ed,也可理解为:在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势降落,即E=U/d四:电容器与带电粒子在电场中的运动【知识点梳理】1电容器、电容(1)电容器:两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器(2)电容:描述电容器容纳电荷本领的物理量定义:电容器所带的电荷量Q(一个极板所带电荷量的绝对值)与两个极板间电势差U的比值,叫做电容器的电容单位:1F=106F=1012pF定义式:CQQUU电容C由电容器本身的
9、构造因素决定,与电容器所带电量Q和充电电压U无关几种电容器(a)平行板电容器:平行板电容器的电容跟介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟两板间的距离d成反比,即CS4kd带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场,板间场强为EU/d(b)固定电容器、可变电容器、电解电容器电解电容器接入电路时应注意其极性2带电体在电场中的运动(1)平衡(静止或匀速直线运动):仅在电场力和重力作用下满足qEmg(2)加速22mv1能量:在任何电场中,若只有电场力做功,有qUmv21212动力学:在匀强电场中,若只有电场力作用,带电体做匀变速直线运动,其加速度为aEqm(3)偏转当不计重力的带电粒子以一定初速垂
10、直电场方向进入匀强电场时,粒子的运动为类平抛运动,其轨迹是抛物线当带电粒子的质量为m,电量为q,两平行金属板板长为l,距离为d,板间电压为U,当带电粒子以初速v0平行于两板进入电场时,两板间的场强为E3Ud在垂直于场强方向上,粒子做匀速直线运动:vxv0,xv0t在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动:a离开电场时,粒子在板间的运动时间为tlv0qEqE,vyt,mmy1qE2t2m12qUl2;沿电场力方向上的位移为yat222mdv0速度方向上的偏转角为,tanvyv0qUl2mdv0(6)带电粒子射出偏转电场后打到荧光屏上在距偏转电场粒子射出端为x的地方,有一与极板垂直的荧光
11、屏。带电粒子射出偏转电场后作匀速直线运动,打到荧光屏上。如果在偏转电场中没有加偏转电压,这时带电粒子打在荧光屏的中心点O。设加偏转电压后,粒子打在荧光屏上的点距O点的距离为y,如图。根据相似三角形知识有:Lx2yyL2qLLLy2(x)Utan(x)mdv022相似三角形应取L得中点作为三角形顶点注意:经过同一加速电场u1与同一偏转电场u出来的粒子偏转位移与偏转角度均相同,即与质量m2Ydyv0xyYLULUL2和电荷量q均无关。y=,tan=2U1d4U1d(4)圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中,可做匀速圆周运动如氢原子核外电子的绕核运动此时有kQqr2v2mr扩展阅读
12、:高中物理静电场经典复习题及答案1M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.61010C,下列判断正确的有()A在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B摩擦的过程中电子从M转移到NCN在摩擦后一定带负电1.610DM在摩擦过程中失去1.61010C10个电子答案:BC解析:M和N都不带电,是指这两个物体都呈电中性,没有“净电荷”(没有中和完的电荷),也就是没有得失电子,但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数),所以选项A错误;M和N摩擦后M带正电荷,说明M失去电子,电子从M转移到N,选项B正确;根据电荷守恒定律,M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0,摩擦后电
13、荷量仍应为0,选项C正确;电子带电荷量为1.610倍,所以M失去109个电子,选项D错误2(2022宜昌模拟)一个带负电的小球,受电场力和重力的作用,由静止开始运动,已知电场为水平方向的匀强电场,不计空气阻力,设坐标轴如图所示,x轴的正方向与电场方向一致,y轴的正方向竖直向下,原点为小球的起始位置,下列哪个图可能表示此小球的运动轨迹()19C,摩擦后M带正电荷1.61010C,由于M带电荷量应是电子电荷量的整数答案:D解析:受力和初速度决定了运动形式小球受的重力和电场力都是恒力,则其合力也是恒力,小球由静止开始沿合力方向做匀加速直线运动,又因小球带负电,答案D正确3两个半径相同的金属小球,带电
14、荷量之比为17,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的()4A.739B.C.77D.167q7q7q2答案:CD解析:设两小球的电荷量分别为q和7q,则原来相距r时的相互作用力Fk2k2,由于两球的电性未知,rr接触后相互作用力的计算可分为两种情况:(1)两球电性相同:相互接触时两球电荷量平均分配,每球带电量为7qq4q.,放回27qq4q4q16q2F116原处后的相互作用力为:F1k2k2,故。(2)两球电性不同:相互接触时电荷先中和再平分,每球带电量为rrF723q3q9q2F293q.,放回原处后的相互作用力为:F2k2k2,故.rrF74(2022烟台
15、模拟)两个质量分别是m1、m2的小球,各用丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度1、2,两球位于同一水平线上,如图所示,则下列说法正确的是()A若m1m2,则12B若m1m2,则12C若m12D若q1q2,则12答案:BC。解析:m1、m2受力如图所示,由平衡条件可知,m1gFcot1,m2gFcot2m1cot1因FF,则所以B、C两项正确m2cot25如图所示,A为带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球受水平向右的电场力偏转角而静止,小球用绝缘丝悬挂于O点,试求小球所在处的电场强度mgtan答
16、案:方向水平向右。解析:分析小球受力如图所示由平衡条件得F电mgtan,所以小球所q在处的电场强度EF电mgtan,小球带正电,因此电场强度方向水平向右qq6如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小答案:4mg/q解析:小球从A到最低点的过程中,只有重力做功,电场力不做功,由动能定理:mgRmv212mv.。在最低点,由牛顿第二定律:FmgFN.,又FqE,FNFNmg,可解得E4mg/q.2R7如图所
17、示,一均匀细金属圆环是由四个互相绝缘的四分之一圆弧A、B、C、D组成,已知当只有A弧带正电q时,在圆心O处产生的电场强度大小为E0,则当A、B弧各带正电q,C、D弧各带负电q时,在圆心O处的场强大小为()A2E0B0C.2E0D22E0答案:D解析:只有A弧带正电时,在O点的场强大小为E0,由于电荷均匀分布,可知E0应与竖直方向成45角,所以B弧带正电为q时,在O点的场强大小也为E0,且与A弧产生的场强垂直因为C、D弧带负电,所以D弧在O点产生的场强大小为E0,方向与B弧产生的场强方向相同;C弧在O点产生的场强大小为E0,方向与A弧产生的场强相同由场强叠加可知,在O点的合场强大小为22E0.8
18、如图所示,在真空中一条竖直向下的电场抛物线上有a、b两点一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动,到达b点时速度恰好为零则下面说法正确的是()A该带电质点一定带正电荷B该带电质点一定带负电荷Ca点的电场强度大于b点的电场强度D质点在b点所受到的合力一定为零答案:BC解析:带电质点由a点释放后向上运动,可知合力方向向上,而质点所受重力竖直向下,故电场力一定竖直向上,与电场线方向相反,可知该质点一定带负电,B项正确,A项错;带电质点到b点时速度又减为零,可知向上运动过程中,合力先向上再向下,即重力不变,电场力减小,可知a处电场强度大于b处电场强度,C项正确,D项错9两带电量分别为q和q的点电荷
19、放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图()ABCD答案:A解析:根据两等量异种点电荷周围的电场线可直观地看出,连线的中点场强最小,但不为零,关于中点对称的两点场强大小相等,方向相同,所以两点电荷的连线上的场强先减小后增大,A正确10质量为m的小球A在绝缘细杆上,杆的倾角为,小球A带正电,电量为q.在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷,将小球A由距B点竖直高度为H处无初速释放,小球A下滑过程中电量不变,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.(1)A球刚释放时的加速度是多大?(2)当A球的动能最大时,求此时A球与B点的距离kQqsi
20、n2答案:(1)gsin(2)mH2kQq解析:(1)根据牛顿第二定律mgsinFma,又据库仑定律FmgsinQqkQqsin2k2,rH/sin,解得gsin.(2)当A球受到合力为零、加速度为零时,动能最大设此时ArmH2球与B点间的距离为R,则mgsinkQq,解得RR2kQq.mgsin11如图所示,倾角为的斜面AB是粗糙且绝缘的,AB长为L,C为AB的中点,在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动,经过C后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A时
21、的速度大小为v.试求:(1)小物块与斜面间的动摩擦因数.(2)匀强电场场强E的大小mv2v02答案:(1)tan(2)qLtan解析:(1)小物块在BC上匀速运动,由受力平衡得FNmgcos,Ffmgsin而FfFN,由以上几式解得tan.(2)小物块在CA上做匀加速直线运动,受力情况如图所示,则FNmgcosqE,FfFN。根mv2v02L据牛顿第二定律得mgsinFfma,vv02a。由以上几式解得E.2qLtan2212(2022课标全国)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面,工作时收尘板带正电,其正侧的电场线分布
22、如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()答案:A解析:因粉尘带负电,故带电粉尘所受电场力的方向与电场抛物线的切线方向相反,轨迹上任何一点的切线方向为运动方向,若粒子做曲线运动,轨迹应出现在速度方向和力的方向所夹的区域内从轨迹找几个点判断一下,只有A项符合,故A项正确13(2022全国卷)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104V/m.已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/s2,水的密度为103kg/m3,这雨滴携带的电荷量的最小值约为
23、()A2109CB4109CC6109CD8109C4r3g3mgVg答:B析:带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止,则mgqE,得:q4109C,B正确EEE1如图所示,在等量正点电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点,A、D两点与B、C两点均关于O点对称,令各点电势分别为A、B、C、D,则下列说法正确的是()AABCDBACCAD、BCDAC、BD答案:BC解析:等量正点电荷连线的中点O处合场强为0,中垂线上O点上方合场强沿中垂线向上,下方合场强沿中垂线向下由“沿场强方向电势降低”可判定A错误,B正确;电势是标量,由对称性知C正确,D错误本题还可以根据等量正电荷等势面的分布情况,结合等势面
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理 电场 复习 经典 总结
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内