3-1期末复习--静电场专题.pdf

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1、静电场专题复习电荷及其守恒定律1.自然界只有画_种电荷，物理学中规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带电荷；用毛皮摩擦 过的硬橡胶棒带 电荷.带有同种电荷的物体相互，带有异种电荷的物体相 互.带有等量异种电荷的物体相互接触会发生 现象.带电体的三个共同特点是：具有吸引轻小物体的性质;能使验电器金属箔角;带电体之间有相 互.2.电荷既不会创生，也不会消灭，它只会从一个转移到另一个，或者从物体的 转移到另.在转移过程中，电荷的 不变，这个规律叫做电荷守恒定律.3.科学实验发现的最小电荷量就是 所带的电荷量，、与它带等量的电荷，但符号相反，人们把这个最小的电荷量叫做,e=（.库仑定律1.电荷之间存在着相互作用

2、力称为 或,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的 的乘积成正比，与它们的 的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.2.库仑定律的表达式是：仁牛其中a=.3.如图所示，带电荷量分别为+q和+40的两点电荷乩B,相距求在何处放一个什么 性质的电荷，才可以使三个电荷都处于平衡状态？4.如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的小球A,在Q的正上方P点用绝缘线悬挂一个小球B,A、B两小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直 方向成0角.由于漏电，A、B两小球的电荷量逐渐减小，悬线与竖直方向夹 角0逐渐减少，则在漏完电之前，拉力的大小将（）A.保持不变B.先变小后变大C.逐渐变小D.逐渐变大电

3、场强度1.放入电场中某点的点电荷所受 与它的 的比值叫做该点的电场强度，它是用来描述电场和的物理量，其大小与试探电荷及其受力，决定于电场本身，其方向与 电荷在该点所受静电力方向相同.2.真空中点电荷周围形成的电场的场强公式为：E=kp,其中k是,Q是的电荷量.在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点.r相等时，E的大小相等,但方向；两点 在以Q为中心的同一半径上时，E的方向 _,但大小 _.3.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，/其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N,以下说确的是（）/A.粒子必定带正电荷/B.由于M点没有电场线，粒子在M点不受电场力的作用/C.趋子在

4、M点的加速度小于它在N点的加速度；D.粒子在M点的动能小于在N点的动能一4.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成0角时小球恰好平衡，如图所示.请问:(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？电势能和电势1.静电力做功与电势能变化的关系静电力做正功，电荷的电势能一定，静电力做负功时，电荷的电势能一定，静电 力做的功是电荷电势能变化的量度，若电荷在电场中从A点移动到B点，则WAB=.2.电荷在电场中某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时,若规 定电荷在B点的电势能为零，Em=

5、O则以=.3.电势反映了电场的能的性质.电势与电势能的关系是：小=旦,电势的大小仅由-q决定，与电荷q的大小、电性.电势是标量，但有 之分，电势降落最快的方向就是.4.电场中 相等的各点构成的面叫等势面，等势面的性质有：(1)在等势面上移动电荷，电场力,说明电场力方向与电荷移动方向,即等 势面必定与电场线.(2)沿着电场线的方向，电势,显然，电场线总是由电势遇的等势面指向电势 的等势面.5.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 九、6b和6c,九)6 及九，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示.由 图可知()A.粒子从K到L的过程中，电场力做负功8

6、.粒子从L到M的过程中，电场力做负功C.粒子从K到L的过程中，电势能增加D.粒子从L到M的过程中，动能减少6.如图所示，两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线 的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q,贝M)A.若q是正电荷，q在可点的电势能比在M点的电势能大8.若q是负电荷，口在村点的电势能比在N点的电势能大C.无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大D.无论q是正电荷还是负电荷，q在M点的电势能都比在N点的电势能小7.如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则()A.A点场强小于B点场强B.A点场强方向指向x轴负方向C.A点场强大于B

7、点场强D.A点电势高于B点电势8.如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处为一个点电荷.现 从c外面一点P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相等的带电粒子，分别沿PM,PN运动到M、N,M、N两点都位于圆周c上，以下判断正确的 是（）A.两粒子带同种电荷9.两粒子带异种电荷C.到达M、N时两粒子速率仍相等D.到达N时两粒子速率不相等10若带正电荷的运动小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间（）A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D.不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动电势

8、差1.电场中两点间电势的差值叫,UAR=,lk=,因而UAB=一lk.2.电势差是标量.电势差有正负，电势差的正负表示电场中两点电势的,若UAB0,则。科,如加=-5 V,说明A点的电势比B点的电势低5 V.3.公式适用于 电场，应用时要注意各物理量的正负，若q为负，加为负，则静电力做的功为 功；若q为负，UAB为正，则静电力做的功为 功.4.如图所示为一个点电荷电场的电场线（实线）和等势线（虚线），两相邻等势线间的电势差为4V,有一个带电荷量为q=l.0X10-g C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点，电场力做 功为J.5.在电场中把一个电荷量为-6X10的点电荷从A点移到B点，电场力做功为

9、一3X10 y J,将此电荷从B点移到C点，电场力做功为4.5X10 j,求：A与C两点间的电势差.6.如图所示，在a点由铮止释放一个质量为in,电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时 速度恰好为零，设ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h,贝M）A.带电粒子带负电B.a.b两点间的电势差几=吟qC.b点场强大于a点场强D.a点场强大于b点场强电势差与电场强度的关系1.匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于 的乘积，即U=.公式也可写成E=g.hd注意：公式U=Ed或E=中d必须是 的距离，且公式只适用匀量电场，对于非匀强电场可作定性分析.2.由公式E=?可以看出场强在数值上等于沿场

10、强方向上每单位距离上的d用等分法确定匀强电场的电势小 _ T。3.图中，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A、B、：C三点的电势分别为3=15V,4B=3V,6C=-3V,求D点的电势 科.：，M.；c4.如图所示，匀强电场中有一平行四边形abed,且平行四边形所在 平面与场强方向平行.其中4,=10 V,M=6 V,3=8 V,则c点电 势为（）A.10 V B.4 V C.7 V D.8 V5.两块大平行金属板AB间存在电场强度为E的匀强电场，场强方向由B指向A并将B板 接地作为零电势点，如图所示，现将正电荷逆着电场线方向由A板移动B板.若用x表示移动 过程中该正电荷到A板

11、的距离，则其电势能及随x变化的图线为图中的（）6.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E，和氏，电势分别为科和始，则（）A.EPE0,4)pB.EpEUtqC.EKEo,QD.EKE7.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的 图象如图所示.下列说法中正确的是（）A.0点的电势最低B.X2点的电势最高C.X1和一xi两点的电势相等D.X1和X3两点的电势相等8.如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d,各等势面的电势已在图中标出.现有一质量为m的带电小球以速度V%方向与水平方向成45角斜向上射入电场,要使小球做直线运动.问：（1）小

12、球应带何种电荷？电荷量是多少？（2）在入射方向上小球最大位移是多少？（电场足够大）静电现象的应用1.好电平衡状态(1)概念：导体的自由电子不发生 时，导体就达到了静电平衡状态.(2)岸电平衡状态导体的特征处于静电平衡状态的导体，部场强处处.处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面静电平衡状态下的导体是个.处于静电平衡状态的导体部没有净电荷，净电荷只能分布在导体.2.尖端放电(；)达到静电平衡时，导体表面越尖的地方，电荷分布的密集度矮.(2)尖端放电：导体尖端的电荷密度很大，附近的 很强，使周围中性空气分子电离成,那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子被 到尖端，

13、与尖端上的电 荷,这相当于导体从尖端 电荷，这种现象叫做尖端放电.(3)应用与防止应用举例：;防止举例：高压输电设备的表面尽量做程,避免放电.3.如图所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q,一表面绝缘的带正电小 球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度北滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动 到右端，在该运动过程中()A.小球做匀速直线运动8.小球先做减速运动，后做加速运动C.小球的电势能保持不变D.静电力对小球所做的功为零9.下列实验中，验电器的金属箔会开的图是()P80,绝缘底板ABC绝缘底板10如图所示，原来不带电的金属球壳壁接地，将一带正电的小球放入其中，但不与球壳接触

14、，则()A.球壳壁带负电B.球壳外壁带正电C.球壳外壁不带电D.若将接地线去掉再移出正电荷，壳外壁带负电八(=仓一、电荷分布情况的确定方法11如图所示，A为空心金属球，B为金属球，将另一带正电的小球AC从A球开口处放入A球中央，不接触A球，然后用手摸一下A球，再/用手接触一下B球，再移走C球，则()cA.A球带负电，B球带正电B.A球带负电，B球不带电、)C.A.B两球都带负电D.A、B两球都带正电7.一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的哪一个()电容器的电容1.任何两个彼此丝缝又相距很近的,都可以看成一个电容器，使电容器两个极板分 别带上等量异种电荷的过程叫

15、做，两极板同时失去电荷的过程叫做.电容器的带 电荷量是指其中一个极板上带电荷量的.2.电容器的电容是这样定义的，电容器所带的 与电容器两极板间的的比值.它的物理意义是表示 的物理量.在国际单位制中的单位是 _,符号用F表示.电容的定义式是c=*但电容的大小与定义它的和 无关.3.平行板电容器的电容与两平行板的正对面积成,与有无电介质有关，与电介质 的相对介电常数成,与两平行板间的距离成.二、电容器的综合问题的分析方法4.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地.在两极板间有一1正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示电容器两极板间的电场场强，U表示电容器两极板间的电压，E表示正电荷

16、在P点的电势能.若一.）保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置.则（）-A.U变小，E不变B.E变大，Eo变大C.U变小，C不变D.U不变，灰不变5.平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容 器部，闭合开关S,电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为0,如图所 示，则（）A.保持开关S闭合，带正电的A极板向B极板靠近，则0角增大B.保持开关S闭合，带正电的A极板向B极板靠近，则0角不变C.开关S断开，带正电的A极板向B极板靠近，则。角增大D.开关S断开，带正电的A极板向B极板靠近，则0角不变6.如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两 极板，a板接地；P

17、和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间 用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地.开 始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了a角度.在 以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是（）A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质带电粒子在电场中的运动1.如图所示，在匀强电场E中，一带电粒子一q的初速度V。恰与电场线方向相同，则带电粒子一q在开始运动后，将（）-A.沿电场线方向做匀加速直线运动一-B.沿电场线方向做变加速直线运动-C.沿电场线方向做匀减速直线运动D.偏离电场线方向做曲线运动2.两平行金属板相

18、距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从0点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图2所示，OA=h,此电子具有的初动能是（）edh八 eU eUhA.B.edUh C.-D.r-Uahd3.下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后速度最大的是（）A.质子:HB.笊核;HC.a粒子羽eD.钠离子Na一4.如图所示，带电粒子进入匀强电场中做类平抛运动，U、d、L、11-m、q、V。已知.请完成下列填空.丫巴一 T（1）穿越时间：_.三-%W（2）末速度：_.（3）侧向位移：，对于不同的带电卷子若以相同的速度射入，则y与 成正比；若以相同的动能射入，则y与_ 一成正比；若经

19、相同的电压U。加速后射入，则丫=,4dUot/UL2与m、q无关，随加速电压的增大而，随偏转电压的增大而（4）偏转角正切：（从电场出来时粒子速度方向的反向延长线必然过水平 位移的）.5.示波管的基本原理：电子在加速电场中被加速,在偏转电场中被.电子枪的作用 是：产生高速飞行的一束电子.偏转电极YY上加的是待显示的电压，XX,电极上接入仪 器自身产生的锯齿形电压，叫做 电压.知识点二带电粒子在电场中的偏转_6.如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场,I I方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度 F 次.变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞

20、出，,则两极板的间距应变为原来的（）A.2倍B.4倍C.1D.；7.如图所示，电子在电势差为小的电场中加速后，垂直进入电势0|c=差为U2的偏转电场，在满足电子能射出的条件下，下列四种情况中，一.-5=3定能使电子的偏转角o变大的是（）A.也变大、比变大B.5 变小、L变大C.IL变大、山变小D.山变小、山变小知识点三示波管的原理8.如图是示波管的原理图.它由电子枪、偏转电极（XX,和XV八荧光屏组成，管抽成 真空.绐电子枪通电后，如果在偏转电极XX,和YY上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的 中心0点，在那里产生一个亮斑.下列说确的是（）A.要想让亮斑沿0Y向上移动，需在偏转火班电极YY上加

21、电压，且比Y电势高电子枪,J I匕9.要想让亮斑移到荧光屏的右上方，需哈在偏转电极XX,上加电压，且x比X屏u6r电势高、Y比Y电势高一必转电极!页脚C.要想在荧光屏上出现一条水平亮线，需在偏转电极XX上加特定的周期性变化的电压（扫描电压）D.要想在荧光屏上出现一条正弦曲线，需在偏转电极XX,上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY上加按正弦规律变化的电压10如图所示，是一个示波器工作原理图，电子经过加速后以速度V。垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h,两平行板间距离为d,电 势差为U,板长为1,每单位电压引起的偏移量（h/U）叫示波器的灵敏 度.若要提高其灵敏度，可采用下列办法中的（）A.常

22、大两极板间的电压B.尽可能使板长1做得短些C.尽可能使板间距离d减小些D.使电子入射速度V。大些带电粒子在交变电场中运动问题的分析方法11.在平行板电容器A、B两板上加上如图所示的 交变电压，开始B板的电势比A板高，这时两板中间原 来静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在运动 中不与极板发生碰撞，则下述说确的是（不计电子重 力）（）A.电子一直向A板运动B.电子一直向B板运动C.电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性来回运动D.电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性来回运动11.如图所示，匀强电场场强方向竖直向下，在此电场中有a、b、c、d四个带电粒子（不计粒子

23、间的相互作用），各以水平向左、水平向右、竖直向 上和竖直向下的速度做匀速直线运动，则下列说法错误的是（）A.c、d带异种电荷B.a、b带同种电荷且电势能均不变C.d的电势能减小，重力势能也减小D.c的电势能减小，机械能增加12.如图所示，有一质量为m、带电荷量为q的油滴，被置于竖直放置的 两平行金属板间的匀强电场中.设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进 入电场的，可以判定（）A.油滴在电场中做抛物线运动B.油滴在电场中做匀加速直线运动C.油滴打在板板上的运动时间只取决于电场强度和两板间距离D.油滴打在板板上的运动时间不仅取决于电场强度和两板间距离，还取决于油滴的比荷13.a粒子的质量是质子

24、质量的4倍，电荷量是质子电荷量的2倍，它们从静止起，经同 一电场加速，获得的动能之比 J：&=_,获得的速度之比v。：vP=_.14.如图带电小颗粒质量为m,电荷量为q,以竖直向上的初速度V。自A处进入方向水平 向右的匀强电场中.当小颗粒到达B处时速度变成水平向右，大小为2v,那么，该处的场强E为,A、B间的电势差是_.15.两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d,极板间的电势差为U,板 间电场可以认为是匀强电场.一个a粒子从正极板边缘以某一初速度-垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心.已-2%知质子电荷量为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力r的影响，求：(D板板间的电场强度E；(2)a粒子在极板间运动的加速度a；(3)Q粒子的初速度V.在水角，重力加速 度为g.若在某时刻将细线突 然16.如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂平向右的匀强电场中，好止时悬线向左与竖直方向成0(1)判断小球带何种电荷.(2)求电场强度E.(3)剪断，求经过t时间小球的速度V.