2015年浙江省学业水平考试复习--静电场附答案

静电场一、考试要求1、电荷及其守恒定律 识记摩擦起电、感应起电的本质；理解电荷守恒定律；识记电荷量的概念及其单位，元电荷的值2、库仑定律 理解库仑定律的内容及适用条件；理解点电荷概念及理想化方法；识记电荷在两个相同金属球之间等量分配；应用用库仑定律进行计算3、电场强度 识记电场的特性；理解电场强度的定义、定义式、物理意义及单位；应用电场强度的大小与方向；理解电场线的作用，典型电场的电场线分布；应用用点电荷的场强公式进行计算；理解匀强电场的特点4、电势能和电势理解电场力做功的特点；理解电势能概念；理解电场力做功与电势能变化的关系；识记电势、等势面概念5、电势差理解电势差的定义、定义式和单位；应用电势差的计算；理解电势差正、负值的意义6、电容器的电容识记电容器的外形和结构；识记电容器功能；理解电容器的充、放电过程；理解电容的定义、定义式及单位；应用用定义式计算电容；理解影响平行板电容器电容的相关因素；理解用传感器观察电容器的充电和放电7、带电粒子在电场中的运动理解带电粒子在匀强电场中的受力与运动特点；理解带电粒子在电场中的加速和偏转二、主要考点考点1电荷及其守恒定律1、电荷、元电荷(1)电荷量概念:电荷的多少.正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值.单位:在国际单位制中,电荷量的单位为库仑,符号是C.元电荷:最小的电荷量.数值e=1.6010-19 C.所有带电体的带电量或为e，或为e的整数倍(2)比荷:带电粒子的电荷量与其质量之比.2、摩擦起电、感应起电的本质：使微观带电粒子（如电子）在物体之间或者物体内部转移。3、电荷守恒定律(1)电荷既不会创生,也不会消灭,它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,电荷的总量保持不变.(2)一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.考点2库仑定律1、库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。即：，其中k为静电力常量k=9.0109Nm2c2 成立条件：真空中（空气中也近似成立）；点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r）。2、电荷在两个相同金属球之间等量分配：先中和，后平分考点3电场强度E：电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。描述电场的力的性质的物理量。 (1)定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量g的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。E= F/q这是电场强度的定义式，适用于任何电场。其中的q为试探电荷，是电荷量很小的点电荷（可正可负）（休积要小，电量要少）。E由电场本身决定，与F和q无关。 将试探电荷引入电场后，它一定受电场力F=Eq (2)电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (3)点电荷周围的场强公式是：，其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。 考点4电场线：要牢记以下5种常见的电场的电场线：电场线特点： 电场线的切线方向为该点的场强方向，电场线的疏密能反映场强的大小。 始于正电荷(或无穷远)，终于负电荷(或无穷远)；电场线互不相交，不闭合。 电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向。考点5电势与电势能： 是描述电场的能的性质的物理量。1、电场中某点的电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。=EP/q电势有高低之分，沿电场线方向电势降落最快。电势的值与零电势的选取有关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零当存在几个“场源”时，某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和。2、电场力做功只跟始末位置间的电势差有关，和路径无关。W电AB= qUAB3、电势能：电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能，W电AB=EPA-EPB，即电势能的增量等于电场力做功的负值，类同重力做功。它具有相对性，即电势能的零点选取具有任意性；它具有系统性，即电势能是电荷与电场所共有。电势能可用E=q计算；由于电荷有正、负，电势也有正、负，故计算电势能时，q需带符号运算。4、电势差：A、B间电势差UAB=A-B ；B、A间电势差UBA=B-A，显然UAB=-UBA，电势差的值与零电势的选取无关。5、电场线、场强、电势、等势面的相互关系。电场线与场强的关系；电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每一点的切线方向 表示该点的场强方向；电场线与电势的关系：沿着电场线方向，电势越来越低；电场线与等势面的关系：电场线越密的地方等差等势面也越密，电场线与通过该处的 等势面垂直；场强与电势无直接关系：场强大(或小)的地方电势不一定大(或小)，零电势可由人为选取，而场强 是否为零则由电场本身决定；场强与等势面的关系：场强方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势，等差等势面越密的地方表示场强越大。考点6电容器和电容1、电容器：两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。2、电容器的电容：电容C=Q/U是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质决定的。3、平行板电容器的电容：与两板间距d成反比，与正对面积s成正比4、电容器的电容C=Q/U=Q/U,此式为定义式，适用于任何电容器。平行板电容器的电容的决定式为C=.对平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论要熟记两种情况：(1)若两极保持与电源相连，则两极板间电压U不变；(2)若充电后断开电源，则带电量Q不变。考点7带电粒子在匀强电场中的偏转1.研究条件:带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场.2.处理方法:类似于平抛运动,应用运动的合成与分解的方法.(1)垂直于电场方向做匀速直线运动.(2)平行于电场方向做初速度为零的匀加速直线运动.三 、题型题型1电荷及其守恒定律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,将笔套自上向下慢慢靠近圆环.当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是() 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题型2、对库仑定律的理解2、关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( ) A、对任何带电荷之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式 B、只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式C、两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的 D、摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电3、两个相同的带电金属小球相距r时，相互作用力大小为F，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于F，则两球原来所带电量和电性( )A.可能是等量的同种电荷 B.可能是不等量的同种电荷C可能是不等量的异种电荷 D.不可能是异种电荷。变式训练l：真空中，有两个点电荷，它们之间的静电力为F把两个点电荷的电量都增加到原来的2倍，距离也增加到原来的2倍，则它们之间的库仑力将变为( ) A、 F B、 2F C、 4F D、 0.5F变式训练2、如图所示，把两个质量相等的小球悬挂在同一点上，两球带同种电荷，但 A球的电荷量大于B球的电荷量，下列关系式正确的是( )A、 B、 C 、= D、无法确定题型3对电场强度E的理解4、关于电场，下列叙述中正确的是( )A、对点电荷激发的电场，以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度都相同 B、正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C、在电场中某点放人试探电荷q，该点的电场强度为E=F/q，取走q后，该点电场强度不为零D、试探电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大5、下列关于电场线的几种说法中，正确的有( )A、沿电场线的方向，电场强度必定越来越小 B、在多个电荷产生的电场中，电场线是可以相交的C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线是重合的 D、电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大变式训练3：电场中有一点p，下列说法正确的是( ) A、若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的电场强度减半 B、若P点没有检验电荷，则P点电场强度为零 C、 P点电场强度越大，则同一电荷在P点所受静电力越大 D、 P点的电场强度方向为该点的电荷的受力方向变式训练4：四种电场的电场线如图所示。一正电荷q仅在静电场力作用下由M点向N点做加速运动，且加速度越来越大。则该电荷所在的电场是图中的( ) 题型4对电势、电势能的理解6、下列关于等势面的说法正确的是( ) A、电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以电场力不做功 B、在同一个等势面上各点的电场强度大小相等 C、两个不等电势的等势面可能相交 D、若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映电场强度的大小变式训练5：如图所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判定a、b两点电势高低。题型5对电容器、电容的理解7、下列关于电容的说法正确的是( )A、电容器简称电容B、电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多C、电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量D、由公式C=Q/U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比变式训练6：对于某个给定的电容器，图中描述其所带电荷量Q、两端的电压U、电容C之间相互关系，其中不正确的是（ ） 题型6带电粒子在电场中的运动8、如图所示,在某一真空中,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为V0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动.那么()A.微粒带正、负电荷都有可能 B.微粒做匀减速直线运动C.微粒做匀速直线运动 D.微粒做匀加速直线运动9、将三个质量相等的带电微粒分别以相同的水平速度v0由P点射入水平放置的平行金属板间,已知上板带正电,下板接地.三个微粒分别落在图中A、B、C三点,不计其重力作用,则()A.三个微粒在电场中运动时间相等B.三个微粒的带电荷量相同C.三个微粒所受静电力的大小关系是FAFBEkBEkA四、练习1、关于摩擦起电和感应起电现象的实质，下列说法中正确的是（ ） A摩擦起电是创造了电荷 B摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体上 C感应起电是电荷从带电物体转移到另一个物体上 D感应起电是电荷在同一物体内的转移2、在秋冬的干燥天气里，当你在黑暗中脱下含腈纶材料的衣服时，会看到“闪光”，同时听到“啪啪”的 声音，对于这一现象的解释，下列说法中正确的是（ ） A. 感应起电现象 B接触起电现象 C摩擦起电现象 D电荷中和现象3、 物理学中引入“点电荷”概念，从科学方法上来说是属于（ ） A.控制变量的方法 B观察实验的方法 C建立物理模型的方法 D等效替代的方法4、真空中有电荷量分别为和的两个点电荷，相距，它们连线中点处的电场强度大小为( ) A.0 B C D5、如图所示，两点电荷A和B通过电场施加相互作用力下列说法中正确的是( ) A. 电荷B受静电力的作用，自身也产生电场 B撤去B，电荷A激发的电场也不存在了 C撤去B，电荷A激发的电场发生了改变D电荷A和电荷B都产生电场6、如图所示，为了测量电荷+Q在A点激发的电场的电场强度，在A点放人试探电荷q测出q的受力为FA，则下列说法中正确的是( ) A. 试探电荷须带正电 B若q的电荷量较大，则q不能作为试探电荷 C将放在A点的试探电荷电荷量改为，测得它受到静电力为，则有 D将试探电荷移到离Q更远的一点B，测得它受到静电力为，则有7、如图所示的四种电场线图，一正电荷在电场中（仅受静电力作用）由P到Q做加速运动，且加速度越来越大，那么它所处的电场是图中的（ ） 8、如图所示是两幅等量点电荷的电场线，下列说法中正确的是（ ） A都是同种点电荷的电场线 B都是异种点电荷的电场线 C甲是同种点电荷的电场线，乙是异种点电荷的电场线D甲是异种点电荷的电场线，乙是同种点电荷的电场线9、下图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点电场强度相同的是 10、电场中的三点A、B和C如图所示下列说法正确的是( ) A.将同一电荷从A点直接移到B点，和从A点经过C点再移到B点，静电力做的功相等B将同一电荷从A点加速移到B点，和减速移到B点，静电力做的功相等C将不同电荷从A点移到B点，静电力做的功与电荷量的比值相同D将同一电荷从A点直接移到B点，和从A点移到C点再移到B点，静电力做的功不相等11、关于电势能的下列说法，正确的是( ) A.电荷在电场中具有的势能叫电势能 B电场强度大的地方，电荷所具有的电势能也大 C电场中某一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势