静电场总复习

PAGEPAGE6高二物理（选修3－1）第一章《静电场》总复习一、知识要点1．电荷电荷守恒定律元电荷：e=。起电的三种方式：_____________________。静电感应：_____________________。2．库仑定律：F=。3．电场及电场强度定义式：E＝，其单位是。4．点电荷的场强：E＝。点电荷的电场E＝。5．电场线的特点：6．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____有关电场力做功的大小W=_________________或W=_____________________(匀强电场中).7．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从电场中的A点移到B点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。8．电势能：=1\*GB3①电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。通常把___________的电势能规定为零。=2\*GB3②电荷在某点的电势能Ep＝。9．电势：＝。10．电势差U：公式：=。电势差有正负：=-。电势与电势差的比较：11．等势面：电场中的各点构成的面叫等势面。等势面的特点：12．匀强电场中电势差与电场强度的关系：E＝。13．静电平衡：处于静电平衡状态的导体的特点：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④静电屏蔽的两种情况(1)导体内空腔不受外界影响(2)接地导体空腔外部不受内部电荷影响。14．电容：定义公式。注意C跟Q、U无关，平行板电容器。额定电压、击穿电压15．带电粒子的加速（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直在线，做运动。（答案：匀加（减）速直线）（2）用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功（电场可以是______电场或_______电场）。若粒子的初速度为零，则：_________，v=__________；若粒子的初速度不为零，则：____________，v=______________。16．带电粒子的偏转（限于匀强电场）（1）运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。（垂直，匀变速曲线）（2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理，沿初速度方向为______________运动，运动时间t=______________.沿电场力方向为______________运动，加速度a=______________.离开电场时的速度v=______________,离开电场时的偏转角tan=______________。离开电场时的偏移量y=______________高二物理（选修3－1）第一章《静电场》总复习ABCABCOEBEAEC☆点电荷的场强、电场强度的迭加【例1】图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。☆静电力做功、电势、电势能、电势差【例2】如图所示，将一个电荷量为q=+3×10-10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10-9J。已知A点的电势为A=-4V，求B点的电势和电荷在B点的电势能。++ABFv☆电场线、等势面abcPQ【例3】abcPQ☆静电平衡【例4】如图所示，在孤立点电荷＋Q形成的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图)【例5】将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，说法正确的有()答案CA．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B．A和B的位置都不变C．A的位置不变，B往右偏离竖直方向D．A往左偏离竖直方向，B的位置不变☆电容器【例6】绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，如图1－8－3所示，则()A．电容器的电势差会减小B．电容器的电势差会增大C．静电计指针的偏转角度会减小D．静电计指针的偏转角度会增大【例7】如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态．以下说法正确的是()A若将上板A向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有a→b的电流B若将上板A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有b→a的电流C若将下板B向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→a的电流D．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G中无电流通过☆带电粒子在电场中的运动【例8】如图所示，在点电荷＋Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放，到达B点时，它们的速度大小之比为多少？【例9】一束电子流在经U＝5000V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示．若两板间距离d＝1.0cm，板长l＝5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？【例10】如图所示，长L＝0.20m的丝线的一端拴一质量为m＝1.0×10－4kg、带电荷量为q＝＋1.0×10－6C的小球，另一端连在一水平轴O上，丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动，整个装置处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E＝2.0×103N/C.现将小球拉到与轴O在同一水平面的A点上，然后无初速地将小球释放，取g＝10m/s2.求：(1)小球通过最高点B时速度的大小．(2)小球通过最高点时，丝线对小球的拉力大小．三、针对练习1．电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J，在B点的电势能为0.80×10-8J。已知A、B两点在同一条电场在线，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10-9C，那么（）A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB=4.0VD.把电荷从A移到B，电场力做功为W=4.0J2．某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为40V和10V，则a、b联机的中点c处的电势应（）A.肯定等于25VB.大于25VC.小于25VD.可能等于25V3．如图所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们联机的中点，B为联机上靠近N的一点，C为联机中垂在线处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（）A.场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B.场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C.场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D.场强最小的点是C点，电势最高的点是A点4．AB联机是某电场中的一条电场线，一正电荷从A点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图像如图所示，比较A、B两点电势的高低和场强E的大小，下列说法中正确的（）A.A＞φB，EA＞EBB.A＞φB，EA＜EBC.A＜φB，EA＞EBD.A＜φB，EA＜EB5．如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，a表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（）A.a变大，F变大 B.a变大，F变小C.a不变，F不变 D.a不变，F变小6．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a、b和c，a＞b＞c，一带正电的粒子射入电场中，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，静电力做负功B.粒子从L到M的过程中，静电力做负功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，动能减小7．如图所示，在球壳内部球心放置带电荷量＋Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是()A．A、B两点场强均为零B．EA>EB>ECC．如果A、C和球心在一条直线上，则A、C两点的场强方向相同D．B点场强方向指向球心8．在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是()A．用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B．用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C．用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触D．使验电器A靠近B9．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是()A．A、B两点场强相等，且都为零B．A、B两点场强不相等C．感应电荷产生的附加电场EA<EBD．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动10．如图所示，A、B为两个带等量异号电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列叙述正确的是()A．C棒的电势一定高于D棒的电势B．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流C．若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地D．若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分11．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，悬线偏转了角度α.在以下方法中，能使悬线的偏角α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KMN12．在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在以下两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？①保持K闭合；KMN②充电后将K断开；A.上移上极板MB.上移下极板NC.左移上极板MD.把下极板N接地13．如图1(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压．t＝0时，Q板比P板电势高5V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0<t<8×10－10s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是()答案DA．0<t<2×10－10sB．2×10－10s<t<4×10－10sC．4×10－10s<t<6×10－10sD．6×10－10s<t<8×10－10s14．一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向．两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b，从电容器边缘的P点(如图所示)以相同的水平速度射入两平行板之间．测得a和b与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2，若不计重力，则a和b的比荷之比是()A．1∶2B．1∶8C．2∶1答案DA15．计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是，其中常量ε=9.0×10-12Fm-1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60mm。只要电容变化达0.25pF，电子线路就能发出相应的信号。那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？A16．一束质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示．如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L.设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出电场时电势能的变化量为多少？(粒子的重力忽略不计)答案eq\f(q2U2L2,2m