电场强度、电容

电场强度、电容【概念规律练】知识点一电场力做功的特点如图2所示，在电场强度为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为0，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点.若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功叮 ；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2= ；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3= .由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是 .图2知识点二电场力做功与电势能变化的关系2.如图3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(p『(Pb和p，p>pb>p，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b c abc知( )图3粒子从K到L的过程中，电场力做负功粒子从L到M的过程中，电场力做负功粒子从K到L的过程中，电势能增加粒子从L到M的过程中，动能减少如图4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I」()图4若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大若q是负电荷，q在M点的电势能比在N点的电势能大无论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点的电势能小知识点三电势和电势差关于电势，下列说法正确的是( )电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功电场中某点的电势与零电势点的选取有关由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低电势是描述电场能的性质的物理量下列说法正确的是( )电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关电势差是一个标量，但是有正值和负值之分由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UAB=UBAABBA将一个电荷量为10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功2X10-6J.从C点移到D点，电场力做功7X10-6J,若已知B点比C点电势高3V,则U= .DA知识点四等势面7.如图57.如图5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，贝呎 )图5A点场强小于B点场强A点场强方向指向x轴负方向A点场强大于B点场强A点电势高于B点电势【方法技巧练】一、电场中电势高低的判断方法8•在静电场中，把一个电荷量q=2.0X10-5C的负电荷由M点移到N点，静电力做功6.0X10-4J,由N点移到P点，静电力做负功1.0X10-3J,则M、N、P三点电势高低关系是怎样的？二、电势差与电场力做功如图6所示，把电荷量为一5X10-9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)；若A点的电势UA (选填“增大”、“减小”或“不变”)；若A点的电势UA=15V，B点的电势UBAB已知U=60V,求:AC图7设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势;将q=—1.0X10-ioC的点电荷由A移到D电场力所做的功WAD；AD⑶将q=1.0X10-10C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功Wbcdp.【概念规律练】知识点一对公式U=Ed的理解下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是( )任意两点之间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积在任何方向上，若两点间距离相等，则它们之间电势差就相等沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落必定相等电势降落的方向必定是电场强度的方向如图4实线为某电场的电场线，虚线为等势线，已知c为线段ab的中点，过a、b

0=20V B.0>20VccC.0<20V D.0的范围无法确定cc知识点二利用U=Ed计算电势差如图5所示，A、B两点相距10cm,E=100V/m,AB与电场线方向的夹角0=120°,求A、求A、B两点间的电势差.图54.如图6所示为一个匀强电场的三个等势面A、B、C,相邻两等势面之间距离为10cm,此电场的场强为3X103V/m，若B为零电势，求A、C的电势.IiI图6知识点三带电粒子在电场中的直线运动如图7所示，在点电荷+Q激发的电场中有A、B两点，将质子和a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？图7—个电子(质量为9.1X10-31kg，电荷量为1.6X10-19C)以v=4X107m/s的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的电场强度大小E=2X105N/C，不计重力，求：电子在电场中运动的加速度；电子进入电场的最大距离；电子进入电场最大距离的一半时的动能.知识点四带电粒子在电场中的偏转7.如图87.如图8所示，电子在电势差为U的电场中加速后，垂直进入电势差为U的偏转电场，在满足电子能射出的条件下，下列四种1情况中，一定能使电子的偏转角0变2大的是( )图8U变大、U变大、U变大12C.U变大、U变小12【方1法技巧练2】U变小、U变大12D.U变小、U变小12一、用作图法确定电场方向下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势0a=10V，0b=2V，0ab=6V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是()C DC D二、用等分法确定匀强电场的电势图9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0A=15V,(pB=3V,(pC=—3V,求D点的电势(pD.A B C . ■ D B1- *C图9三、带电粒子在交变电场中运动问题的分析方法如图10(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〈8X10-10s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( )图100〈t〈2X10—10s2X10—10s〈t〈4X10—10s4X10—10s〈t〈6X10—10s6X10—10s〈t〈8X10—10s11如图2所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是( )图2 图3增大两极板之间的距离，指针张角变大将A板稍微上移，静电计指针张角将变大若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角将变大若将A板拿走，则静电计指针张角变为零12如图3所示电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )使A、B两板靠近一些使A、B两板正对面积错开一些断开S后，使B板向右平移拉开一些断开S后，使A、B正对面积错开一些13图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时，它们动能应为()答案qELcosQqELcosQqELcosQ 电场力做功的大小与电荷经过的路径无关,VAC答案ABAD答案ABD答案BC答案2只与电荷的始末位置有关答案答案答案p>p>pNMp答案(2)WAD⑶W=0(1)p=30V,pA=—9.0X10—