2025高中物理同步课程电磁学第13讲.静电场1含答案

2025高中物理同步课程电磁学202025年高考解决方案静电场（1）静电场（1） 学生姓名：学生姓名：上课时间：上课时间：错题再练习错题再练习第13讲静电场2013年高考怎么考2013年高考怎么考内容细目要求层次备注考纲要求静电现象两种电荷点电荷I带电粒子在电场中的计算只限于速度平行或垂直于电场两种情况．能用所学知识分析带电粒子在电场中的运动库仑定律电荷量电荷守恒II电场电场强度电场线点电荷的电场匀强电场电场的叠加II电场对电荷的作用力电场力电势能电势差电势等势面II匀强电场中电场强度和电势差的关系II静电感应静电现象的应用和危害的防治I示波管示波器及其应用I电容器的电容I平行板电容的电容常用电容器I考点解读静电场以选择和计算题形式考查，占20分左右，近几年考查情况如下2009年2010年2011年2012年16题6分19题6分20题6分18题6分23题8分19题6分21题16分24题20分21题6分24题20分知识讲解知识讲解专题目录【专题1】电场力的性质【专题2】电场能的性质【专题3】双电荷问题专题一、电场力的性质专题目标会用电荷守恒定律和库伦定律解题；理解场强、电场叠加等并会解决相关问题．掌握6种电场线的分布并会解决有关问题．专题讲练类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，促进对相关知识的准确理解．下列类比不正确的是（）．A．点电荷可以与质点类比，都是理想化模型B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关C．电磁波可以与机械波类比，都可以发生干涉现象、衍射现象，传播都需要介质D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为＋Q的电荷，另一电量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r（r<<R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为＿＿＿＿（已知静电力常量为k）方向为＿＿＿＿．在光滑水平面上，有两个带相同电性的点电荷，质量m1＝2m2，电量q1=2q2，当它们从静止开始运动，m1的速度为v时，m2的速度为_________；m1的加速度为时，m2的加速度为_________，当q1、q2相距为r时，m1的加速度为，则当相距2r时，m1的加速度为多少？如图所示，完全相同的金属小球和带等量异种电荷，中间连接着一个轻质弹簧（绝缘），放在光滑绝缘水平面上，平衡时弹簧的压缩量为．现将不带电的与完全相同的金属球与接触一下，然后拿走，重新平衡后弹簧的压缩量为，则（）A． B． C． D．在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为．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，水的密度为．这雨滴携带的电荷量的最小值约为（）A．2C B．4C C．6C D．8C如图所示，重力为、电量为的带正电小球，用绝缘丝线悬挂在水平向右的电场中，平衡时，丝线与竖直方向成角．若要保持带电小球在原处不动，令电场方向缓慢逆时针旋转至竖直向上，则场强大小在此过程中（）．A．保持不变 B．逐渐增大 C．逐渐减小 D．先变小后变大边长为a的正三角形ABC的三点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．在匀强电场中，将质量为m，带电量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则电场强度的大小为（）．A．有唯一值 B．最小值是 C．最大值 D．A．，B．，C．，D．，图甲中，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P点的电场强度大小，正确的是．A． B． C． D．图示为一个内、外半径分别为和的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为．取环面中心为原点，以垂直于环面的轴线为轴．设轴上任意点到点的距离为，点电场强度的大小为．下面给出的四个表达式（式中为静电力常量），其中只有一个是合理的．你可能不会求解此处的场强，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，的合理表达式应为（）．A．B．C．D．专题总结电场力2种的求法电场强度3种求法求场强的其他方法：(1)补偿法(2)等效替代法（3）看量纲，取极限6种常见的电场的电场线（如图）：正点电荷的电场如图所示：由正电荷出发，到无穷远处终止．负点电荷的电场如图所示：由无穷远处出发到负电荷终止．离点电荷越近，电场线越密，场强越大．在点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点．若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同．等量异种点电荷形成的电场中的电场线的分布情况如图所示，其特点有：两点电荷连线上的各点场强的方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大．两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直．在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点等距离的各点的场强相同．等量同种点电荷形成的电场中的电场线的分布情况如图所示，其特点是：两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线．两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零．从两点电荷连线中点沿中垂面（中垂线）到无限远，电场线先变密后变疏，场强先变大后变小．匀强电场如图点电荷与带电平板间的电场线分布如图专题二、电场能的性质专题目标理解电势能、电势、电势差及其相互关系．会比较电势能、电势的变化，会计算电势能、电势、电势差相关问题．专题讲练关于电势与电势能的说法正确的是（）．A．电荷在电场中电势高的地方电势能大B．在电场中的某点，电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大C．正电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大D．负电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位．1ev就是电势差为1V的两点间移动一个元电荷电场力所做的功．1ev＝1.6×10－19C×1V＝1.6×10－19J，把一个二价正离子从大地移动到电场中的A点，W＝6ev，求：UA＝？如图所示的电场线，可判定（）．A．该电场一定是匀强电场B．点的电势一定低于点电势C．负电荷放在点的电势能比点的电势能大D．负电荷放在点所受电场力方向向右如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（）．A．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电B．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电C．若粒子是从B运动到A，则其加速度减小D．若粒子是从B运动到A，则其速度减小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，图中直线为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；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)（）．右图中的虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子（重力不计），以不同的速率，沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判断（）．A．两粒子的电性一定相同B．粒子1的动能先减小后增大C．粒子2的电势能先增大后减小D．经过B、C两点时两粒子的速率可能相等根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹，a、b、c为该α粒子运动过程中依次经过的三点．下列说法中正确的是（）．A．三点的电场强度的关系为Eb<Ea=EcB．三点的电势的高低的关系为φb<φa=φcC．α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电势能先减小后增大D．α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电场力先做负功后做正功一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，下列说法中正确的是（）．A．如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高B．如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低C．如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大D．如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为(0)的点电荷．在距离底部点电荷为的管口处，有一电荷量为(0)、质量为的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为的处速度恰好为零．现让一个电荷量为、质量为的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为，重力加速度为，则该点电荷（）．hh2ABh1A．运动到B处的速度为零B．在下落过程中加速度逐渐减小C．运动到B处的速度大小为D．速度最大处与底部点电荷距离为如图所示，水平固定的带电小圆盘A，取盘中心O点的电势为零，从盘心O处释放一质量为m，带电量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的最大高度可达盘中心竖直线上的C点，且OC=h，又知道小球通过竖直线上B点时的速度最大且为，由此可以确定（）．A．B点的场强和C点的场强B．C点的场强和B点的电势C．B点的场强和C点的电势D．B点的电势和C点的电势如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角θ=60o的位置B时速度为零．以下说法中正确的是（）．A．A点电势低于的B点的电势B．小球受到的重力与电场力的关系是C．小球在B时，细线拉力为T=2mgD．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心处放一点电荷．现将质量为、电荷量为的小球从半圆形管的水平直径端点静止释放，小球沿细管滑到最低点时，对管壁恰好无压力．若小球所带电量很小，不影响点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在点处的电场强度的大小为（）．A． B． C．D．如图所示，在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷．将一个质量为，带电荷为的小金属块（金属块可以看成为质点）放在水平面上并由静止释放，金属块将在水平面上沿远离的方向开始运动．则在金属块运动的整个过程中（）．A．B．金属块的电势能先减小后增大C．金属块的加速度一直减小D．在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块．开始时滑块静止．若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1，持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2．当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能Ek．在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，冲量大小为I1；E2对滑块的电场力做功为W2，冲量大小为I2．则（）．A．I1＝I2 B．4I1＝I2C．W1＝0.25EkW2＝0.75Ek D．W1＝0.20EkW2＝0.80Ek专题总结电势能在电场中确定的两点间移动同一电荷，静电力做的功跟电荷移动的路径无关．静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量．（为电荷从点到点的过程中静电力所做的功，和表示电荷在点和点的电势能）．静电力做正功，电荷的电势能减少，静电力做负功，电荷的电势能增加．电势能大小的比较方法主要有以下几种：场电荷判断法：离场正电荷越近，检验正电荷的电势能越大，检验负电荷的电势能越小；离场负电荷越近，检验正电荷的电势能越小，检验负电荷的电势能越大．．．电势电势是由电场本身决定的，与试探电荷无关．（2）电场线指向电势降低的方向．等势面电场线一定跟等势面垂直，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．对等差等势面，密集的地方场强大，稀疏的地方场强小．常见电场等势面的形状（图中相邻两个等势面之间的电势差相等）．求法小结：电场力做的功；电势电势差；电势能注意：这个公式只适用于匀强电场；公式中的是沿场强方向的两点间的距离．专题三、双电荷问题专题目标理解双电荷电场场强和电势的分布．专题讲练如图所示，、是两个点电荷，它们的电荷量分别为、，是连线的中垂线，是中垂线上的一点．下列哪种情况能使点电场强度方向指向的左侧（）A．、都是正电荷，且B．是正电荷，是负电荷，且C．是负电荷，是正电荷．且D．、都是负电荷，且如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q．直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点．a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点．下列说法中正确的是（）++Q-QabcdOMNA．a点的场强大于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小B．a点的场强小于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大C．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小D．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷、，分别固定在、两点，为连线的中点，为的垂直平分线．在之间的点由静止释放一个带负电的小球（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，在连线上做往复运动，则（）A．小球的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小B．小球的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过点时的速率不断减小C．点电荷、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中周期不断减小D．点电荷、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中振幅不断减小如图，坐标系xOy，在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和－Q，C、D、E三点的坐标分别为C（0，a），D（b，0）和E（b，a）．将一个点电荷+q从O移动到D，电场力对它做功为W1，将它点电荷从C移动到E，电场力对它做功为W2．下列正确的是（）．A．两次移动电荷电场力都做正功，且W1=W2B．两次移动电荷电场力都做正功，且W1＞W2C．两次移动电荷电场力都做负功，且W1=W2D．两次移动电荷电场力都做负功，且W1＞W2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和，电势分别为和，则（）．如图所示，在一真空区域中，AB、CD是圆O的两条直径，在A、B两点上各放置电荷量为+Q和-Q的点电荷，设C、D两点的电场强度分别为EC、ED，电势分别为，下列正确的是（）．A．EC与ED相同，与相等B．EC与ED相同，与不相等C．EC与ED不相同，与相等D．EC与ED不相同，与不相等专题总结等量同正点电荷场强及电势分布水平线：由两电荷向无穷远场强大小递减，方向指向无穷远处，电势逐渐减小；由两电荷向连线中点场强递减，中心为0，方向指向中心，电势逐渐减小．中垂线：从中心向上下无穷远大小先增大后减小，方向指向无穷远处，电势逐渐减小．等量同负电荷上面①②中场强大小不变，方向反向，电势由减小变为增加．等量异种电荷场强及电势分布水平线：由两电荷向无穷远处场强大小递减，方向由正电荷指向无穷远处，或者由无穷远处指向负电荷，电势沿场强方向递减；两电荷间连线，场强方向由正电荷指向负电荷，大小先减小后增大，中心为非0极值，电势由正向负递减．中垂线：场强由中心向无穷远处递减，方向水平指向负电荷一边；中垂面为等势面，连接无穷远处，无穷远处电势为0，所以中垂面电势都为0．巩固练习巩固练习两个质量分别是的小球，各用长为的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为时，两丝线张开一定的角度，如图所示，则下列说法正确的是（）．A．若，则 B．若，则C．若，则 D．若，则如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A．在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B．当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°．则q2/q1为（）．AABOθ绝缘手柄A．2B．3C．2D．3在轴上有两个点电荷，一个带正电，一个带负电，且．用和分别表示两个点电荷产生的场强的大小，则在轴上（）．A．的点只有一处，该处的合场强为零B．的点共有两处，一处的合场强为零，另一处的合场强为C．的点共有三处，两处的合场强为零，另一处的合场强为D．的点共有三处，一处的合场强为零，另两处的合场强为如图所示，在、两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为、，是连接两点的直线，是直线上的一点，下列哪种情况下点的场强可能为零（）．A．、都是正电荷，且B．是正电荷，是负电荷，且C．是负电荷，是正电荷，且D．、都是负电荷，且如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A—O—B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（）．A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（）．A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险．如图所示，在轴上关于原点对称的两点固定放置等量异种点电荷和，轴上的点位于的右侧．下列判断正确的是（）．A．在轴上还有一点与点电场强度相同B．在轴上还有两点与点电场强度相同C．若将一试探电荷从点移至点，电势能增大D．若将一试探电荷从点移至点，电势能减小一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有（）．A．粒子带负电 B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大 D．粒子的电势能先减小，后增大已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，带电量分别为-2Q与-Q．现在使它们以相同的初动能E0（对应的动量大小为p0）开始相向运动且刚好能发生接触．接触后两小球又各自反向运动．当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2．有下列说法：①E1=E2>E0，p1=p2>p0②E1=E2=E0，p1=p2=p0③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点④两球必将同时返回各自的出发点．其中正确的是（）A．②④B．②③C．①④D．③④高考解决方案高考解决方案静电场（1）静电场（1） 学生姓名：学生姓名：上课时间：上课时间：错题再练习错题再练习第13讲静电场高考怎么考高考怎么考内容细目要求层次备注考纲要求静电现象两种电荷点电荷I带电粒子在电场中的计算只限于速度平行或垂直于电场两种情况。能用所学知识分析带电粒子在电场中的运动库仑定律电荷量电荷守恒II电场电场强度电场线点电荷的电场匀强电场电场的叠加II电场对电荷的作用力电场力电势能电势差电势等势面II匀强电场中电场强度和电势差的关系II静电感应静电现象的应用和危害的防治I示波管示波器及其应用I电容器的电容I平行板电容的电容常用电容器I考点解读静电场以选择和计算题形式考查，占20分左右，近几年考查情况如下2009年2010年2011年2012年16题6分19题6分20题6分18题6分23题8分19题6分21题16分24题20分21题6分24题20分知识讲解知识讲解专题目录【专题1】电场力的性质【专题2】电场能的性质【专题3】双电荷问题专题一、电场力的性质专题目标会用电荷守恒定律和库伦定律解题；理解场强、电场叠加等并会解决相关问题；掌握6种电场线的分布并会解决有关问题．专题讲练类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，促进对相关知识的准确理解．下列类比不正确的是（）．A．点电荷可以与质点类比，都是理想化模型B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关C．电磁波可以与机械波类比，都可以发生干涉现象、衍射现象，传播都需要介质D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在【答案】C半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为＋Q的电荷，另一电量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r（r<<R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为＿＿＿＿（已知静电力常量为k）方向为＿＿＿＿．【答案】，方向由球心指向小孔中心．在光滑水平面上，有两个带相同电性的点电荷，质量m1＝2m2，电量q1=2q2，当它们从静止开始运动，m1的速度为v时，m2的速度为_________；m1的加速度为时，m2的加速度为_________，当q1、q2相距为r时，m1的加速度为，则当相距2r时，m1的加速度为多少？【解析】由动量守恒知，当m1的速度为v时，则m2的速度为2v，由牛顿第二定律与第三定律知：当m1的加速度为时，m2的加速度为2．由库仑定律知：，,由以上两式得【答案】2v，2a，a/4如图所示，完全相同的金属小球和带等量异种电荷，中间连接着一个轻质弹簧（绝缘），放在光滑绝缘水平面上，平衡时弹簧的压缩量为．现将不带电的与完全相同的金属球与接触一下，然后拿走，重新平衡后弹簧的压缩量为，则（）A． B． C． D．【解析】C与A接触后，A的电量变为原来的一半，若此时A、B距离不变，则库伦力减为原来的一半，但二者的距离会在库伦力减小时增大，于是库伦力随之变得更小，即F小于原来的一半，x也小于原来的一半．【答案】C在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为．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，水的密度为．这雨滴携带的电荷量的最小值约为（）A．2CB．4CC．6CD．8C【答案】B如图所示，重力为、电量为的带正电小球，用绝缘丝线悬挂在水平向右的电场中，平衡时，丝线与竖直方向成角．若要保持带电小球在原处不动，令电场方向缓慢逆时针旋转至竖直向上，则场强大小在此过程中（）．A．保持不变 B．逐渐增大C．逐渐减小 D．先变小后变大【答案】D边长为a的正三角形ABC的三点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．【答案】方向由O指向C．在匀强电场中，将质量为m，带电量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则电场强度的大小为（）．A．有唯一值B．最小值是C．最大值D．【解析】如附图所示，利用三角形法则，很容易判断出AB跟速度方向垂直【答案】BA．，B．，C．，D．，【答案】C图甲中，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P点的电场强度大小，正确的是．A．B．C．D．【答案】C图示为一个内、外半径分别为和的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为．取环面中心为原点，以垂直于环面的轴线为轴．设轴上任意点到点的距离为，点电场强度的大小为．下面给出的四个表达式（式中为静电力常量），其中只有一个是合理的．你可能不会求解此处的场强，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，的合理表达式应为（）．A．B．C．D．【解析】当R1=0时，对于A项而言E=0，此时带电圆环演变为带电圆面，中心轴线上一点的电场强度E>0，故A项错误；当x=0时，此时要求的场强为O点的场强，由对称性可知E0=0，对于C项而言，x=0时E为一定值，故C项错误．当x→∞时E→0，而D项中E→4πkσ故D项错误；所以正确选项只能为B．【答案】B专题总结电场力2种的求法电场强度3种求法求场强的其他方法：(1)补偿法(2)等效替代法（3）看量纲，取极限6种常见的电场的电场线（如图）正点电荷的电场如图所示：由正电荷出发，到无穷远处终止．负点电荷的电场如图所示：由无穷远处出发到负电荷终止．离点电荷越近，电场线越密，场强越大．在点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点．若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同．等量异种点电荷形成的电场中的电场线的分布情况如图所示，其特点有：两点电荷连线上的各点场强的方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大．两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直．在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点等距离的各点的场强相同．等量同种点电荷形成的电场中的电场线的分布情况如图所示，其特点是：两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线．两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零．从两点电荷连线中点沿中垂面（中垂线）到无限远，电场线先变密后变疏，场强先变大后变小．匀强电场如图点电荷与带电平板间的电场线分布如图专题二、电场能的性质专题目标理解电势能、电势、电势差及其相互关系．会比较电势能、电势的变化，会计算电势能、电势、电势差相关问题．专题讲练关于电势与电势能的说法正确的是（）．A．电荷在电场中电势高的地方电势能大B．在电场中的某点，电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大C．正电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大D．负电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小【解析】正电荷在电势高处的电势能比电势低处的电势能大，负电荷则反之，所以A错．当具有电势为正值时，电量大的电荷具有的电势能大于电量小的电荷具有的电势能，当电势为负值，恰好相反，所以B错．正电荷形成的电场中，电势为正值，这样电势与正电荷的电量来积为正值，而负电荷在正电荷形成的电场中电势能为负值，因此C正确．负电荷形成的电场中，电势为负值，因而正电荷具有的电势能为负值，负电行具有的电势能为正值，所以D正确．【答案】CD电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位．1ev就是电势差为1V的两点间移动一个元电荷电场力所做的功．1ev＝1.6×10－19C×1V＝1.6×10－19J，把一个二价正离子从大地移动到电场中的A点，W＝6ev，求：UA＝？【解析】，可得如图所示的电场线，可判定（）．A．该电场一定是匀强电场B．点的电势一定低于点电势C．负电荷放在点的电势能比点的电势能大D．负电荷放在点所受电场力方向向右【解析】由一根电场线无法判断电场的大小，故A错；沿电场线方向，电势降低，故B错C对;负电荷放在B点所受电场力方向向左．【答案】C如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（）．A．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电B．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电C．若粒子是从B运动到A，则其加速度减小D．若粒子是从B运动到A，则其速度减小【答案】BC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，图中直线为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；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)（）．【解析】粉尘受力方向应该是电场线的切线方向，从静止开始运动时，轨迹是如A所示．【答案】A右图中的虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子（重力不计），以不同的速率，沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判断（）．A．两粒子的电性一定相同B．粒子1的动能先减小后增大C．粒子2的电势能先增大后减小D．经过B、C两点时两粒子的速率可能相等【解析】沿径迹1运动的粒子，受排斥力，动能先减小后增大，电势能先增大后减小；沿径迹2运动的粒子，情况正好相反，所以B选项正确．由于在A点时两粒子的速率不相等，而A、B、C三点处于同一等势面上，所以速率也不相等．【答案】B根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹，a、b、c为该α粒子运动过程中依次经过的三点．下列说法中正确的是（）．A．三点的电场强度的关系为Eb<Ea=EcB．三点的电势的高低的关系为φb<φa=φcC．α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电势能先减小后增大D．α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电场力先做负功后做正功【答案】D一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，下列说法中正确的是（）．A．如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高B．如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低C．如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大D．如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大【答案】C如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为(0)的点电荷．在距离底部点电荷为的管口处，有一电荷量为(0)、质量为的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为的处速度恰好为零．现让一个电荷量为、质量为的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为，重力加速度为，则该点电荷（）．hh2ABh1A．运动到B处的速度为零B．在下落过程中加速度逐渐减小C．运动到B处的速度大小为D．速度最大处与底部点电荷距离为【答案】C如图所示，水平固定的带电小圆盘A，取盘中心O点的电势为零，从盘心O处释放一质量为m，带电量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的最大高度可达盘中心竖直线上的C点，且OC=h，又知道小球通过竖直线上B点时的速度最大且为，由此可以确定（）．A．B点的场强和C点的场强B．C点的场强和B点的电势C．B点的场强和C点的电势D．B点的电势和C点的电势【解析】在点，小球受到的电场力大于重力，小球开始做加速运动．在远离的过程中，电场力减小，加速度减小，到点，电场力等于重力，小球速度最大，此时有，所以．在到的过程中，小球速度减小，直到速度为零．从到的过程中，根据能量关系或动能定理可知，，故，选C．【答案】C如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角θ=60o的位置B时速度为零．以下说法中正确的是（）．A．A点电势低于的B点的电势B．小球受到的重力与电场力的关系是C．小球在B时，细线拉力为T=2mgD．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为【答案】B如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心处放一点电荷．现将质量为、电荷量为的小球从半圆形管的水平直径端点静止释放，小球沿细管滑到最低点时，对管壁恰好无压力．若小球所带电量很小，不影响点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在点处的电场强度的大小为（）．A． B． C．D．【解析】A到B可用动能定理处理，只有重力做功，B点电场力和重力的合力充当向心力．【答案】C如图所示，在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷．将一个质量为，带电荷为的小金属块（金属块可以看成为质点）放在水平面上并由静止释放，金属块将在水平面上沿远离的方向开始运动．则在金属块运动的整个过程中（）．A．B．金属块的电势能先减小后增大C．金属块的加速度一直减小D．【解析】金属块先加速后减速最终静止【答案】D在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块．开始时滑块静止．若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1，持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2．当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能Ek．在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，冲量大小为I1；E2对滑块的电场力做功为W2，冲量大小为I2．则（）．A．I1＝I2B．4I1＝I2C．W1＝0.25EkW2＝0.75EkD．W1＝0.20EkW2＝0.80Ek【答案】C专题总结电势能在电场中确定的两点间移动同一电荷，静电力做的功跟电荷移动的路径无关．静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量．（为电荷从点到点的过程中静电力所做的功，和表示电荷在点和点的电势能）．静电力做正功，电荷的电势能减少，静电力做负功，电荷的电势能增加．电势能大小的比较方法主要有以下几种：场电荷判断法：离场正电荷越近，检验正电荷的电势能越大，检验负电荷的电势能越小；离场负电荷越近，检验正电荷的电势能越小，检验负电荷的电势能越大．电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大，逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小．．电势电势是由电场本身决定的，与试探电荷无关．电场线指向电势降低的方向．等势面电场线一定跟等势面垂直，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．对等差等势面，密集的地方场强大，稀疏的地方场强小．常见电场等势面的形状（图中相邻两个等势面之间的电势差相等）．求法小结：电场力做的功；电势电势差；电势能注意：这个公式只适用于匀强电场；公式中的是沿场强方向的两点间的距离．专题三、双电荷问题专题目标理解双电荷电场场强和电势的分布．专题讲练如图所示，、是两个点电荷，它们的电荷量分别为、，是连线的中垂线，是中垂线上的一点．下列哪种情况能使点电场强度方向指向的左侧（）A．、都是正电荷，且B．是正电荷，是负电荷，且C．是负电荷，是正电荷．且D．、都是负电荷，且【解析】电场强度是矢量，它的叠加遵循平行四边形定则，结合选项由点电荷电场的特点及平行四边形定则作图进行判断．【答案】ACD如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q．直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点．a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点．下列说法中正确的是（）．++Q-QabcdOMNA．a点的场强大于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小B．a点的场强小于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大C．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小D．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大【答案】C如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷、，分别固定在、两点，为连线的中点，为的垂直平分线．在之间的点由静止释放一个带负电的小球（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，在连线上做往复运动，则（）A．小球的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小B．小球的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过点时的速率不断减小C．点电荷、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中周期不断减小D．点电荷、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中振幅不断减小【解析】本题为带点粒子在电场中的运动，设F与绕O点对称，在F与，处之间，小球始终在指向O点的回复力作用下做往复运动，若小球P带电量缓慢减小，则小球受力缓慢，减小，此后小球能运动到点下方，即振幅会加大，A错．每次经过O点时，由于电场力做功减少，故速度不断减小，B对．若点电荷M、N电荷量缓慢增大，中垂线CD上的场强相对增大，则小球受力缓慢增大，振幅减小，加速度相对原来每个位置增大，故一个周期的时间必定减小，CD正确．【答案】BCD如图，坐标系xOy，在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和－Q，C、D、E三点的坐标分别为C（0，a），D（b，0）和E（b，a）．将一个点电荷+q从O移动到D，电场力对它做功为W1，将它点电荷从C移动到E，电场力对它做功为W2．下列正确的是（）．A．两次移动电荷电场力都做正功，且W1=W2B．两次移动电荷电场力都做正功，且W1＞W2C．两次移动电荷电场力都做负功，且W1=W2D．两次移动电荷电场力都做负功，且W1＞W2【答案】B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和，电势分别为和，则（）．A．B．C．D．【答案】A如图所示，在一真空区域中，AB、CD是圆O的两条直径，在A、B两点上各放置电荷量为+Q和-Q的点电荷，设C、D两点的电场强度分别为EC、ED，电势分别为，下列正确的是（）．A．EC与ED相同，与相等B．EC与ED相同，与不相等C．EC与ED不相同，与相等D．EC与ED不相同，与不相等【答案】B专题总结等量同正点电荷场强及电势分布水平线：由两电荷向无穷远场强大小递减，方向指向无穷远处，电势逐渐减小；由两电荷向连线中点场强递减，中心为0，方向指向中心，电势逐渐减小．中垂线：从中心向上下无穷远大小先增大后减小，方向指向无穷远处，电势逐渐减小．等量同负电荷上面①②中场强大小不变，方向反向，电势由减小变为增加．等量异种电荷场强及电势分布水平线：由两电荷向无穷远处场强大小递减，方向由正电荷指向无穷远处，或者由无穷远处指向负电荷，电势沿场强方向递减；两电荷间连线，场强方向由正电荷指向负电荷，大小先减小后增大，中心为非0极值，电势由正向负递减．中垂线：场强由中心向无穷远处递减，方向水平指向负电荷一边；中垂面为等势面，连接无穷远处，无穷远处电势为0，所以中垂面电势都为0．巩固练习巩固练习两个质量分别是的小球，各用长为的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为时，两丝线张开一定的角度，如图所示，则下列说法正确的是（）．A．若，则 B．若，则C．若，则 D．若，则【解析】以m1为研究对象，对m1受力分析如图所示．由共点力平衡得：①②，由①／②得大小如何，同理，因为不论q1，q2大小如何两带电小球所受库仑斥力属于作用力与反作用力，永远相等，故从知，m大，则小，θ变小（θ<90°），m相等，θ也相等，BC正确．【答案】BC如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A．在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B．当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°．则q2/q1为（）．AABOθ绝缘手柄A．2B．3C．2D．3【答案】C在轴上有两个点电荷，一个带正电，一个带负电，且．用和分别表示两个点电荷产生的场强的大小，则在轴上（）．A．的点只有一处，该处的合场强为零B．的点共有两处，一处的合场强为零，另一处的合场强为C．的点共有三处，两处的合场强为零，另一处的合场强为D．的点共有三处，一处的合场强为零，另两处的合场强为【答案】B如图所示，在、两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为、，是连接两点的直线，是直线上的一点，下列哪种情况下点的场强可能为零（）．A．、都是正电荷，且B．是正电荷，是负电荷，且C．是负电荷，是正电荷，且D．、都是负电荷，且【解析】设在MN上的任意一点，q1产生的场强大小为E1，q2产生的场强大小为E2．A中，P点场强方向向左，大小为E=E1+E2．B中，P点场强大小为E=|E1-E2|，由于q1的电荷量较小，P点距离q1较近，故P点场强可为零．C中，P点场强方向向右，大小为E=E1-E2．D中，P点场强方向向右，大小为E=E1+E2．【答案】B如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A—O—B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（）．A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右【解析】由等量异种电荷电场线分布可知，从A到O，电场由疏到密；从O到B，电场线由密到疏，所以从A—O—B，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场切线方向，为水平向右．由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等方向相反．电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A—O—B过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B正确．【答案】B请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（）．A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险【答案】B．【答案】D如图所示，在轴上关于原点对称的两点固定放置等量异种点电荷和，轴上的点位于的右侧．下列判断正确的是（）．A．在轴上还有一点与点电场强度相同B．在轴上还有两点与点电场强度相同C．若将一试探电荷从点移至点，电势能增大D．若将一试探电荷从点移至点，电势能减小【解析】根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x轴上还有一点P点电场强度相同，即和P点关于O点对称，A正确．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大．一般规定无穷远电势为零，过0点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q在P点时电势能为负值，移至O点时电势能为零，所以电势能增大，C正确．【答案】AC一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有（）．A．粒子带负电 B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大【答案】AB已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，带电量分别为-2Q与-Q．现在使它们以相同的初动能E0（对应的动量大小为p0）开始相向运动且刚好能发生接触．接触后两小球又各自反向运动．当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2．有下列说法：①E1=E2>E0，p1=p2>p0②E1=E2=E0，p1=p2=p0③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点④两球必将同时返回各自的出发点．其中正确的是（）A．②④B．②③C．①④D．③④【解析】由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，相同时间内的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点．由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点．且两球末动量大小和末动能一定相等．从能量观点看，两球接触后的电荷量都变为-1.5Q，在相同距离上的库仑斥力增大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功，由机械能定理，系统机械能必然增大，即末动能增大．【答案】C202025年高考解决方案静电场（2）静电场（2） 学生姓名：学生姓名：上课时间：上课时间：错题再练习错题再练习第14讲静电场（2）2013年高考怎么考2013年高考怎么考内容细目要求层次备注考纲要求静电现象两种电荷点电荷I带电粒子在电场中的计算只限于速度平行或垂直于电场两种情况．能用所学知识分析带电粒子在电场中的运动库仑定律电荷量电荷守恒II电场电场强度电场线点电荷的电场匀强电场电场的叠加II电场对电荷的作用力电场力电势能电势差电势等势面II匀强电场中电场强度和电势差的关系II静电感应静电现象的应用和危害的防治I示波管示波器及其应用I电容器的电容I平行板电容的电容常用电容器I考点解读静电场以选择和计算题形式考查，占20分左右，近几年考查情况如下2009年2010年2011年2012年16题6分19题6分20题6分18题6分23题8分19题6分21题16分24题20分21题6分24题20分知识讲解知识讲解专题目录【专题1】静电感应、静电平衡【专题2】电容器【专题3】图像问题【专题4】带电粒子在电场中的运动专题一、静电感应、静电平衡专题目标知道静电感应，能解决一些简单的问题．专题讲练如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A、B分开，再将C移走．关于A、B的带电情况，下列判断正确的是（）A．A带正电，B带负电 B．A带负电，B带正电C．A、B均不带电 D．A、B均带正电一个球形金属导体，处于静电平衡状态时（）A．导体内部没有净电荷．B．导体内部任意两点间的电势差不一定为零C．导体内部的场强不一定处处为零D．在导体表面上，电场线可以与导体表面成任意角使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过（）

A．小球做先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动

C．小球受的电场力不做功D．电场力对小球先做正功后做负功专题总结静电感应：把不带电的导体放在外加的电场中，导体中的电荷将重新分配，导体两端将出现等量异种电荷，这种现象叫静电感应．静电平衡：静电感应时，导体中没有电荷定向移动的状态，叫做静电平衡状态．注意这里是没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动静电平衡特征导体内部的场强处处为零．导体内部的场强是外加的电场和导体感应出的电荷产生的电场在导体内部叠加的合场强，感应出的电荷在导体内部产生的场强并不为零，外加的电场在导体内部产生的场强也不为零．导体是等势体，表面是等势面．导体表面上任一点的场强方向跟表面在该点的切面垂直导体所带的电荷分布在导体表面上．净电荷分布在导体的外表面，内部没有净电荷．（因为净电荷之间有斥力，所以彼此间距离尽量大，净电荷都在导体表面）静电屏蔽:处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的场强处处为零，即能把外电场遮住，使内部不受外部电场的影响，这就是静电屏蔽．若导体空腔或网罩内没有带电体，则空腔内的电场恒为零，不受空腔外部电场的影响．静电屏蔽在实际有重要应用电学仪器或电子设备外面会有金属罩，通信电缆外面包有一层铅皮可防止外电场的干扰．电力工人在高压带电作业时，全身穿戴金属丝网制成的衣帽、手套、鞋子，可以对人体起静电屏蔽作用，使人安全作业．静电的防止和利用危害：静电由于吸附尘埃会给印刷、制药、合成纤维等工业生产中带来危害．静电对高精密仪器有干扰甚至毁坏作用．静电的最大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物质而引起爆炸．防止：最简单而又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引入大地，避免静电积累．油罐车尾部拖的铁链就是一根接地线．调节空气的温度也是防止静电危害的有效方法．利用：静电利用依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在电场力的作用下，奔向并吸附到电极上．如图1-25是静电除尘示意图，除尘器由金属管A和管中的金属丝B组成，A接高压电源正极，B接高压电源负极．A、B之间有很强的电场，而且距B越近电场越强．B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，正离子跑到B上得到电子又变成空气分子．电子奔向正极A的过程中吸附到煤粉上便煤粉带负电，吸附到正极A上，排除的烟就成为清洁的了．专题二、电容器专题目标理解电容、电容器等两个概念，会解决一些简单的电容动态问题．专题讲练下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中错误的是（）A．根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电量无关B．根据电容的定义式，电容器极板上的电荷量每增加，电压就增加C．根据电场力做功的计算式，一个电子在电压下加速，电场力做功为D．根据电势差的定义式，带电量为正电荷，从点移动到点克服电场力做功为，、点的电势差为．一平行板电容器两极板间距为、极板面积为，电容为，其中是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间（）A．电场强度不变，电势差变大 B．电场强度不变，电势差不变C．电场强度减小，电势差不变 D．电场强度减小，电势差减小用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为．实验中，极板所带电荷量不变，若（）A．保持S不变，增大d，则变大B．保持S不变，增大d，则变小C．保持d不变，减小S，则变小D．保持d不变，减小S，则不变如图所示，D是一只二极管，AB是平行板电容器，在电容器两极板间有一带电微粒P处于静止状态，当两极板A和B间的距离增大一些的瞬间（两极板仍平行），带电微粒P的运动情况是（）A．向下运动 B．向上运动 C．仍静止不动 D．不能确定两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接，如图所示．闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴恰好处于静止状态．下列判断正确的是（）A．保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向上运动B．保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动C．断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动D．断开开关S，减小两板间的距离，液滴向下运动平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的电场强度，U表示电容器两极间的电压；W表示正电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，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，W变大C．U变小，W不变D．U不变，W不变在图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地．若极板B稍向上移动一点，由观察到静电计指针的变化，作出电容器电容变小的依据是（）A．两极间的电压不变，极板上电荷量变小B．两极间的电压不变，极板上电荷量变大C．D．极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变大竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图5所示的电路图连接．绝缘线与左极板的夹角为θ．当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则（）A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1>θ2，I1>I2C．θ1=θ2，I1=I2D．θ1<θ2，I1=I2如图电路中，，，忽略电源电阻，下列说法正确的是（）EEC2R2R1KC1①开关K处于断开状态，电容的电量大于的电量；②开关处于断开状态，电容的电量大于的电量；③开关处于接通状态，电容的电量大于的电量；④开关处于接通状态，电容的电量大于的电量．A．①B．④C．①③D．②④专题总结电容的两种求法：．电容器动态问题的两种不同变化：电键保持闭合，则电容器两端的电压不变，这种情况下带电荷量，而，．充电后断开，则电容器的电荷量不变，这种情况下，有，，．平行板电容器动态分析的基本步骤认清分析的前提是与中的哪个量恒定不变：一是电容器两板间的电势差保持不变（与电源连接）；二是电容器所带的电荷量保持不变（与电源断开）．用决定式判断电容的变化趋势．由定义式判断与中会发生变化的那个量的变化趋势．由分析电场中的点电荷受力变化，进一步分析其运动状态．选定某一极板为零电势，用计算场中某点的电场以及判断其变化，其中为该点到零电势极板的垂直距离，当该点垂直指向零电势极板的方向与电场方向相同时取“”，反之取“”．进一步判断场中任意两点间的电势差，由确定点电荷在该点的电势能的变化，此时要注意和都有正负之分．专题三、图像问题专题目标知道图像问题的一般分析方法并会分析电场中的图像问题专题讲练如图1所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点．一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点．在此过程中，该点电荷的速度υ随时间t变化的规律如图2所示．则下列说法中正确的是（）A．A点的电场强度比B点的大B．A、B两点的电场强度相等C．A点的电势比B点的电势高D．A点的电势比B点的电势低如图所示为匀强电场的电场强度随时间变化的图象．当时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（）A．带电粒子将始终向同一个方向运动B．2s末带电粒子回到原出发点C．带电粒子在0-3s内的初、末位置间的电势差为零D．0-3s内，电场力的总冲量为零，电场力的总功不为零两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图A B C D某静电场沿ｘ方向的电势分布如图所示，则（）xx1x2A．在0～xl之间不存在沿x方向的电场B．在0～xl之间存在着沿x方向的匀强电场C．在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场D．在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场专题总结分析图像的方法是：轴、点、线、面．图像的斜率为场强E．沿电场线方向电势降低，电场线垂直等势面．专题四、带电粒子在电场中的运动专题目标熟记基本公式与结论，会解决带电粒子在电场中的加速和较复杂的偏转问题专题讲练如图所示，电子由静止开始从板向板运动，当到达板时速度为，保持两板间的电压不变，则正确的是（）A．当增大两板间距离时，增大B．当减小两板间距离时，增大C．当改变两板间距离时，不变D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大两带有等量异种电荷的平行板间有一匀强电场，一个带电粒子以平行于极板的方向进入此电场，要使此粒子离开电场时偏转距离为原来的（不计粒子所受重力），可采用方法为（）A．使粒子初速为原来2倍 B．使粒子初动能为原来2倍C．使粒子初动量为原来2倍 D．使两板间电压为原来2倍平行金属板板长为，相距为，两板间电势差为．带电量为，质量为的粒子以速度垂直板间电场方向进入板间电场区，并飞离出电场区域，则其侧移的大小为（）A．与板长L成正比 B．与板间距离成反比C．与两板间电势差U成正比 D．与粒子初速度v成正比如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离．用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定（）A．Ua>Ub>UcB．Ua—Ub＝Ub—UcC．Ea>Eb>EcD．Ea=Eb=Ec如图所示，M、N是带电量为q的等量异种电荷，O点为M、N连线的中点，A、B两点均在OM段，B点在A点的右侧，则O、A、B三点处的场强大小判断正确的是（）A．B．C．D．如图所示的电路中，A、B为两块水平放置的平行金属板，C是一带电油滴，开关K合上后，油滴刚好静止不动，下述哪些做法可使油滴向上加速运动（）A．使A、B两板靠近一些．B．使A、B两板正对面积错开一些．C．断开K后，使B板向下平移一些．D．断开K后，使A、B正对面积错开一些．图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d．当两板间加电压U时，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以水平速度从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B间的水平距离为L．不计重力影响．求：（1）带电粒子从A点运动到B点经历的时间t；（2）A、B间竖直方向的距离y；（3）带电粒子经过B点时速度的大小v．如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是（）PPtUABUO-UOOT/2TAB图(a)图(b)A．B．C．D．如图甲所示，A、B是两水平放置的足够长的平行金属板，组成偏转匀强电场，B板接地．A板电势φA随时间变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有正对两孔O1′和O2，两板间电压为U2，组成减速电场．现有一带负电粒子在t＝0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入，并能从O1′沿O1′O2进入C、D间，刚好到达O2孔，已知带电粒子带电荷量为－q，质量为m，不计其重力．求：（1）图1是示波管的原理图，它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极XX΄、YY΄组成．偏转电极的极板都是边长为l的正方形金属板，每对电极的两个极板间距都为d．电极YY΄的右端与荧光屏之间的距离为L．这些部件处在同一个真空管中．电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子，电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极间，两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转．荧光屏上有xoy直角坐标系，x轴与电极XX΄的金属板垂直（其正方向由X΄指向X），y轴与电极YY΄的金属板垂直（其正方向由Y΄指向Y）．已知电子的电量为e，质量为m．可忽略电子刚离开金属丝时的速度，并不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响．xxyo亮点XY图1加速电极（1）若加速电极的电压为U0，两个偏转电极都不加电压时，电子束将沿直线运动，且电子运动的轨迹平行每块金属板，并最终打在xoy坐标系的坐标原点．求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小；（2）若再在偏转电极YY΄之间加恒定电压U1，而偏转电极XX΄之间不加电压，求电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离；（3）（i）若偏转电极XX΄之间的电压变化规律如图2所示，YY΄之间的电压变化规律如图3所示．由于电子的速度较大，它们都能从偏转极板右端穿出极板，且此过程中可认为偏转极板间的电压不变．请在图4中定性画出在荧光屏上看到的图形；（ii）要增大屏幕上图形在y方向的峰值，若只改变加速电极的电压U0、YY΄之间电压的峰值Uy、电极XX΄之间电压的峰值Ux三个量中的一个，请说出如何改变这个物理量才能达到目的．tt4t02t0Ux-UxOUXX΄图2t02t0Uy-UyOtUYY΄图3Oxy图4如图甲所示，场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场内存在一竖直平面内半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是最右侧的点．在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m，电荷量为q，不计重力．试求：（1）电荷在电场中运动的加速度；（2）运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度；（3）某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交于P点，∠POA＝θ，请写出该电荷经过P点时动能的表达式；（4）若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，C、D分别为接收屏上最边缘的两点，如图乙所示，∠COB＝∠BOD＝30°．求该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围．如图所示，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中．一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态．一质量为m、带电荷量为q（q>0）的滑块从距离弹簧上端为x处静止释放，滑块在运动过程中电荷量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g．（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1；（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W．如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角θ=370，半径r=2．5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场．质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨．以小物体通过C点时为计时起点，0．1s以后，场强大小不变，方向反向．已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0．25．设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2．sin370=0．6，cos370=0．8．（1）求弹簧枪对小物体所做的功；（2）在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度．专题总结带电粒子只受电场力加速时当电场力的方向与运动方向在一条直线上时，粒子做加速直线运动或减速直线运动，这种情况下只有电场力做功．由动能定理得带电粒子由静止开始在电场中运动，在电场力作用下