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静电场:考点4

静电场:考点4

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1. (多选)如图所示,某区域电场线左右对称分布,M 、N 为对称线上的两点.下列说法正

确的是(

)

A . M 点电势一定高于N 点电势

B . M 点场强一定大于N 点场强

C . 正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能

D . 将电子从M 点移动到N 点,电场力做正功

2. (多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分

布如图所示.c 是两负电荷连线的中点,d 点在正电荷的正上方,c 、d 到正电荷的距离相等,则(

)

A .a 点的电场强度比b 点的大

B .a 点的电势比b 点的高

C .c 点的电场强度比d 点的大

D .c 点的电势比d 点的低

高考物理最新电磁学知识点之静电场解析

高考物理最新电磁学知识点之静电场解析 一、选择题 1.点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,如图所示,在AB连线上,电场强度为零的地方在() A.B左侧B.A右侧 C.A和B之间D.A的右侧及B的左侧 2.真空中静电场的电势φ在x正半轴随x的变化关系如图所示,x1、x2、x3为x轴上的三个点,下列判断正确的是() A.将一负电荷从x1移到x2,电场力不做功 B.该电场可能是匀强电场 C.负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能 D.x3处的电场强度方向沿x轴正方向 3.某静电场的一簇等差等势线如图中虚线所示,从A点射入一带电粒子,粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如实线ABC所示。已知A、B、C三点中,A点的电势最低,C点的电势最高,则下列判断正确的是( ) A.粒子可能带负电 B.粒子在A点的加速度小于在C点的加速度 C.粒子在A点的动能小于在C点的动能 D.粒子在A点的电势能小于在C点的电势能 4.如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相同.实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,

由此可知( ) A .三个等势面中,c 等势面电势高 B .带电质点通过Q 点时动能较小 C .带电质点通过P 点时电势能较大 D .带电质点通过Q 点时加速度较大 5.如图所示,将一带电小球A 通过绝缘细线悬挂于O 点,细线不能伸长。现要使细线偏离竖直线30°角,可在O 点正下方的B 点放置带电量为q 1的点电荷,且BA 连线垂直于OA ;也可在O 点正下方C 点放置带电量为q 2的点电荷,且CA 处于同一水平线上。则为( ) A . B . C . D . 6.空间存在平行于纸面方向的匀强电场,纸面内ABC 三点形成一个边长为1cm 的等边三角形。将电子由A 移动到B 点,电场力做功2eV ,再将电子由B 移动到C 点,克服电场力做功1eV 。匀强电场的电场强度大小为 A .100V/m B 2003 C .200V/m D .3V/m 7.质量为m 的带电微粒以竖直向下的初速度0v 进入某电场,由于电场力和重力的作用,微粒沿竖直方向下落高度h 后,速度变为零。重力加速度大小为g 。该过程中微粒的电势能的增量为( ) A . 201 2 mv B .mgh

静电场知识点总结

第一章静电场知识点概括 【考点1】电场的力的性质 1.库仑定律:■ (1)公式:F =kQ q ..(2)适用条件:真空中的点电荷。 2. F E=— q用比值法定义电场强度E,与试探电荷q无关;适用于一切电场 Q E=V r 适用于点电荷 U E =一 d 适用于匀强电场 3. (1)意义:形象直观的描述电场的一种工具 (2)定义:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。 说明:a.电场线不是真实存在的曲线。 b.静电场的电场线从正电荷出发,终止于负电荷(或从正电荷出发终止于无穷远,或来自于 无穷远终止于负电荷)。 J c.电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向相同。 d.电场线的疏密表示场强的大小,场强为零的区域,不存在电场线。 e.任何两条电场线都不会相交。 f.任何一条电场线都不会闭合。 g.沿着电场线的方向电势是降低的。 【典例1】如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的 圆心,?MOP =60° ,电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这 时O点电场强度的大小为E I;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为 E2,E i与E2之比为() A.1 : 2 B.2: 1 C. 2:3 方法提炼:求解该类问题时首先根据点电荷场强公式得出每一个点电荷产生的场强的大小和方向,再依据平行四边形定则进行合成。

【考点2】电场的能的性质 1.电势能E P、电势「、电势差U (1)电场力做功与路径无关,故引入电势能,W A B= E pA- E PB (2)电势的定义式:;:=E P q (3)电势差:UAB = ;:A -订 (4)电场力做功和电势差的关系:W A^= qU AB 沿着电场线方向电势降低,或电势降低最快的方向就是电场强度的方向。 2.电场力做功 定义:电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功W AB简称电功。 公式:W AB ^ qU AB 说明:1.电场力做功与路径无关,由q、U AB决定。 2.电功是标量,,电场力可做正功,可做负功,两点间的电势差也可正可负。 3?应用W A^qU AB时的两种思路 < (1)可将q、U AB连同正负号一同代入,所得的正负号即为功的正负; (2)将q、U AB的绝对值代入,功的正负依据电场力的方向和位移(或运动) 方向来判断。 ‘4.求电场力做功的方法:①由公式W A^qU AB来计算。 ②由公式W = F COS来计算,只适用与恒力做功。 彳 ③由电场力做功和电势能的变化关系W AB=E P A - E pB L④由动能定理W电场力+ W其他力=E k 【典例2]如图所示,Xoy平面内有一匀强电场,场强为E,方向未知,电场线跟X轴的负方向夹角为

考点8静电场

温馨提示: 此题库为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,关闭Word文档返回原板块。 考点8静电场 一、选择题 1.(2013 ?北京高考)某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作 用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动() A.半径越大,加速度越大 B.半径越小,周期越大 C.半径越大,角速度越小 D.半径越小,线速度越小 【解题指南】解答本题应注意以下两点: (1)电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供。 ⑵根据向心力的不同表达式分析电子做匀速圆周运动的加速度、周期、角速度、 线速度与半径的关系。 【解析】选C。根据题意,电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供,即 2 _ 2 kqqi=m”mV_=mr「=mr匚,可判断电子运动的半径越大,加速度越小、线速度r2r T2 越小、角速度越小、周期越大,故C正确。 2.(2013 ?安徽高考)如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空。将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处则在xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的

感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z二处 *

的场强大小为(k 为静电力常量)( ) A. k 4q h 2 B. k 4q 2 9h 2 C.k 3^ 9h 2 D.k 弩 9h 2 【解题指南】 解答本题可按以下思路进行 (1)本题中导体表面上的感应电荷未知,并且不是点电荷,必须先将导体表面上的 感应电荷转化为我们熟悉的模型; (2)静电平衡时导体内部场强处处为零,隐含了导体表面是等势面; ⑶对于z>0的空间,导体表面上的感应电荷,相当于在z=-h 处放置电荷量为-q 的 点电荷。 【解析】选D 。z =h 处电荷量为q 的点电荷,在z 轴上—处产生的场强为: kq (2)2 导体表面上的感应电荷 相当于在z=-h 处放置电荷量为-q 的点电荷,在z 轴上z = - 2 两个场强的合场强为E 器,D 项正确。 3. (2013 ?广东高考)喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经 带电室带负电后,以速度V 垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极 板间电场中 () 信号输入 E i 处产生的场强为:E 2二kq (弓)2

静电场中图像问题

静电场中的图像问题 三种图像类型 1.v-t图象: 根据v-t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化. 2.φ-x图象: (1)电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零; (2)在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向; (3)在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断. 3.E-x图象: (1)反映了电场强度随位移变化的规律; (2)E>0表示场强沿x轴正方向;E<0表示场强沿x轴负方向; (3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定. [思维深化] 在电势能E p与位移x的图象中,与x轴的交点和图象斜率分别表示什么? 答案与x轴的交点是电势为零的点,图象斜率反映静电力的大小,也间接反映了电场强度E的大小. 典例应用 【例1】[对v-t图象的理解](2014·海南·9)(多选)如图1甲,直线MN表示某电场中一条电场线,a、b是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放,粒子从a运动到b过程中的v-t图象如图乙所示,设a、b两点的电势分别为φa、φb,场强大小分别为E a、E b,粒子在a、b两点的电势能分别为W a、W b,不计重力,则有() 图1 A.φa>φb B.E a>E b C.E aW b 答案BD 解析电场线为直线,带负电的粒子仅在电场力的作用下由静止释放,那么一定沿着电场力的方向运动,故电场强度的方向向左,b点的电势高,选项A错误;由v-t图象的斜率表示粒子运动的加速度可知粒子运动的加速度越来越小,故b点的场强小,E a>E b,选项B正确,C错误;电场力做正功,电势能减小,选项D正确. 【例2】[对E-x图象的理解](2014·上海·19)(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图2所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷()

静电场高考真题

历年真题--静电场一.关于电场力的真题 1.如图,空间存在一方向水平向右的匀强磁场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则 A.P和Q都带正电荷 B.P和Q都带负电荷 C.P带正电荷,Q带负电荷 D.P带负电荷,Q带正电荷 2如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则 A.a、b的电荷同号,16 k 9

B .a 、b 的电荷异号,169k = C .a 、b 的电荷同号,6427k = D .a 、b 的电荷异号,6427 k = 3.如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k 0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A 球连接。A 、B 、C 三小球的 质量均为M ,q A =q 0>0,q B =-q 0,当系 统处于静止状态时,三小球等间距排 列。已知静电力常量为k ,则 A.07 4q q c = B.弹簧伸长量为0sin k Mg α C.A 球受到的库仓力大小为2Mg D.相邻两小球间距为Mg k q 730 2.关于电场能的真题 1. 关于静电场的等势面,下列说法正确的是 () A. 两个电势不同的等势面可能相交 B. 电场线与等势面处处相互垂直

C. 同一等势面上各点电场强度一定相等 D. 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低 的等势面,电场力做正功 2.静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开 始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则 A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小 B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 3.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为 a A、a B,电势能分别为E p A、E p B。下列说法正确的是 A.电子一定从A向B运动 B.若a A>a B,则Q靠近M端且为正电荷 C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A

最新静电场基本问题总结

静电场基本问题总结 静电场的基本问题 一、电场的几个物理量的求解思路 1.确定电场强度的思路 (1)定义式:E=F q . (2)库仑定律:E=kQ r 2(真空中点电荷,或近似点电荷的估算问题). (3)电场强度的叠加原理,场强的矢量和. (4)电场强度与电势差的关系:E=U d (限于匀强电场). (5)导体静电平衡时,内部场强为零即感应电荷的场强与外电场的场强等大反向 E 感=-E 外. (6)电场线(等势面)确定场强方向,定性确定场强. 2.确定电势的思路 (1)定义式:Φ=E p q . (2)电势与电势差的关系:U AB =ΦA -ΦB . (3)电势与场源电荷的关系:越靠近正电荷,电势越高;越靠近负电荷,电势越低. (4)电势与电场线的关系:沿电场线方向,电势逐渐降低. (5)导体静电平衡时,整个导体为等势体,导体表面为等势面. 3.确定电势能的思路 (1)与静电力做功关系:W AB =E p A -E p B ,静电力做正功电势能减小;静电力做负功电势能增加. (2)与电势关系:E p =q Φp ,正电荷在电势越高处电势能越大,负电荷在电势越低处电势能越大. (3)与动能关系:只有静电力做功时,电势能与动能之和为常数,动能越大,电势能越小. 4.确定电场力的功的思路 (1)根据电场力的功与电势能的关系:电场力做的功等于电势能的减少量,W AB =E p A -E p B . (2)应用公式W AB =qU AB 计算: 符号规定是:所移动的电荷若为正电荷,q 取正值;若为负电荷,q 取负值;若移动过程的始点电势ΦA 高于终点电势ΦB ,U AB 取正值;若始点电势ΦA 低于终点电势ΦB ,U AB 取负值. (3)应用功的定义式求解匀强电场中电场力做的功:W=qEl cos θ. 注意:此法只适用于匀强电场中求电场力的功. (4)由动能定理求解电场力的功:W 电+W 其他=?E k . 即若已知动能的改变和其他力做功情况,就可由上述式子求出电场力做的功. 【例1】 电场中有a 、b 两点,已知Φa =-500 V ,Φb =1 500 V ,将带电荷量为q=-4?10-9C 的点电荷从a 移到b 时,电场力做了多少功?a 、b 间的电势差为多少? 解析 电场力做的功为:W ab =E p a -E p a =q Φa -q Φb =- 4?10-9C ?(-500-1 500)V =8?10-6 J a 、 b 间的电势差为:U ab =Φa -Φb =-500 V -1 500 V =-2 000 V . 答案 8?10-6 J -2 000 V 变式训练1 如图1是一匀强电场,已知场强E=2?102 N /C .现让一个电荷量q=-4?10-8C 的电荷沿电场方向从M 点移到N 点,MN 间的距离l=30 cm .试求: (1)电荷从M 点移到N 点电势能的变化; (2)M 、N 两点间的电势差.

各地静电场的高考题

2012电场高考题汇编 1、(2012福建卷).如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是 A.A点电势大于B点电势 B.A、B两点的电场强度相等 C.q1的电荷量小于q2的电荷量 D.q12在A点的电势能小于q2在B点的电势能 答案:C 2、(2012江苏卷).真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r则A、B两点的电场强度大小之比为 A.3:1 B.1:3 C.9:1 D.1:9 答案:C 3、(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是 A.C和U均增大B.C增大,U减小 C.C减小,U增大D.C和U均减小 答案 B 4、(2012上海卷).A、B、C三点在同一直线上,AB:BC=1:2,B点位于A、C之间,在B 处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受电场力为()(A)-F/2(B)F/2 (C)-F(D)F 答案:B 5、(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带 负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面 内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场 中 A.做直线运动,电势能先变小后变大 B.做直线运动,电势能先变大后变小 C.做曲线运动,电势能先变小后变大 D.做曲线运动,电势能先变大后变小 答案:C。 6、(2012浙江卷).用金属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0.5cm是圆环被吸引到笔套上,如图所示。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、下都感应出异号电荷

高考物理新电磁学知识点之静电场全集汇编(5)

高考物理新电磁学知识点之静电场全集汇编(5) 一、选择题 1.点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,如图所示,在AB连线上,电场强度为零的地方在() A.B左侧B.A右侧 C.A和B之间D.A的右侧及B的左侧 2.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知 A.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 B.带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小 C.带电粒子在P点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 D.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大 3.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是() A.带电粒子一定做加速直线运动 B.带电粒子的电势能一定逐渐增大 C.带电粒子的动能一定越来越小 D.带电粒子的加速度一定越来越大 4.如图所示,将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点,细线不能伸长。现要使细线偏离竖直线30°角,可在O点正下方的B点放置带电量为q1的点电荷,且BA连线垂直于 OA;也可在O点正下方C点放置带电量为q2的点电荷,且CA处于同一水平线上。则 为()

A . B . C . D . 5.如图所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,电场强度大小为E 。在与环心等高处放有一质量为m 、带电荷量+q 的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是( ) A .小球在运动过程中机械能守恒 B .小球经过环的最低点时机械能最大 C .小球经过环的最低点时对轨道压力为2(mg +qE ) D .小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg +q E ) 6.空间存在平行于纸面方向的匀强电场,纸面内ABC 三点形成一个边长为1cm 的等边三角形。将电子由A 移动到B 点,电场力做功2eV ,再将电子由B 移动到C 点,克服电场力做功1eV 。匀强电场的电场强度大小为 A .100V/m B 2003 C .200V/m D .3V/m 7.质量为m 的带电微粒以竖直向下的初速度0v 进入某电场,由于电场力和重力的作用,微粒沿竖直方向下落高度h 后,速度变为零。重力加速度大小为g 。该过程中微粒的电势能的增量为( ) A .201 2 mv B .mgh C . 201 2mv mgh + D . 201 2 mv mgh - 8.两个相同的金属小球,所带电荷量大小之比为1:9,相距为r (r 远大于金属球的直径),两球之间的库仑引力大小为F 。如果把这两个小球相互接触后再使它们之间的距离变为原来的2倍,它们之间的库仑力大小将变为( ) A . 2536 F B . 56 F C . 23 F D . 49 F

静电场

用模拟法描绘静电场 静电场是由电荷分布决定的。给定区域内的电荷分布和介质分布及边界条件,可根据麦克斯韦议程组和边界条件来求得电场分布。但大多数情况下求出解析解,因此,要靠数字解法求出或实验方法测出电场分布。 【实验目的】 1.学会用模拟法描绘和研究静电场的分布状况。 2.掌握了解模拟法应用的条件和方法。 3.加深对电场强度及电势等基本概念的理解。 【实验仪器】 导电液体式电场描绘仪,同轴电极,平行板电极,白纸(自备) 【实验原理】 直接测量静电场是很困难的,因为仪表(或其探测头)放入静电场中会使被测电场发生一定变化。如果用静电式仪表测量,由于场中无电流流过,不起作用。因此,在实验中采用恒定电流场来模拟静电场。即通过测绘点定电流场的分布来测绘对应的静电场分布。 模拟法的要求是:仿造一个场(称为模拟场),使它的分布和静电场的分布完全一样,当用探针去探测曲势分布时,不会使电场分布发生畸变,这样就可以间接测出静电场。

用模拟法测量静电场的方法之一是用电流场代替静电场。由电磁学理论可知电解质(或水液)中稳恒电流的电流场与电介质(或真空)中的静电场具有相似性。在电流场的无源区域中,电流密度矢量和静电场中的电场强度矢量所遵从的物理规律具有相同的数学形式,所以这两种场具有相似性。在相似的场源分布和相似的边界条件下,它们的解的表达式具有相同的数学模型。如果把连接电源的两个电极放在不良导体如稀薄溶液(或水液)中,在溶液中将产生电流场。电流场中有许多电位彼此相等的点,测出这些电位相等的点,描绘成面就是等位面。这些面也是静电场中的等位面。通常电场分布是在三维空间中,但在水液中进行模拟实验时,测出的电场是在一个水平面内的分布。这样等位面就变成了等位线,根据电力线与等位线正交的关系,即可画出电力线。这些电力线上每一点切线方向就是该点电场强度的方向。这就可以用等位线和电力线形象地表示静电场的分布了。 检测电流中各等位点时,不影响电流线的分布,测量支路不能从电流场中取出电流,因此,必须使用高内阻电压就能消除这种影响。当电极接上交流电压时,产生交流电场的瞬时值是随时间变化的,但交流电压的有效值与直流电压是等效的(见附录),所以在交流电场中用交流电压表测量有效值的等位线与直流电场中测量同值的等位线,其效果和位置完全相同。 模拟法的应用条件是“模拟场“的基本规律或所满足的数学议程要与被模拟的场完全一样,这种模拟为数学模拟。恒定电流场和静电场满足相似的偏微分方程,只要

高三物理静电场的图像问题专项解释

高三物理静电场的图像问题专项解释 在高三物理静电场中,学生都已经注重带电粒子在电场中的运动,学生还应重视描述电场本质的图像。描述电场的图像有以下两种情况,一种是直接在坐标系中用电场线或等势线描述电场的分布,另一种是描述电场的本质的物理量随距离或其他量的变化关系图像,如场强随坐标轴变化的函数图像:即图像,电势随坐标轴变化的函数图像:图像,电势能随坐标轴变化的图像:图像。解答该类型题关键是要读懂图像的意义,即坐标轴,坐标原点,斜率,交点坐标,变化趋势等的物理意义,同时结合题意,读懂已知条件,以及提出的问题,根据电场强度的定义式和电势的基本公式解决问题。同时一定要根据图像描述的内容找出对应我们学习过的静电场的模型,场源可能是点电荷,也可能是电偶极子,还可能是带电平板等。 一、在坐标系中用电场线或者等势线来描述电场 知识准备: 1、等势线和电场线互相垂直; 2、等势线密的部分电场强度大; 3、电势沿着电场线电势越来越低。

例1、(2004&北京)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如右图所示.虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线,等势线形状相对于ox轴、oy轴对称.等势线的电势沿x轴正向增加.且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点(其横坐标为-x0)时,速度与ox轴平行.适当控制实验条件,使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动.在通过电场区域过程中,该电子沿y方向的分速度v y随位置坐标x变化的示意图是() 题目分析:根据等势线与电场线垂直和电势变化的情况从而画出经过p点的电场线(画时先在经过的等势线上的点作一小段垂线,再用平滑的曲线连接起来),然后根据受力情况求出物体在y轴方向的加速度和水平方向的加速度,得出物体在水平方向的速度和竖直方向速度变化情况.这其实是运动的合成与分解的问题。

静电场的6种高考典型案例

静电场的6种高考典型案例 在高考《考试说明》中,静电场部分有九个知识点。高考常考的知识点有七个,并且这七个知识点都属B级要求。静电场部分涉及的概念、规律都比较抽象,再加上学生的理解力和空间想象力欠缺,因此,静电场问题一直是一个难点问题。 分析近年的高考静电场问题,静电场的考题题型大致可归纳为四大类: ⑴电场线、等势面类; ⑵电场力功、电势能、电势、电势差类; ⑶静电平衡类; ⑷带电粒子的运动类。 〖典型案例分析〗 典型案例一、电场线、等势面类 是指利用典型电场的电场线和等势面的分布情况,以及电场线的特点来求解的问题。解这类问题,我们必须牢记各种典型的电场线和等势面的分布情况,以便与题中情景对照分析,还要灵活运用电场线的特点及等势面的特点,如在等势面上任意两点间移动电荷电场力不做功;沿电场线方向电势越来越低;等势面与电场线一定垂直;电场线的疏密可表示场强大小等。 〖例1〗(1995年全国高考)在静电场中: A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零 B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的 D.沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的 〖命题意图〗

考查电场线、场强和电势关系。 〖解析思路〗 本题A、B两选项都用了“一定”的字样,因此只要举出一个反例,就可以否定A、B选项的说法,譬如带正电的导体,其内部场强为零,电势不为零;匀强电场的场强处处相同,但顺电场线方向电势逐渐降低,故A、B选项均不正确。C、D选项正是应记住的电场线特点,故C、D正确。 〖探讨评价〗 ⑴对电场线类问题,首先我们要牢记各种典型电场电场线和等势面的分布情况,记住电场线的特点,更重要的是要对题意分析全面,并灵活应用各典型电场线的特点。 ⑵电场强度的计算有四种方法: a利用定义式求(用于任何电场); b利用决定式求(用于求真空场源点电荷的电场强度): c利用求(适用于匀强电场); d利用叠加式E=E1+ E2+……(矢量合成)。 〖说明〗 电场线与电荷的运动轨迹不一定重合。电荷的运动轨迹由带电粒子受到的合外力情况和初速度情况来决定。只有满足①电场线是直线;②粒子的初速度为零或初速度方向与电场线在同一条直线上时,其运动轨迹才与电场线重合。 〖例2〗(2000年北京、安徽春季高考)如图所示,P、Q是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是O、A、B是中垂线上的两点,OA

静电场知识点

静电场 第一讲 电场力的性质 一、 电荷及电荷守恒定律 1、自然界中只存在两种电荷,一种是正电,即用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,毛皮带正电。电荷间存在着相互作用的引力或斥力。电荷在它的周围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电荷量,简称电量。元电荷e=×10-19C ,所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。 2、使物体带电叫做起电。使物体带电的方法有三种:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。 3、电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变。这叫做电荷守恒定律。 二、点电荷 如果带电体间的距离比它们的大小大得多,带电体便可看作点电荷。 三、库仑定律 1、内容:在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,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 2、公式:2 21r Q Q k F =,F叫库仑力或静电力,也叫电场力,F可以是引力,也可以是斥力,K叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,K=×109N ·m 2/C 2 3、适用条件:(1)真空中;(2)点电荷。 四、电场强度 1、电场:带电体周围存在的一种物质,由电荷激发产生,是电荷间相互作用的介质。只要电荷存在,在其周围空间就存在电场。电场具有力的性质和能的性质。 2、电场强度: (1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。它描述电场的力的性质。 (2)q F E =,取决于电场本身,与q、F无关,适用于一切电场;2r Q K E =,仅适用于点电荷在真空中形成的电场。 (3)方向:规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。 (4)多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。这叫做电场的叠加原理。在电场的某一区域里,如果各点的场强的大小和方向都相同,这个区域里的电场中匀强电场。 五、电场线 1、概念:为了形象地描绘电场,人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发

【高中物理】静电场高考题整理

静电场高考题 1.(2015,新课标Ⅱ)两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转° 45,再由a 点从静止释放一同样的微粒,改微粒将( D ) A.保持静止状态 B.向左上方做匀加速运 . a C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动 电场力大小与重力相等,旋转后受力分析可知,合外力方向左下,所以向左下方做匀加速运动,D 对。 2.(2015,新课标Ⅱ)一质量为m 、电荷量为q (q>0)的粒子在匀强电场中运动,A 、B 为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A 点的速度大小为v 0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A 、B 两点间的电势差。 设在B 点的速度方向为v ,粒子在垂直方向不受力,所以在垂直方 向的分速度保持不变,即 v 0sin60°= vsin30° 得v= 3 v 0 设AB 间电势差为U AB ,根据动能定理得 q U AB =12mv 2 - 12mv 02 得U AB = mv 02q 3.(2014,新课标Ⅱ)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( AD ) A.电场强度的方向处处与等电势面垂直 B.电场强度为零的地方,电势也为零 C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 零势能面可以任意规定,通常规定大地电势为零,B 错。电场强度大小与电势高低没关系,C 错。

4.(2013,新课标Ⅱ)在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a ,b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k 。若 三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( B ) A. 3kq 3l 2 B. 3kq l 2 C. 3kq l 2 D. 3kq 3l 2 受力分析可知Eq=2k q 2l 2cos30°,解得E=3kq l 2 ,B 对。 5.(2013,新课标II )匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b 为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一正电荷为q的质点沿轨道内侧运动。经过a 点和b 点时对轨道压力的大小分别为N a和Nb,不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a 点和b 点时的动能。 质点受到电场力大小F E =Eq 设质点质量为m ,在ab 点速度分别为v a 、v b 根据牛顿定律N a +F E =m v a 2r , N b -F E =m v b 2 r 根据动能定理2F E r=12mv b 2-12 mv a 2 解得E=16(N b -N a ),E ka =r 12(N b +5N a ),E kb =r 12(5N b +N a ) 6.(2012,新课标)平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( BD A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动 粒子受到竖直向下的重力,垂直板面的电场力,两力不在同一直线,不可能平衡,A 错。只能合力方向水平向左,所以电场力做负功,电势能增加,B 对。动能减少,C 错。合力不变,做匀变速直线运动,D 对。

静电场复习讲义

静电场 【考点透视】 一、库伦定律与电荷守恒定律 1.库仑定律 (1)真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方 成反比,作用力的方向在他们的连线上。 (2)电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。 (3)当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之 间的相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可以看做带电的点,叫点电荷。类似于力学中的质点,也时一种理想化的模型。 2.电荷守恒定律 电荷既不能创生,也不能消失,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物体的另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变,这个结论叫电荷守恒定律。 电荷守恒定律也常常表述为:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的。 二、电场的力的性质 1.电场强度 (1)定义:放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值,叫该点的电场强度。 该电场强度是由场源电荷产生的。 (2)公式:q F E = (3)方向:电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。负电 荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。 2.点电荷的电场 (1)公式:2r Q K E = (2)以点电荷为中心,r 为半径做一球面,则球面上的个点的电场强度大小相等,E 的方向沿着半径向里(负电荷)或向外(正电荷) 3.电场强度的叠加 如果场源电荷不只是一个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。 4.电场线 (1)电场线是画在电场中的一条条的由方向的曲线,曲线上每点的切线方向,表示该点的电场强度的方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线。 (2)电场线的特点 电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷;电场线在电场中不相交;在同一电场里,电场线越密的地方场强越大;匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。 三、电场的能的性质 1.电势能 电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。 2.电势 (1)电势是表征电场性质的重要物理量,通过研究电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值得出。

《静电场》难题汇编

第七部分 静电场 第一讲 基本知识介绍 在奥赛考纲中,静电学知识点数目不算多,总数和高考考纲基本相同,但在个别知识点上,奥赛的要求显然更加深化了:如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。在处理物理问题的方法上,对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。 如果把静电场的问题分为两部分,那就是电场本身的问题、和对场中带电体的研究,高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题,而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说,奥赛关注的是电场中更本质的内容,关注的是纵向的深化和而非横向的综合。 一、电场强度 1、实验定律 a 、库仑定律 内容; 条件:⑴点电荷,⑵真空,⑶点电荷静止或相对静止。事实上,条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制,因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体,非真空介质可以通过介电常数将k 进行修正(如果介质分布是均匀和“充分宽广”的,一般认为k ′= k /εr )。只有条件⑶,它才是静电学的基本前提和出发点(但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的)。 b 、电荷守恒定律 c 、叠加原理 2、电场强度 a 、电场强度的定义 电场的概念;试探电荷(检验电荷);定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段;电场线是抽象而直观地描述电场有效工具(电场线的基本属性)。 b 、不同电场中场强的计算 决定电场强弱的因素有两个:场源(带电量和带电体的形状)和空间位置。这可以从不同电 场的场强决定式看出—— ⑴点电荷:E = k 2 r Q 结合点电荷的场强和叠加原理,我们可以求出任何电场的场强,如—— ⑵均匀带电环,垂直环面轴线上的某点P :E = 2 322 ) R r (k Qr ,其中r 和R 的意义见图7-1。 ⑶均匀带电球壳 内部:E 内 = 0

专题09 静电场-2019年高考真题和模拟题汇编(答案

专题09 静电场 1.(2019·新课标全国Ⅱ卷)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则 A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小 B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 【答案】AC 【解析】A.若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷,则先加速后减速,故A正确; B.若电场线为曲线,粒子轨迹不与电场线重合,故B错误。C.由于N点速度大于等于零,故N点动能大于等于M点动能,由能量守恒可知,N点电势能小于等于M点电势能,故C正确D.粒子可能做曲线运动,故D错误; 2.(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。则 A.a点和b点的电势相等 B.a点和b点的电场强度大小相等 C.a点和b点的电场强度方向相同 D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加 【答案】BC 【解析】由几何关系,

可知b 的电势大于a 的电势,故A 错误,把负电荷从a 移到b ,电势能减少,故D 错误;由对称性和电场的叠加原理,可得出a 、b 的合电场强度大小、方向都相同,故B 、C 正确。 3.(2019·北京卷)如图所示,a 、b 两点位于以负点电荷–Q (Q >0)为球心的球面上,c 点在球面外,则 A .a 点场强的大小比b 点大 B .b 点场强的大小比c 点小 C .a 点电势比b 点高 D .b 点电势比c 点低 【答案】D 【解析】由点电荷场强公式2 Q E k r =确定各点的场强大小,由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低。由点电荷的场强公式2Q E k r =可知,a 、b 两 点到场源电荷的距离相等,所以a 、b 两点的电场强度大小相等,故A 错误;由于c 点到场源电荷的距离比b 点的大,所以b 点的场强大小比c 点的大,故B 错误;由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面,所以a 点与b 点电势相等,负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷,根据沿电场线方向电势逐渐降低,所以b 点电势比c 点低,故D 正确。 4.(2019·天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程 A .动能增加 2 12 mv

物理选修静电场知识点

第一章 电场 一、电场基本规律 1、电荷 电荷守恒定律 自然界中只存在正、负电荷 自然界中两种电荷的总量是守恒的,使物质带电的过程,就是使电荷从一个物体转移到另一物体(如摩擦起电和接触带电);或者是从物体的一部分转移到另一部分(静电感应),不管何种方式,电荷既不能创造,也不能消失,这就是电荷守恒定律 (1)三种带电方式:摩擦起电-掠夺式、接触起电-均分式、感应起电-本能式 (2)元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷(e=×10-19C )的整 数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。 2、库伦定律:(1)定律内容:真空..中两个静止点电荷..... 之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 : (2)表达式:2 2 1r Q kQ F = k=×109N·m 2/C 2——静电力常量 (3)适用条件:真空中静止的点电荷。 二、电场 力的性质: 1、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。 2、电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。 (2)定义式:q F E = E 与 F 、q 无关,只由电场本身决定。 (3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。 方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。 - (4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式 ○ 1点电荷的场强公式:2r kQ E =——Q 场源电荷 ○ 2匀强电场场强公式:d U E =——d 沿电场方向等势面间距离 (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则 3、电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的 (2)电场线的特点: ①电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ! ②不封闭,不相交,不相切。 ③沿电场线电势降低,且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。

专题06 静电场(测)-2020年高考物理二轮精品复习(解析版)

专题测试 【满分:100分时间:90分钟】 一、选择题(本题共包括10小题,每小题5分,共50分) 1.(2020·甘肃天水高三联考)在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是() A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同【答案】D 【解析】沿着电场线的方向电势逐渐降低,电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小。电势高的地方电场强度不一定大,电场强度大的地方电势也不一定高,A 错误;电势零点是人为选取的,则电势为零的地方场强不一定为零,场强为零的地方电势也不一定为零,B、C 错误;在匀强电场中,场强处处相等,但沿着电场线的方向电势逐渐降低,所以场强大小相同的点电势不一定相同,D 正确。 2.(2020·河北衡水中学高三调研)如图所示,MN 是点电荷电场中的一条直线,a 、b 是直线上两点,已知直线上a 点的场强最大,大小为E ,b 点场强大小为1 2E ,已知a 、b 间的距离为L ,静电力常量为k ,则 场源电荷的电荷量为( ) A.2EL 2k B.EL 2k C.2EL 2k D. EL 2 2k 【答案】B 【解析】因a 点的场强最大,可知a 点离场源电荷最近,即a 点与场源电荷连线与直线MN 垂直,设场 源电荷在距离a 点x 的位置,则E =k Q x 2,b 点场强为12E =k Q x 2+L 2,联立解得x =L ,则Q =EL 2 k ,B 正确。 3.(2020·山东济宁模拟)如图所示,一个绝缘圆环,当它的1 4 均匀带电且电荷量为+q 时,圆心O 处的 电场强度大小为E ,现使半圆ABC 均匀带电+2q ,而另一半圆ADC 均匀带电-2q ,则圆心O 处电场强度的大小和方向为( )

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