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高二物理选修3-1静电场复习资料高二物理静电场复习资料(一)1、电容器、电容(1)电容器：两个彼此又互相的导体都可构成电容器。
(2)电容：①物理意义：表示电容器电荷本领的物理量。
②定义：电容器所带(一个极板所带电荷量的绝对值)与两极板间的比值叫电容器的电容。
2、电容器的充放电过程(1)充电过程特点(如图1.3 1)①充电电流：电流方向为方向，电流由大到小;②电容器所带电荷量;③电容器两板间电压;④电容中电场强度;当电容器充电结束后，电容器所在电路中电流，电容器两极板间电压与充电电压;⑤充电后，电容器从电源中获取的能量称为(2)放电过程特点(如图1.3 2)：①放电电流，电流方向是从正极板流出，电流由大变小;开始时电流最大②电容器电荷量;③电容器两极板间电压;④电容器中电场强度;⑤电容器的转化成其他形式的能注意：放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程，当放电结束时，电路中无电流。
高二物理静电场复习资料(二)1、研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索带电粒子在电场中的运动，是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动量定理、动能定理、功能原理等力学规律.研究时，主要可以按以下两条线索展开.(1)力和运动的关系牛顿第二定律根据带电粒粒子受到的电场力，用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况.(2)功和能的关系动能定理根据电场力对带电粒子所做的功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理或从全过程中能量的转化，研究带电粒子的速度变化，经历的位移等.这条线索同样也适用于不均匀的电场. 要注意分清微观粒子和普通带电微粒：研究微观粒子(如电子、质子、粒子等)在电场中的运动，通常不必考虑其重力及运动中重力势能的变化;研究普通的带电微粒(如油滴、尘埃等)在电场中的运动，必须考虑其重力及运动中重力势能的变化.2、研究带电粒子在电场中运动的两类重要的思维技巧(1)类比与等效电场力和重力都是恒力，在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比.例如，垂直射入平行板电场中的带电粒子的运动可类比于平抛，带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度g值的变化等.(2)整体法(全过程法)电荷间的相互作用是成对出现的，把电荷系统的整体作为研究对象，就可以不必考虑其间的相互作用.电场力的功与重力的功一样，都只与始末位置有关，与路径无关.它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化，从电荷运功的全过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题入口或简化计算.3、处理带电粒子在电场中运动的一般步骤带电粒子在匀强电场中加速和偏转，带电粒子的加速是一种匀变速直线运动，带电粒子的偏转是一种匀变速曲线运动，类似于平抛运动。
人教版高二物理选修3-1第一章静电场单元复习1 / 10高二物理选修3-1静电场单元复习一、单选题1．如图所示为点电荷a 、b 所形成的电场线分布，以下说法正确的是（ ）A. a 、b 为异种电荷B. a 、b 为同种电荷C. A 点场强大于B 点场强D. A 点电势低于B 点电势2.竖直绝缘墙壁上的Q 处有一固定的小球A ，在Q 的正上方的P 点用绝缘丝线悬挂另一小球B ，A 、B 两小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，如图所示，由于漏电，使A 、B 两小球的电量逐渐减少，悬线与竖直方向夹角θ逐渐变小，如图所示，则在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力的大小将（）A. 保持不变B. 先变小后变大C. 逐渐变小D. 逐渐变大3.一个带正电的质点，电荷量q =2.0×10-9C ，在静电场中由a 点移动到b 点，在这过程中，除电场力外，其他外力做的功为6.0×10-5J ，质点的动能增加了8.0×10-5J ，则a 、b 两点间的电势差U ab 为（ ）A.B.C.D.4.如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E 中，在环的上端，一个质量为m 、带电荷量为+q 的小球由静止开始 沿轨道运动，则（ ）A. 小球运动过程中机械能守恒B. 小球经过环的最低点时速度最小C. 在最低点球对环的压力为mg +qED. 在最低点球对环的压力为3(mg +qE )5.如图所示，M 和N 是匀强电场中的两个等势面，相距为d ，电势差为U ，一质量为m (不计重力)、电荷量为-q 的粒子，以速度通过等势面M 射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N 的速度应是（ ）A.B.C.D.6.如图所示，平行金属板A、B间加速电压为U1，C、D间的偏转电压为U2，M为荧光屏。
今有电子（不计重力）从A板由静止开始经加速和偏转后打在与荧光屏中心点O相距为Y的P点，电子从A板运动到荧光屏的时间为t。
高二物理选修3一1知识点总结
一、电场
电荷与电场：
自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。
电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，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，电荷的总量保持不变。
库仑定律：描述了点电荷之间的相互作用力。
电场强度与电势：
电场强度：描述电场中某点的电场强弱和方向的物理量。
电势：描述电场中某点电势能的物理量。
等势面：电场中电势相等的各点构成的面。
电势差与电场力做功：
电势差：电场中两点间电势的差值。
电场力做功与电势差的关系。
二、电路
电阻：表示导体对电流的阻碍作用。
欧姆定律：描述了电流、电压和电阻之间的关系。
串联与并联电路：了解串联和并联电路的特点及计算方法。
三、磁场
磁场的基本概念：磁力作用的区域，通过磁感线来描述。
磁感应强度：描述磁场强弱的物理量。
洛伦兹力：带电粒子在磁场中受到的力。
四、电磁感应
电磁感应现象：磁场变化产生电场的现象。
法拉第电磁感应定律：描述了感应电动势与磁通量变化率之间的关系。
此外，高二物理选修3-1还可能涉及光学等其他知识点，如光的反射、折射、干涉和衍射等现象，以及电磁波的基本性质和应用等。
请注意，不同版本的教材和教学大纲可能有所差异，因此在实际学习过程中，建议参考教材和教师提供的教学资料进行详细的复习和总结。
同时，通过多做习题和参加讨论，加深对知识点的理解和应用能力。
人教版高二物理选修3-1第一章静电场专题专项训练（含答案）1.（多选题）如图所示，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（）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2.（多选题）三个质量相等，分别带有正电负电和不带电的颗粒，从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度v0垂直电场线方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点如图所示则（）A．落在c点的颗粒在两板间运动时间最长B．落在a点的颗粒带正电、C点的带负电C．三个颗粒运动到正极板时动能一样大D．落在a的点颗粒加速度最大3.a、b、c三个α粒子（重力不计）由同一点M同时垂直场强方向进入带有等量异种电荷的两平行金属板的电场间，其轨迹如图所示，其中b恰好沿板的边缘飞出电场，由此可知（）A．进入电场时a的速度最大，c的速度最小B．a、b、c在电场中运动经历的时间相等C．若把上极板向上移动，则a在电场中运动经历的时间增长D．若把下极板向下移动，则a在电场中运动经历的时间增长4.（多选题）如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是（）A．滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升B．滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升C．电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变D．电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变5.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞入。
仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A．a一定带正电，b一定带负电B ．a 加速度增大，b 加速度增大C ．a 电势能减小，b 电势能增大D ．a 和b 的动能一定都增大6.（多选题）分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由P 点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带负电，下板接地．三小球分别落在图中A 、B 、C 三点，则正确的是 A ．A 带正电、B 不带电、C 带负电B ．三小球在电场中加速度大小关系是：a A ＜a B ＜aC C ．三小球在电场中运动时间相等D ．三小球到达下板时的动能关系是Ek C ＞EkB ＞EkA7.如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P 点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ） A ．平行板电容器的电容值将变大 B ．静电计指针张角变小 C ．带电油滴的电势能将增大D ．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变8.（多选题）如图所示，带电平行金属板A 、B ，板间的电势差大小为U ，A 板带正电，B 板中央有一小孔．一带正电的微粒，带电荷量为q ，质量为m ，自孔的正上方距板高h 处自由落下，若微粒恰能落至A 、B 板的正中央C 点，则( )A ．微粒下落过程中重力做功为mg (h ＋d 2)，电场力做功为qU2B ．微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为qU2C ．若微粒从距B 板高2h 处自由下落，则恰好能达到A 板D ．微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小9.如图所示，一价氢离子（11H ）和二价氦离子（42He ）的混合体，经同一加速电场U 1同时加速后，垂直射入同一偏转U 2电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ）A ．同时到达屏上同一点B ．先后到达屏上同一点C ．同时到达屏上不同点D ．先后到达屏上不同点10.（多选题）如图，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（）A．此液滴带负电B．液滴的加速度等于2gC．合外力对液滴做的总功等于零D．液滴的电势能减少11.如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m 、电荷量为e 的电子静止在竖直放置的平行金属板的A 点，经电压U 0加速后，通过B 点进入两板间距为d 、电压为U 的水平放置的平行金属板间，最后电子从右侧的两块平行金属板之间穿出，已知A 、B 分别为两块竖直板的中点，右侧平行金属板的长度为L ，求：（1）电子通过B 点时的速度大小v 0；（2）电子从右侧的两块平行金属板之间飞出时的侧移距离y ； （3）电子从右侧平行金属板进入到飞出时电场对它所做的功W ．12.长为L 的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电量为+q 、质量为m 的带电粒子，以初速度v 0 紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与下极板成30°角，如图所示，不计粒子重力，求： （1）粒子末速度的大小； （2）匀强电场的场强； （3）两板间的距离．13.一质量为m ，带电量为+q 的小球从距地面高h 处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离L 处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管．管上口距地面2h，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场，重力加速度为g ，如图所示，求：（1）小球初速度v 0、电场强度E 的大小； （2）小球落地时动能．参考答案1.CD2.AD3.D4.BD5.D6.ABD7.D8.BC9.B 10.ABD11.解：（1）从A到B由动能定理得：解得：（2）电子作类平抛运动有：，解得：a=L=v0ty=解之得：（3）电子进、出右侧平行金属板两点间的电势差为：．所以电场对电子做功为：12.解：（1）粒子离开电场时，合速度与水平夹角30度，由速度关系得合速度：，（2）粒子在匀强电场中为类平抛运动，在水平方向上：L=v0t，在竖直方向上：v y=at，由牛顿第二定律得：qE=ma解得：；（3）粒子做类平抛运动，在竖直方向上：，解得：；13.解：（1）电场中小球运动，在水平方向上：v0=①竖直方向上：=，②又v02=2L ③联立①②③得：v0=2L，E=．（2）从抛出到落地由动能定理得：mgh﹣EqL=E k﹣m v02小球落地时动能：E k=mgh。
第四节电势能和电势【知识要点】要点一判断电势高低的方法电场具有力的性质和能的性质，描述电场的物理量有电势、电势能、静电力、静电力做功等，为了更好地描述电场，还有电场线、等势面等概念，可以从多个角度判断电势高低．1．在正电荷产生的电场中，离电荷越近电势越高，在负电荷产生的电场中，离电荷越近，电势越低．2．电势的正负．若以无穷远处电势为零，则正点电荷周围各点电势为正，负点电荷周围各点电势为负．3．利用电场线判断电势高低．沿电场线的方向电势越来越低．4．根据只在静电力作用下电荷的移动情况来判断．只在静电力作用下，电荷由静止开始移动，正电荷总是由电势高的点移向电势低的点；负电荷总是由电势低的点移向电势高的点．但它们都是由电势能高的点移向电势能低的点．要点二理解等势面及其与电场线的关系1．电场线总是与等势面垂直的(因为如果电场线与等势面不垂直，电场在等势面上就有分量，在等势面上移动电荷，静电力就会做功)，因此，电荷沿电场线移动，静电力必定做功，而电荷沿等势面移动，静电力必定不做功．2．在同一电场中，等差等势面的疏密也反映了电场的强弱，等势面密处，电场线密，电场也强，反之则弱．3．已知等势面，可以画出电场线；已知电场线，也可以画出等势面．4．电场线反映了电场的分布情况，它是一簇带箭头的不闭合的有向曲线，而等势面是一系列的电势相等的点构成的面，可以是封闭的，也可以是不封闭的．要点三等势面的特点和应用1．特点(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功．(2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交．(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面．(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集．在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏．(5)等势面是虚拟的，为描述电场的性质而假想的面．2．应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别．(2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况．(3)由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可以绘制电场线，从而确定电场大体分布．(4)由等差等势面的疏密，可以定性地确定某点场强的大小.【问题探究】1.重力做功和静电力做功的异同点如何？相关因素电场中某一点的电势φ的大小，只跟电场本身有关，跟检验电荷q无关电势能大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的大小正负电势沿电场线逐渐下降，取定零电势点后，某点的电势高于零者，为正值；某点的电势低于零者，为负值正点电荷(＋q)：电势能的正负跟电势的正负相同．负点电荷(－q)：电势能的正负跟电势的正负相反单位伏特V焦耳J联系φ＝E pqE p＝qφ3.常见电场等势面和电场线的图示应该怎样画？(1)点电荷电场：等势面是以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏，如图1－4－5所示．图1－4－5(2)等量异种点电荷的电场：是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一个等势面．如图1－4－6所示．在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低，φA>φA′；在中垂线上φB＝φB′.图1－4－6(3)等量同种点电荷的电场：是两簇对称曲面，如图1－4－7所示，在AA′线上O点电势最低；在中垂线上O点电势最高，向两侧电势逐渐降低，A、A′和B、B′对称等势．图1－4－7【例题分析】一、电势能【例1】下列关于电荷的电势能的说法正确的是()A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零C．只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少D．只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少答案 D解析电荷的电势能与电场强度无直接关系，A、B错误；如果电荷的初速度为零，电荷只在静电力的作用下，做加速运动，电荷的电势能转化为动能，电势能减少，但如果电荷的初速度不为零，电荷可能在静电力的作用下，先做减速运动，这样静电力对电荷做负功，电荷的动能转化为电势能，电势能增加，所以C错误，D正确．二、判断电势的高低【例2】在静电场中，把一个电荷量为q＝2.0×10－5C的负电荷由M点移到N点，静电力做功6.0×10－4 J，由N点移到P点，静电力做负功1.0×10－3 J，则M、N、P三点电势高低关系是________．答案φN>φM>φP解析首先画一条电场线,如上图所示.在中间位置附近画一点作为M点.因为由M→N静电力做正功,而负电荷所受静电力与场强方向相反，则可确定N点在M点左侧．由N→P静电力做负功，即沿着电场线移动，又因1.0×10－3 J>6.0×10－4 J，所以肯定移过了M点，即P点位于M点右侧．这样，M、N、P三点电势的高低关系是φN>φM>φP.【对点练习】1.有一电场的电场线如图1－4－9所示，图1－4－9电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示，则() A．E A>E B，φA>φBB．E A>E B，φA<φBC．E A<E B，φA>φBD．E A<E B，φA<φB2．有关电场，下列说法正确的是()A．某点的电场强度大，该点的电势一定高B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大C．某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零3．将一个电荷量为－2×10－8 C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服静电力做功4×10－8 J，则M点电势φM＝________ V．若将该电荷从M点移到N点，静电力做功14×10－8 J，则N点电势φN＝________ V，MN两点间的电势差U MN ＝________ V.4．如图1－4－10所示．图1－4－10(1)在图甲中，若规定E p A＝0，则E p B________0(填“>”“＝”或“<”)．(2)试分析静电力做功情况及相应的电势能变化情况．【常见题型】题型一静电力做功和电势能变化之间的关系如图1所示，图1把电荷量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能__________(选填“增加”、“减少”或“不变”)；若A点的电势U A＝15 V，B点的电势U B＝10 V，则此过程中静电力做的功为________ J.[思维步步高] 电势能变化和静电力做功有什么关系？负电荷从A点移动到B，静电力做正功还是负功？静电力做功和电势能的变化在数值上有什么关系？[解析]将电荷从电场中的A点移到B点，静电力做负功，其电势能增加；A点的电势能为E p A＝qU A，B点的电势能为E p B＝qU B，静电力做功等于电势能变化量的相反数，即W＝E p A－E p B＝－2.5×10－8 J.[答案]增加－2.5×10－8 J[拓展探究]如果把该电荷从B点移动到A点，电势能怎么变化？静电力做功的数值是多少？如果是一个正电荷从B点移动到A点，正电荷的带电荷量是5×10－9 C，电势能怎么变化？静电力做功如何？[答案]减少 2.5×10－8 J增加－2.5×10－8 J[解析]如果把该电荷从B点移动到A点，静电力做正功，电势能减少．静电力做功为2.5×10－8 J；如果电荷的带电性质为正电荷，从B点移动到A点，静电力做负功，电势能增加了，静电力做负功，数值为－2.5×10－8 J.[方法点拨]电场中的功能关系：①静电力做功是电荷电势能变化的量度，具体来讲，静电力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；静电力对电荷做负功时，电荷的电势能增加，并且，电势能增加或减少的数值等于静电力做功的数值．②电荷仅受静电力作用时，电荷的电势能与动能之和守恒．③电荷仅受静电力和重力作用时，电荷的电势能与机械能之和守恒.题型二电场中的功能关系质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的．两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”)；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”)．作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F 与它们之间的距离r 的关系为F ＝⎩⎨⎧ 0，0<r <r 1，－F 0，r 1≤r ≤r 2，0，r >r 2.式中F 0为大于零的常量，负号表示引力．用U 表示夸克间的势能，令U 0＝F 0(r 2－r 1)，取无穷远为零势能点．下列U －r 图示中正确的是( )[思维步步高] 零势能面的规定有何用处？无穷远处的势能和r ＝r 2处的势能是否相同？当r <r 1之后势能怎么变化？[解析] 从无穷远处电势为零开始到r ＝r 2位置，势能恒定为零，在r ＝r 2到r ＝r 1过程中，恒定引力做正功，势能逐渐均匀减小，即势能为负值且越来越小，此过程图象为A 、B 选项中所示；r <r 1之后势能不变，恒定为－U 0，由引力做功等于势能减少量，故U 0＝F 0(r 2－r 1)．[答案] B[拓展探究]空间存在竖直向上的匀强电场，图2质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图2所示，在相等的时间间隔内( )A．重力做的功相等B．静电力做的功相等C．静电力做的功大于重力做的功D．静电力做的功小于重力做的功[答案] C[解析]根据微粒的运动轨迹可知静电力大于重力，故选项C正确．由于微粒做曲线运动，故在相等时间间隔内，微粒的位移不相等，故选项A、B错误．[方法点拨]电势能大小的判断方法：①利用E p＝qφ来进行判断，电势能的正负号是表示大小的，在应用时把电荷量和电势都带上正负号进行分析判断．②利用做功的正负来判断，不管正电荷还是负电荷，静电力对电荷做正功，电势能减少；静电力对电荷做负功，电势能增加.【课后作业】一、选择题1．一点电荷仅受静电力作用，由A点无初速释放，先后经过电场中的B点和C点．点电荷在A、B、C三点的电势能分别用E A、E B、E C表示，则E A、E B 和E C间的关系可能是()A．E A>E B>E C B．E A<E B<E CC．E A<E C<E B D．E A>E C>E B2．如图3所示电场中A、B两点，图3则下列说法正确的是()A．电势φA>φB，场强E A>E BB．电势φA>φB，场强E A<E BC．将电荷＋q从A点移到B点静电力做了正功D．将电荷－q分别放在A、B两点时具有的电势能E p A>E p B3．如图4所示，图4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，静电力做正功4．两个带异种电荷的物体间的距离增大一些时()A．静电力做正功，电势能增加B．静电力做负功，电势能增加C．静电力做负功，电势能减少D．静电力做正功，电势能减少5．如图5所示，图5O为两个等量异种电荷连线的中点，P为连线中垂线上的一点，比较O、P 两点的电势和场强大小()A．φO＝φP，E O>E PB．φO＝φP，E O＝E PC．φO>φP，E O＝E PD．φO＝φP，E O<E P6．在图6中虚线表示某一电场的等势面，图6现在用外力将负点电荷q从a点沿直线aOb匀速移动到b，图中cd为O点等势面的切线，则当电荷通过O点时外力的方向()A．平行于abB．平行于cdC．垂直于abD．垂直于cd7．如图7所示，图7固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知MQ<NQ.下列叙述正确的是()A．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加C．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少D．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点；则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变二、计算论述题8．如图8所示，图8平行板电容器两极板间有场强为E的匀强电场，且带正电的极板接地．一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子(不计重力)从x轴上坐标为x0处静止释放．(1)求该粒子在x0处的电势能E p x0.(2)试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变．9.图9一根对称的“∧”型玻璃管置于竖直平面内，管所在的空间有竖直向上的匀强电场E.质量为m、带电荷量为＋q的小球在管内从A点由静止开始沿管向上运动，且与管壁的动摩擦因数为μ，管AB长为l，小球在B端与管作用没有能量损失，管与水平面夹角为θ，如图9所示．求从A开始，小球运动的总路程是多少？10．如图10所示，图10一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量＋q，质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度v A的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用．(1)求小环运动到A点的速度v A是多少？(2)当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力F B 是多少？参考答案 【对点练习】1.答案 D2.答案 D3.答案 －2 5 －7解析 本题可以根据电势差和电势的定义式解决． 由W SM ＝qU SM 得U SM ＝W SM q ＝－4×10－8－2×10－8V ＝2 V而U SM ＝φS －φM ，所以φM ＝φS －U SM ＝(0－2) V ＝－2 V 由W MN ＝qU MN 得U MN ＝W MN q ＝14×10－8－2×10－8 V ＝－7 V而U MN ＝φM －φN ，所以φN ＝φM －U MN ＝[－2－(－7)] V ＝5 V4.答案 (1)< (2)见解析解析(1)A→B 移动正电荷，W AB >0，故E p A >E p B ，若E p A ＝0，则E p B <0. (2)甲中从A→B 移动负电荷，W AB <0，E p A <E p B 乙中从B→A 移动负电荷，W AB >0，E p A <E p B . 【课后作业】 一、选择题1.答案 AD解析 点电荷在仅受静电力作用的情况下，动能和电势能相互转化，动能最小时，电势能最大，故E A ≥E B ，E A ≥E C ，A 、D 正确．2.答案 BC解析 场强是描述静电力的性质的物理量；电势是描述电场能的性质的物理量，二者无必然的联系．场强大的地方电势不一定大，电势大的地方，场强不一定大，另根据公式E p ＝φq 知，负电荷在电势低的地方电势能反而大．3.答案 AC解析 由图示电场线的分布示意图可知，MN 所在直线的电场线方向由M 指向N ，则M 点电势一定高于N 点电势；由于N 点所在处电场线分布密，所以N 点场强大于M 点场强；正电荷在电势高处电势能大，故在M 点电势能大于在N点电势能；电子从M点移动到N点，静电力做负功．综上所述，A、C选项正确．4.答案 B解析异种电荷之间是引力，距离增大时，引力做负功，电势能增加．5.答案 A6.答案 D7.答案AD解析由点电荷产生的电场的特点可知，M点的电势高，N点的电势低，所以正电荷从M点到N点，静电力做正功，电势能减少，故A对，B错；负电荷由M点到N点，克服静电力做功，电势能增加，故C错；静电力做功与路径无关，负点电荷又回到M点，则整个过程中静电力不做功，电势能不变，故D对．二、计算论述题8.答案(1)－qEx0(2)见解析解析(1)粒子由x0到O处静电力做的功为：W电＝－qEx0①W电＝－(0－E p x0)②联立①②得：E p x0＝－qEx0(2)在x轴上任取两点x1、x2，速度分别为v1、v2.F＝qE＝mav22－v21＝2a(x2－x1)联立得12mv 22－12mv21＝qE(x2－x1)所以12mv22＋(－qEx2)＝12mv21＋(－qEx1)即E k2＋E p2＝E k1＋E p1故在其运动过程中，其动能和势能之和保持不变．9.答案l tan θμ解析由题意知小球所受合力沿玻璃管斜向上，即qE sin θ>mg sin θ＋F f ，小球所受管壁弹力垂直管壁向下，作出受力分析如右图所示．小球最终静止在“∧”形顶端，设小球运动的总路程为x ，由动能定理知：qEl sin θ－mgl sin θ－μ(qE cos θ－mg cos θ)x ＝0，解得x ＝l tan θμ.10.答案 (1)qErm (2)6qE解析 (1)小球在A 点时所受的静电力充当向心力，由牛顿第二定律得：qE ＝mv 2A r解得v A ＝ qEr m(2)在B 点小球受力如右图所示，小球由A 运动到B 的过程中，根据动能定理qE·2r=221122B A mu mu -在B 点，FB 、qE 的合力充当向心力：2B B u F qE m r-=,得6B F qE =。
高二物理专题——电场 总体归纳：二、二、五、三、四两个核心概念 两大基本规律五种典型电场 三大重要关系 三种典型运动【知识网络】电容器电容& = ¥ 平行板电霁器C =4爲静电感应、静电平衡、静电屏蔽• ■-Z ”"一■■ 4 L ■■»—【要点精析】☆电场线、场强、电势、等势面的相互关系：带电粒子在电场中：右）平衡；（2）直线运动;{3）曲线运动1. 电场线与场强的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向。
2•电场线与电势的关系：沿着电场线方向，电势越来越低。
3. 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。
4. 场强与电势的关系：场强和电势无因果关系。
场强的方向是电势降落最快的方向，场强大小标志着沿电场线方向电势降落的快慢，场强数值和电势数值无因果关系。
5•在匀强电场中电势差与场强的关系是U = Ed，或者E=U/d，公式中的d是沿场强方向上的距离。
☆电场力做功：2•电场力做功的四种计算方法⑴定义式计算法：W AB = FS AB• cos 0 =qEd此式仅适用于匀强电场，式中E为电场强度，S AB为A、B两点的距离，d AB为场强方向的位移。
(2) 电势变化计算法：W AB = qU AB = q(U A—U B)(3) 电势能变化计算法：W AB = - AEp= E PA—E PB⑷动能变化计算法：W电+ W非电=AE其中(2)、( 3)和(4)情况不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场。
应用( 2)式时，可以三个量都取绝对值，计算出功的数值之后，要再根据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力做功，还是克服电场力做功，也可都代入符号使用。
3. 判断电势能变化(或比较电势能大小)的方法：(1) 利用E pA=q如来判断：电势能的正负号是表示大小的，在应用时要把q和如的正负号代入分析。
高二物理选修3－1 第一章《静电场》复习纲要知识重点1.电荷电荷守恒2.元电荷： e= 。
3.库仑定律： F= 。
4.电场及电场强度定义式： E＝，其单位是。
5.点电荷的场强： E＝。
6.电场线的特色：7．静电力做功的特色：在电场中挪动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____ 相关8．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___________________ 。
9．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________地点时所做得功。
通常把 _________的电势能规定为零。
10．电势： 14．电势差 U：公式： U AB = 。
电势差有正负： U AB = - U BA。
11．电势与电势差的比较：UAB A B,UBAB A12．等势面：电场中的各点组成的面叫等势面。
17．等势面的特色：13．匀强电场中电势差与电场强度的关系：E＝。
14．电容：定义公式 C QC跟 Q、U没关，C rS 。
注意。
U 4 kd15．带电粒子的加快（ 1）运动状态剖析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，遇到的电场力与运动方向在同向来在线，做运动。
（答案：匀加（减）速直线）（ 2）用功能看法剖析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功（电场能够是______ 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）运动状态剖析：带电粒子以速度 v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，遇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）粒子偏转问题的剖析办理方法近似于_______的剖析办理，沿初速度方向为______________ 运动，运动时间t=______________.沿电场力方向为______________ 运动，加快度a=______________.走开电场时的偏移量y=______________走开电场时的偏转角tan =______________。
