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7电场

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北山中学高2012级物理一轮复习练与学 电场 第 1 页 共 9 页 电场 一、知识与方法 （一）电场力的性质： （1）电荷在电场中受力F=qE ，正电荷受力与场强方向相同，负电荷受力与场强方向相反。 （2）场强是描述电场力的性质的物理量，电场线的疏密表示场强大小，切线方向为场强方向。

（3）场强定义式：qFE 点电荷场强：2RQKE 匀强电场：dUE （4）场强是矢量，叠加遵从矢量运算法则。 练习： 1、[2011·海南物理卷] 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知( ) A．n＝3 B．n＝4 C．n＝5 D． n＝6 2．【2011·济南模拟】有两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1＝E2的点( ) A．有三个，其中两处合场强为零

B．有三个，其中一处合场强为零

C．只有两个，其中一处合场强为零

D．只有一个，该处合场强不为零

3．【2011·广州模拟】如图X10－1所示，真空中A、B两处各有一个正点电荷，若放入第三个点电荷C，只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态，则C的电性及位置是( )

图X10－1 A．正电；在A、B之间

B．正电；在A的左侧

C．负电；在A、B之间

D．负电；在B的右侧

4．如右图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处( )

A．场强大小为kqr2，方向沿OA方向

B．场强大小为kqr2，方向沿AO方向 C．场强大小为2kqr2，方向沿OA方向 D．场强大小为2kqr2，方向沿AO方向

5、[2011·课标全国卷] 一带负电荷的质点在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，如图1－5所示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( ) 北山中学高2012级物理一轮复习练与学 电场 第 2 页 共 9 页 A D B

C

（二）电场能的性质 （1）电荷在电场中具有电势能qPE，其中为电场中电荷q所处位置电势。 （2）电场力对电荷作正功，电荷的电势能减少，负功，电荷电势能增加； （3）电势差：BAABU （4）在电场中将电荷从A点移到B点电场力做功：ABABUWq （5）电势为零（参考点）可任意选取，一般选择大地或无穷远电势为零。 （6）电势正负表高低，为“+”比参考点电势高，为“-”比参考点电势低；沿电场线方向是电势降低的方向 （7）将电势相等的点连成的面，叫等势面。电场线由高等势面指向低等势面。 （8）电场力垂直于等势面。 （9）处于电场中静电平衡的导体是个等势体，表面为等势面，内部场强处处为零。 练习： 1.(07广东A物理3) 右图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是 A．AD两点间电势差UAD与A A＇两点间电势差UAA＇

B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D＇移到D＇点，电场力做正

功 C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D＇移到D＇点，电势能减小 D．带电的粒子从A点移到C＇点，沿对角线A C＇与沿路径A→B→B＇→C＇电场力做功相同 2.（07全国理综Ⅰ20）. a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图，由此可知c点的电势为 （ ） A．4 V B．8 V C．12 V D．24 V 3.(07宁夏理综21.)匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E，一电量为1×10－6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则 A．W＝8×10－6 J，E＞8 V/m B．W＝6×10－6 J，E＞6 V/m C．W＝8×10－6 J，E≤8 V/m D．W＝6×10－6 J，E≤6 V/m 4.（09·宁夏·18）空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系xyzO，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标)0,,0(a，N点的坐标为)0,0,(a，P点的坐标为(,,)22aaa。已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为 （ ） A. 22V B.32V C.14V D.34V a b c d 20 V 24 V 4 V A B C

D E A/

B/ C/

D/ 北山中学高2012级物理一轮复习练与学 电场

第 3 页 共 9 页 5.【2011·巢湖模拟】如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线AB运动，由此可知( ) A. 电场中A点的电势低于B点的电势

B．微粒在A点时的动能大于在B点时的动能，在A点时的电势能小于在B

点时的电势能 C．微粒在A点时的动能小于在B点时的动能，在A点时的电势能大于在B

点时的电势能 D．微粒在A点时的动能与电势能之和等于在B点时的动能与电势能之和

6．【2011·德州模拟】如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是( )

A．三个等势面中，等势面c的电势最低

B．带电质点一定是从Q点向P点运动

C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大

D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小

7．【2011·海淀一模】某电场的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点，则以下判断正确的是( ) A．A点的场强大于B点的场强，B点的电势高于A点的电势

B．若将一个电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，则该电荷一

定为负电荷 C．一个负电荷处于A点的电势能大于它处于B点的电势能

D．若将一个正电荷由A点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动

8．【2011·苏北模拟】某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是( ) A．a点的电势高于b点的电势

B．c点的电场强度大于d点的电场强度

C．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功

D．若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加

场、等量异种(或同种)电荷的电场，要记牢其电场线的形状特点． 9．【2011·德州一模】如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别固定在椭圆的两个焦点M、N上，A、E两点关于M点对称．下列说法正确的是( )

A．A、B两点电势、场强均相同

B．C、D两点电势、场强均相同

C．A点的场强小于E点的场强

D．带正电的试探电荷在O点的电势能小于在E点的电势能

（三）电容器 C＝εrS4πkd UQC EdU

1．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵敏静电计相接，极板A接地．下列操作中可以观察到静电计指针张角变大的是( )

A．极板A上移

B．极板A右移

C．极板间插入一定厚度的金属片 北山中学高2012级物理一轮复习练与学 电场 第 4 页 共 9 页 D．极板间插入一云母片

2．【2011·淄博模拟】如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变大，则( )

A．电荷将向上加速运动

B．电荷将向下加速运动

C．电流表中将有从a到b的电流

D．电流表中将有从b到a的电流

3、[2011·天津卷] 板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为12d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是( ) A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1 C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1

4．【2011·温州模拟】一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关S，电容器充电后，

悬线与竖直方向夹角为θ，如图所示．下列方法中能使夹角θ减小的是( )

A．保持开关闭合，使两极板靠近一些

B．保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动

C．保持开关闭合，使两极板远离一些

D．断开开关，使两极板靠近一些

（四）带电粒子在电场中的运动 从力与运动的角度 能量守恒的角度去解决问题。 1．【2011·濮阳一模】如图所示，在粗糙的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点停下．则从M到N的过程中，下列说法正确的是( )

A．小物块所受的电场力减小

B．小物块的电势能可能增加

C．M点的电势一定高于N点的电势

D．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功

2、[2011·济宁模拟]如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L＝0.4 m，两板间距离d＝4×10－3 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流以相同的速度v0

从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两极板间不带电，由于重力作用，微粒能落到下

板的正中央．已知微粒质量m＝4×10－5 kg，电荷量q＝＋1×10－8 C，则下列说法正确的是( )

A．微粒的入射速度v0＝10 m/s B．电容器上板接电源正极时微粒有可能从平行板电

容器的右边射出电场 C．电源电压为180V时，微粒可能从平行板电容器的

右边射出电场 D．电源电压为100V时，微粒可能从平行板电容器的右边射出电场

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第七章 静电场

第七章 静电场

E
er
r
q e ( r R ) 2 r E 4 0 r 0( r R )
q 4 0 R 2

O
R
r
7(14)
例7-7:【书P267例题7-8(1)】求均匀带电球体的电场分布。已 知R，q 。 （设q＞0） 解：电荷分布的球对称性 电场分布的球对称性 选取同心球面为“高斯面”
§7-3 静电场的高斯定理 （重点、难点）
一、静电场的高斯定理
e
S
E dS
q内
0
二、高斯定理的应用 （重点、难点）
解题步骤：
e
S
E dS
q内
0

E
重点：选择一个合适的闭合曲面作为高斯面
要求：高斯面首先应是通过待求场强点的闭合面，其次高斯 面上各点的场强应大小处处相等，方向与高斯面正交；若有的地 方场强大小不等，或不能肯定相等，则应使这部分高斯面上的场 强与高斯面相切。
7(2)
§7-2
静电场 电场强度
（SI）V/m ；1V/m = 1N/c
F 定义场强： E = q0
一、点电荷的场强
F 1 qq0 er 2 4πε0 r
F E q0
E
1 q e 2 r 4πε0 r
7(3)
二、电场强度的计算
1. 点电荷系的场强计算
上 下 侧
r
h
h 0 ( r R ) 0 0 E dS E 2 rh 2 2 侧 hr 0 R r R )
2 r er ( r R ) 0 E r e r R ) 2 0 R 2 r
注电考试最新版教材-第13讲 第七章恒定电场(一)

注电考试最新版教材-第13讲 第七章恒定电场(一)

第7章 恒定电场大纲要求：1.掌握恒定电流、恒定电场、电流密度的概念2.掌握微分形式的欧姆定律、焦耳定律、恒定电场的基本方程和分界面上的衔接条件，能正确地分析和计算恒定电场问题3.掌握电导和接地电阻的概念，并能计算几种典型接地电极系统的接地电阻7.1恒定电场的基本概念恒定电流 恒定电流是不随时间变化的电流。

→电荷分布不随时间变化→电荷产生的电场不随时间变化恒定电场 由恒定电流的电荷产生的电场。

7.1.1 电流与电流密度电流密度J 单位时间垂直穿过以该点为中心的单位面积的电量，方向为正电荷在该点的运动方向。

单位 A/m 2电流面密度J S (r) 单位时间垂直穿过单位长度的薄层截面的电量。

单位 A/m电流强度 单位时间流过导电体截面的电荷量。

单位 A 安培 0lim →∆∆∆==S n SI e J 0L S Llim →∆∆∆=n I e J ⎰⎰∙=SSJ d I电荷在导电媒质（导体）或不导电的空间中有规则的运动形成电流，二者分别称作传导电流和运流电流。

电流密度与运动电荷体密度的关系dSdl dl dS dV dq ρρρ=⋅==dtdl dS dt dq dS dI J ρ===/ v J ρ=（体电流密度矢量）v K σ=（面电流密度矢量）v I τ= （线电流密度矢量）电流密度与电场强度的关系 E J σ= σ称为导电媒质的电导率。

电流密度的量值等于观察点处垂直于单位面积上所通过的电流，电流密度的方向规定为该点正电荷运动的方向。

工程意义：同轴电缆的外导体视为电流线密度分布；媒质的磁化，其表面产生磁化电流可用电流线密度表示,交变电场的集肤效应，即高频情况下，电流趋於表面分布，可用电流线密度表示。

电流密度与相应的电流之间具有以下关系：⎰⋅=SS d J I ⎰⋅=Sn dl e K I ）（ 7.1.2 电源要想在导线中维持恒定电流，必须依靠非静电力将B 极板的正电荷抵抗电场力搬到A 极板。

专题三 第7讲电场和磁场的基本性质

专题三 第7讲电场和磁场的基本性质

疏密表示电场的强弱，故Ea＜Eb，选项B正确；a点与e点的场 强大小相等，但方向不同，选项C错误；带负电粒子在较低等 势面电势能较大，c点电势低于e点电势，选项D正确。 答案 BD
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5.(多选)空间存在匀强电场，有一带电荷量为 q(q＞0)、质量为
m 的粒子从 O点以速率 v0 射入电场，运动到 A 点时速率为 2v0 ； 现有另一带电荷量为－ q 、质量为 m 的粒子以速率 2v0 仍从 O 点射入该电场，运动到B点时速率为3v0，若忽略重力的影响， 则( ) A.在O、A、B三点中，B点电势最高 B.在O、A、B三点中，A点电势最高
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第7讲 电场和磁场的基本性质
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1.(2013· 新课标全国卷Ⅰ，15)如图1所示，一半径为R的圆盘上均
匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上
有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a 点处有一电荷量为q (q＞0)的固定点电荷。已知b点处的场强为 零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
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1.(2015· 宁波市高三十校联考)一带电粒子仅在电
场力作用下，从电场中的a点以初速度v0进入 电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图4所 示，可以判断该粒子( ) 图4
A.在a点的加速度比b点大
B.在a点的电势能比b点小 C.在a点的电势比b点小 D.在a点的动能比b点小
图5
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解析
由题图知， a 点处的电场线比 b 点处的电场线密集， c
电场、磁场、电磁场

电场、磁场、电磁场

电场一、电荷：1.带正负电的基本粒子，称为电荷。

2.带正电的粒子叫正电荷（+），带负电的粒子叫负电荷（“﹣”）。

也是某些基本粒子(如电子和质子)的属性，它使基本粒子互相吸引或排斥。

3.元电荷：又称“基本电量”或“元电荷”。

在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，也是物理学的基本常数之一，常用符号e表示。

基本电荷e=1.6021892×10^-19库仑，（通常取e=1.6×10^-19C）。

是一个电子或一个质子所带的电荷量。

任何带电体所带电荷都是e的整数倍。

4.点电荷：不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体。

是实际带电体的理想化模型。

在研究带电体间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时，就可把带电体看成点电荷。

点电荷是没有大小的带电体，是一种理想模型．实际的带电体(包括电子、质子等)都有一定大小，都不是点电荷．当电荷间距离大到可认为电荷大小、形状不起什么作用时，可把电荷看成点电荷．5.对非点电荷间的相互作用力，可看成许多点电荷间相互作用力的叠加．静止点电荷对运动点电荷的作用力可用库仑定律（F=k*(q1*q2)/r^2）计算，但运动点电荷对运动点电荷的作用力一般不能用库仑定律计算．（比例常数k = 1/4pe0 (1-3)=9.0x10^9牛 ·米2/库2（N*m^2/C^2)）6.获取电荷：摩擦起点，接触取电，感应起电。

二、电荷守恒定律：1.对于一个孤立系统，不论发生什么变化，其中所有电荷的代数和永远保持不变。

（电荷守恒定律表明，如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失了某种电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。

）三、库仑定律：1. F=k*(Q1*Q2)/r^2。

（静电力常量： k = 9.0x10^9牛 ·米2/库2（N*m^2/C^2)）2. 真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同名电荷相斥，异名电荷相吸。