1、第一章 靜電場章末分層突破點電荷kEEkE電場力AB 電場強度、電勢、電勢差、電勢能的比較物理量電場強度電勢電勢差電勢能意義描述電場的力的性質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)描述電場力做功的本領(lǐng)描述電荷在電場中的能量，電荷做功的本領(lǐng)定義E(Ep為電荷的電勢能)UABEpq矢標(biāo)性矢量：方向為放在電場中的正電荷的受力方向標(biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)只表示大小標(biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)只表示A、B兩點電勢的高低標(biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)表示大小決定因素電場強度由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)電勢由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，其大小與參考點的選取有關(guān)，有相對性由電場本身和兩點間差異決定，與試探電荷無關(guān)，與參考點的選取無關(guān)由電荷量和該點電勢二

2、者決定，與參考點選取有關(guān)聯(lián)系勻強電場中UABEd(d為A、B間沿電場強度方向上的距離)；沿著電場強度方向電勢降落最快；UABAB；WABEpAEpBqAqBqUAB(多選)如圖11所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上以下判斷正確的是()圖11Ab點的電場強度大于d點的電場強度Bb點的電場強度小于d點的電場強度Ca、b兩點間的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D試探電荷q在a點時的電勢能小于在c點時的電勢能【解析】如題圖所示，兩電荷連線的中點位置用O表示，在中垂線MN上，O點

3、電場強度最大，在兩電荷之間的連線上，O點電場強度最小，即EbEO，EOEd，故EbQB直線c位于某一等勢面內(nèi)，MNC若電子由M點運動到Q點，電場力做正功D若電子由P點運動到Q點，電場力做負(fù)功【解析】由電子從M點分別運動到N點和P點的過程中電場力所做的負(fù)功相等可知，N、P兩點在同一等勢面上，且電場線方向為MN，故選項B正確，選項A錯誤M點與Q點在同一等勢面上，電子由M點運動到Q點，電場力不做功，故選項C錯誤電子由P點運動到Q點，電場力做正功，故選項D錯誤【答案】B5一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如圖19所示，容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩

4、點，下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖19AA點的電場強度比B點的大B小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低CB點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直D將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點，電場力所做的功不同【解析】由題圖知，B點處的電場線比A點處的密，則A點的電場強度比B點的小，選項A錯誤；沿電場線方向電勢降低，選項B錯誤；電場強度的方向總與等勢面導(dǎo)體表面垂直，選項C正確；檢驗電荷由A點移動到B點，電場力做功一定，與路徑無關(guān)，選項D錯誤【答案】C6如圖110所示，兩平行的帶電金屬板水平放置若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒， 微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)45，再由a點

5、從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖110A保持靜止?fàn)顟B(tài)B向左上方做勻加速運動C向正下方做勻加速運動D向左下方做勻加速運動【解析】兩板水平放置時，放置于兩板間a點的帶電微粒保持靜止，帶電微粒受到的電場力與重力平衡當(dāng)將兩板逆時針旋轉(zhuǎn)45時，電場力大小不變，方向逆時針偏轉(zhuǎn)45，受力如圖，則其合力方向沿二力角平分線方向，微粒將向左下方做勻加速運動選項D正確【答案】D7.如圖111，P是固定的點電荷，虛線是以P為圓心的兩個圓帶電粒子Q在P的電場中運動，運動軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個點若Q僅受P的電場力作用，其在a、b、c點的加速度大小分別為aa、ab、ac，速度大

6、小分別為va、vb、vc.則() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖111Aaaabac，vavcvbBaaabac，vbvcvaCabacaa，vbvcvaDabacaa，vavcvb【解析】a、b、c三點到固定的點電荷P的距離rbrcEcEa，故帶電粒子Q在這三點的加速度abacaa.由運動軌跡可知帶電粒子Q所受P的電場力為斥力，從a到b電場力做負(fù)功，由動能定理|qUab|mvmv0，則vb0，vcvb，又|Uab|Ubc|，則vavc，故vavcvb，選項D正確【答案】D8如圖112所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強電場中運動，A、B為其運動軌跡上的兩點已知該粒子在A點的速度大小為v0，方向與

7、電場方向的夾角為60；它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30.不計重力求A、B兩點間的電勢差. 【導(dǎo)學(xué)號：】圖112【解析】設(shè)帶電粒子在B點的速度大小為vB.粒子在垂直于電場方向的速度分量不變，即vBsin 30v0sin 60由此得vBv0設(shè)A、B兩點間的電勢差為UAB，由動能定理有qUABm(vv)聯(lián)立式得UAB.【答案】章末綜合測評(一)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共10個小題，共60分在每小題所給的四個選項中，第17題只有一項符合題目要求，第810題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1關(guān)于電場線的以下說法中正確的是()

8、 【導(dǎo)學(xué)號：】A電場線上每一點的切線方向都跟電荷在該點的受力方向相同B沿電場線的方向，電場強度越來越小C電場線越密的地方同一試探電荷所受的靜電力就越大D順著電場線移動電荷，電荷受靜電力大小一定不變【解析】電場線上每一點的切線方向都跟正電荷在該點的受力方向相同，故選項A錯誤；沿電場線方向，其疏密變化情況未知，所以電場強度大小不能判定，電荷的受力情況也不能判定，故選項B、D錯誤；電場線越密的地方同一試探電荷所受的靜電力就越大，故選項C正確【答案】C2真空中，A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點的電場強度大小之比為()【導(dǎo)學(xué)號：】A31B13C91D19【解析】由點電荷場強公式有：

9、Ekr2，故有2291，C項正確【答案】C3下列選項中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣坐標(biāo)原點O處電場強度最大的是()【解析】由對稱性原理可知，A、C圖中O點的場強大小相等，D圖中O點場強為0，因此B圖中兩圓環(huán)在O點處合場強應(yīng)最大，選項B正確【答案】B4如圖1所示，O為兩個等量異種電荷連線的中點，P為連線中垂線上的一點，比較O、P兩點的電勢和場強大小()圖1AOP，EOEPBOP，EOEPCOP，EOEPDOP，EOEP【解析】根據(jù)等量異種電荷電場的分布情況可知，中垂線是等勢線，故OP，根據(jù)電場線的疏密知，EOEP，故A項正確【答案】A5如圖2所示，一

10、帶電粒子在電場中沿曲線AB運動，從B點穿出電場，a、b、c、d為該電場中的等勢面，這些等勢面都是互相平行的豎直平面，不計粒子所受重力，則() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖2A該粒子一定帶負(fù)電B此電場不一定是勻強電場C該電場的電場線方向一定水平向左D粒子在電場中運動過程動能不斷減少【解析】由于不能確定電場線方向，故不能確定粒子帶負(fù)電，A、C錯誤等勢面互相平行，故一定是勻強電場，B錯誤粒子受電場力一定沿電場線指向軌跡凹側(cè)，而電場線和等勢面垂直，由此可確定電場力一定做負(fù)功，故動能不斷減少，D正確【答案】D6如圖3所示，B、D在以點電荷Q為圓心的圓上，B、C在以QB連線中點為圓心的圓上，將一檢驗電荷從A點分別移到B

11、、C、D各點時，電場力做功是()圖3AWABWACBWADWABCWACWADDWABWAD【解析】由題圖可知，B、D在同一個等勢面上，C點的電勢比B點高，所以從A點向B、C、D三點移動電荷時，移至B、D兩點電場力做功是一樣多的，移至C點時電場力做功比移至B、D點少【答案】D7如圖4所示，a、b兩個帶正電的粒子，以相同的速度先后垂直于電場線從同一點進(jìn)入平行板間的勻強電場后，a粒子打在B板的a點，b粒子打在B板的b點，若不計重力，則() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖4Aa的電荷量一定大于b的電荷量Bb的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量Ca的比荷一定大于b的比荷Db的比荷一定大于a的比荷【解析】據(jù)題意，帶電粒子在勻強電場中

12、做類平拋運動，其水平位移為：xvt，豎直位移為：yat2t2，當(dāng)a、b以相同速度垂直電場線進(jìn)入電場后，有：xv，由于v、y和E都相等，而b粒子的水平位移大，故b粒子的較大，因而a粒子的較大，故C選項正確【答案】C8一帶電粒子在正電荷形成的電場中，運動軌跡如圖5所示的abcd曲線，下列判斷正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖5A粒子帶正電B粒子通過a點時的速度比通過b點時小C粒子在a點受到的靜電力比b點小D粒子在a點時的電勢能與在d點相等【解析】根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，可知粒子帶正電荷，故選項A正確；從a向b運動過程中，斥力做負(fù)功，因此動能減小，速度減小，故選項B錯誤；根據(jù)庫侖定律F可知

13、，在a點兩個電荷間距離遠(yuǎn)，受靜電力小，故選項C正確；粒子在a點與在d點處于同一等勢面上，從a到d的過程中，靜電力不做功，因此電勢能相等，故選項D正確【答案】ACD9如圖6所示，兩塊平行金屬板正對著水平放置，兩板分別與電源正、負(fù)極相連當(dāng)開關(guān)閉合時，一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點則()圖6A當(dāng)開關(guān)閉合時，若減小兩板間距，液滴仍靜止B當(dāng)開關(guān)閉合時，若增大兩板間距，液滴將下降C開關(guān)再斷開后，若減小兩板間距，液滴仍靜止D開關(guān)再斷開后，若增大兩板間距，液滴將下降【解析】當(dāng)開關(guān)閉合時，電容器兩端電壓為定值，等于電源電壓，設(shè)為U，兩板間的距離為d，帶電液滴處于平衡狀態(tài)，則mgq，當(dāng)兩板間的距離減小時，所受電

14、場力大于重力，液滴將向上做勻加速運動，A錯誤；兩板間的距離增大時，所受電場力小于重力，液滴將向下做勻加速運動，B正確；當(dāng)開關(guān)斷開后，電容器無法放電，兩板間的電荷量不變，設(shè)為Q，此時兩板間的場強大小E，可見場強大小與兩板間距離無關(guān)，即場強大小保持不變，電場力不變，液滴保持靜止，C正確，D錯誤【答案】BC10如圖7所示，A、B、C、D是勻強電場中的四個點，D是BC的中點，A、B、C構(gòu)成一直角三角形，ABL m，電場線與三角形所在的平面平行，已知A點的電勢為5 V，B點的電勢為5 V，C點的電勢為15 V，據(jù)此可以判斷() 【導(dǎo)學(xué)號：】圖7A場強方向由C指向BB場強方向垂直AD連線指向BC場強大小為

15、 V/mD場強大小為 V/m【解析】根據(jù)B、C點的電勢可以確定其中點D的電勢為5 V，A、D的連線為一條等勢線，電場線與等勢面垂直，且由高等勢面指向低等勢面，故場強方向垂直AD連線指向B，A錯誤，B正確；勻強電場的場強E，其中UAB10 V，dL cos 30，解得E V/m，C錯誤，D正確【答案】BD二、計算題(本大題共3個小題，共40分按題目要求作答)11(12分)如圖8所示，在真空中的O點放一點電荷Q1.0109 C，直線MN過O點，OM30 cm，M點放一點電荷q21010 C，求：圖8(1)M點的場強大?。?2)若M點的電勢比N點的電勢高15 V，則電荷q從M點移到N點，它的電勢能變

16、化了多少？【解析】(1)根據(jù)E得M點的場強E9.0109 N/C100 N/C.(2)電荷q從M點移到N點，電場力做功WMNqUMN2101015 J3109 J.這一過程中電場力做負(fù)功，電勢能增加3109 J.【答案】(1)100 N/C(2)電勢能增加了3109 J12(12分)如圖9所示，在水平方向的勻強電場中，用長為L的絕緣細(xì)線拴住一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，線的上端固定，開始時連線拉成水平，突然松開后，小球由靜止開始向下擺動，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60角時的速度恰好為零求：【導(dǎo)學(xué)號：】圖9(1)A、B兩點的電勢差UAB為多大？(2)電場強度為多大？ 【解析】(1)取帶電小球為研究對象，由動能定理得mgLsin 60qUAB0，故UAB.(2)由E得電場強度為E.【答案】(1)(2)13(16分)如圖10所示，一質(zhì)量m5103 kg(忽略重力)的微粒帶正電，其電荷量為q1104 C從距上極板5 cm處以2 m/s的水平初速度進(jìn)入長為20 cm、板間距也為20 cm的兩極板間，如果兩極板不帶電，微粒將運動到距極板最右端10 cm的豎直熒光屏上的O點現(xiàn)將兩極板間加200 V的電壓，帶電微粒打到熒光屏上的A點圖10(1)帶電微粒從進(jìn)入電場到