高中物理靜電場知識點與列題精講

1、高中物理靜電場知識點與列題精講薈第一講電場力的性質(zhì)一、 肆電荷及電荷守恒定律薁1、自然界中只存在兩種電荷，一種是正電，即用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電；另一 種帶負電，用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負電，毛皮帶正電。電荷間存在著相互作用的引力或斥 力。電荷在它的周圍空間形成電場，電荷間的相互作用力就是通過電場發(fā)生的。電荷的多少叫電 荷量，簡稱電量。元電荷=1.6 X 10T9C,所有帶電體的電荷量都等于e的整數(shù)倍。袀2、使物體帶電叫做起電。使物體帶電的方法有三種：（1）摩擦起電；（2）接觸帶電;（3）感應(yīng)起電。芀3、電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從物體的一 部分轉(zhuǎn)

2、移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變。這叫做電荷守恒定律。裊二、點電荷蟻如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，帶電體便可看作點電荷。芁三、庫侖定律蚇1、內(nèi)容：在真空中兩個點電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟 它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。蚃 2、公式：F =kQ1Q1 ,F叫庫侖力或靜電力，也叫電場力，F(xiàn)可以是引力，也可以是斥r力，K叫靜電力常量，公式中各量均取國際單位制單位時，K=9.0 X 109N m/C2螁3、適用條件：（1）真空中；（2）點電荷。蟻四、電場強度荿1、電場：帶電體周圍存在的一種物質(zhì)，由電荷激發(fā)產(chǎn)生，是電荷間相互作用的介質(zhì)

3、。只要電荷存在，在其周圍空間就存在電場。電場具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。蚆2、電場強度：袁（1）定義：放入電場中某點的試探電荷所受的電場力跟它的電荷量的比值叫做該點的電場強度。它描述電場的力的性質(zhì)。螈（2） E=F，取決于電場本身，與q、F無關(guān)，適用于一切電場；E二K$，僅適用于點電qr荷在真空中形成的電場。袇（3 ）方向：規(guī)定電場中某點的場強方向跟正電荷在該點的受力方向相同。蒅（4）多個點電荷形成的電場的場強等于各個點電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生場強的矢量和。這叫做電場的疊加原理。在電場的某一區(qū)域里，如果各點的場強的大小和方向都相同，這個區(qū)域里的電場中勻強電場。羈五、電場線腿1、概念：為了形象地描繪

4、電場，人為地在電場中畫出的一系列從正電荷出發(fā)到負電荷終止的曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，這些曲線叫電場線。它是人們 研究電場的工具。蕿2、性質(zhì)：（1）電場線起自正電荷（或來自無窮遠），終止于電荷（或伸向無窮遠）；芄（2 ）電場線不相交；芄（3 ）電場線的疏密情況反映電場的強弱，電場線越密場強越強，勻強電場的電場線是距離相等的平行直線；薀 （4 ）靜電場中電場線不閉合（在變化的電磁場中可以閉合）肇（5）電場線是人為引進的，不是客觀存在的；芇（6）電場線不是電荷運動的軌跡。莄重難點突破羈一、庫侖定律的適用條件蝿庫侖定律的適用條件是真空中的點電荷。點電荷是一理想化模型，當(dāng)帶電

5、體間的距離遠遠 大于帶電體的自身大小時，可以視其為點電荷而使用庫侖定律，另外，兩個帶電的導(dǎo)體球，當(dāng)不 考慮導(dǎo)體一的電荷由于相互作用而重新分布的影響時 （即仍看成均勻帶電球），可看作點電荷，電 荷之間的距離就為兩球心之間的距離。當(dāng)兩較大的金屬球距離較近時，由于異種電荷相互吸引、 同種電荷相互排斥，使電荷的分布發(fā)生變化，電荷間的距離不再是兩球心間的距離。肆二、電場、電場強度及其理解蒄只要有電荷存在，電荷周圍就存在電場。電場是電場力賴以存在的媒介，是客觀存在的一 種物質(zhì)。電場作為物質(zhì)的最基本的性質(zhì)表現(xiàn)在對放入其中的電荷有力的作用，描述這一屬性的物 理量就是電場強度。電場強度的定義采用比值定義法：將帶

6、電量為q的點電荷放入電場中的某點， 如果點電荷受到的力（電場力）為F，那么該點的電場強度為E = F，電場強度的單位是N/C，q規(guī)定其方向與正電荷在該點的受力方向一致。因此，電場強度的意義是描述電場強弱和方向的物 理量。莂E = F是電場強度的定義式。電場中某點的電場強度是一個預(yù)先確定的量， 人們?yōu)榱酥馈?q測量這個值，在此處放入一個檢驗電荷q，看它受到的電場力等于多少，由此可以得也這個值E，因此q僅僅起到一個“測量工具”的作用，“測量工具”不能決定被測量值的大小。電q場中某點的電場強度E，只要電場本身不變，該點的電場強度E就是一個確定的值，與檢驗電荷q的大小，或放不放檢驗電荷q無關(guān)，決不能

7、理解為“E與F成正比，而與q成反比”腿點電荷的電場：E二k2就是點電荷Q在空間距Q為r處激發(fā)的電場強度。方向：如果Qr是正電荷，在Q與該點連線上，指向背離Q的方向；如果Q是負電荷，在Q與該點的連線上，指 向Q的方向。同時要注意以下幾點：螅（1）在距Q為處的各點（組成一個球面）電場強度的大小相等，但方向不同，即各點 場強不同。薄（2） E=K?是點電荷激發(fā)的電場強度計算公式，是由 E=F推導(dǎo)出來的，E=F是電rqq場強度的定義，適用于一切電場，而 E只適用于點電荷激發(fā)的電場。r蕿勻強電場：在電場中，如果各點的電場強度的大小都相同，這樣的電場電勻強電場，勻強電場中電場線是間距相等且互相平行的直線。

8、E = U是場強與電勢差的關(guān)系式，只適應(yīng)于勻強電d場。量電場強度與電場力的區(qū)別薄電場強度E蚄電場力F薆反映電場的力的性質(zhì)；肇僅指電荷在電場中的受力；羀區(qū)蚄其大小僅由電場本身決定；蒞其大小由放在電場中的電荷和電場共莆莀其方向僅由電場本身決定，規(guī)同決定；別定其方向與止電荷在電場中的受力螄正電荷受力方向與電場方向相同，負電方向相同。荷受力方向與電場方向相反。螁聯(lián)系菱例1 :如圖所示，在一個電場中的a、b、c、d四個點分別引入試探電荷時，電荷所受 的電場力F跟引入的電荷電量之間的函數(shù)關(guān)系，下列說法正確的是（） E c ；d E bA這電場是勻強電場；襖E、a、b、c、d四點的電場強度大小關(guān)系是E袈C、

9、這四點的場強大小關(guān)系是E b E a E c E d;羋D、無法比較E值大小製 三、電場線1、2、曙電場線與運動軌跡芳電場線是為形象地描述電場而引入的假想曲線，規(guī)定電場線上每點的切線方向沿該點場強 的方向，也是正電荷在該點受力產(chǎn)生加速度的方向 （負電荷受力方向相反）。運動軌跡是帶電粒子 在電場中實際通過的徑跡，每項跡上每點的切線方向淡粒子在該點的速度方向。在力學(xué)的學(xué)習(xí)中 我們就已經(jīng)知道，物體運動速度的方向和它的加速度的方向是兩回事，不一定重合。因此，電場 線與運動軌跡不能混為一談，不能認為電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡。只有當(dāng)電荷只 受電場力，電場線是直線，且?guī)щ娏Ｗ映跛俣葹榱慊虺跛俣确?/p>

10、向在這條直線上，運動軌跡才和電 場線重合。K 2、電場線的疏密與場強的關(guān)系韻按照電場線畫法的規(guī)定，場強大處電場線密，場強小處電場線疏。因此根據(jù)電場線的疏密 就可以比較場強的大小。肅例2 :關(guān)于電場線的下列說法中正確的是（）蝕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；蒈E、沿電場線方向，電場強度越來越小;蚅C、電場線越密的地方，同一試探電荷所受的電場力就越大;膃D、在電場中，順著電場線移動電荷，電荷受到的電場力大小恒定肁例3:某靜電場中電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖 虛線所示由M運動到N,以下說法正確的是（）祎A、粒子必定帶正電荷；蒄E、粒子在M點

11、的加速度大于它在N點加速度;芃C、粒子在M點的加速度小于它在N點加速度;蒂D、粒子在M點的動能小于它在N點的動能薇四、電場的疊加薇1、所謂電場的疊加就是場強的合成，遵守平行四邊形定則，分析合場強時應(yīng)注意畫好電 場強度的平行四邊形圖示。芃在同一空間，如果有幾個靜止電荷同時在空間產(chǎn)生電場，如何求解空間某點的場強的大小 呢？根據(jù)電場強度的定義式E = F和力的獨立作用原理，在空間某點，多個場源電荷在該點產(chǎn)生 q的場強，是各場源電荷單獨存在時在該點所產(chǎn)生的場強的矢量和，這就是電場的迭加原理。蕿2、等量異種、等量同種點電荷的連線和中垂線上場強的變化規(guī)律。荿（1）等量異種點電荷的連線之間，中點場強最?。谎?/p>

12、中垂線從中點到無限遠處，電場強 度逐漸減小;芅等量同種點電荷的連線之間，中點場強最小，且一定等于零。因無限遠處場強為零，則沿 中垂線從中點到無限遠處，電場強度先增大后減小，中間某位置必有最大值。莃（2）等量異種點電荷連線和中垂線上關(guān)于中瞇對稱處的場強相同；量等量同種電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的場強大小相等、方向相反。螇五、靜電感應(yīng) 靜電屏蔽肄1、靜電感應(yīng)：把金屬導(dǎo)體放在外電場E中，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向 運動，使導(dǎo)體的兩個端面出現(xiàn)等量的異種電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。蒃2、靜電平衡：發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端面感應(yīng)出的等異種電荷形成一附加電場E，當(dāng)附加電場與外電場的合場強為零時

13、（即E的大小等于E的大小而方向相反），自由電子的定向移動 停止，這時的導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。莀3、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體具有以下特點葿（1）導(dǎo)體內(nèi)部的場強（E與E的合場強）處處為零，E 內(nèi)=0;袃（2 ）整個導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體的表面是待勢面；薃（3）導(dǎo)體外部電場線與導(dǎo)體表面垂直，表面場強不一定為零；螁（4 ）凈電荷只分布在導(dǎo)體外表面上，且與導(dǎo)體表面的曲率有關(guān)。羇4、靜電屏蔽祎由于靜電感應(yīng)，可使金屬網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場強為零。遮擋住了外界電場對它們內(nèi)部的影 響這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽。螞例4:如圖所示，在水平放置的光滑金屬板中點的正上方，有帶正電的點電荷+Q, 表面絕緣帶正電的金屬小球C可視為質(zhì)點， 且

14、不影響原電場，自左向右以初速V 。向右運動，則在運 動過程中（）羈A、小球先做減速后加速運動；G）也c蠆E、小球做勻速直線運動；蚅C、小球受到的電場力的沖量為零;螂D、小球受到的電場力對小球做功為零荿六、帶電體的平衡腿1、解決帶電體在電場中處于平衡狀態(tài)問題的方法與解決力學(xué)中平衡問題的方法是一樣的，都是依據(jù)共點力平衡條件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程時，一定要注意考慮電場力莄2、解決帶電體在電場中平衡問題的一般步驟：（1）確定研究對象；（2）分析研究對象的受力情況，并畫出受力圖。（3）據(jù)受力圖和平衡條件，列出平衡方程；（4）解方程。袂例5: 條長3L的絲線穿著兩個相同的質(zhì)量均為m的小金屬

15、環(huán)A和E，將線的兩端都系于同一點O，當(dāng)金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構(gòu)成一等邊三角此時兩環(huán)處于同一水平線上，如果不計環(huán)與線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電量？螀第二講電場能的性質(zhì)衿一、電勢、電勢差蕆1、電勢差袂（1）電荷q在電場中由一點A移到另一點E時，電場力所做的功Wab跟它的電荷量q的比值，叫做A、E兩點間的電勢差。電場中A、E兩點間的電勢差在數(shù)值上等于單位正電荷從A點移動到E點過程中電場力所做的功。即：Uab二性。q賺（2）電勢差是標(biāo)量，有正負，無方向A、E間電勢差U AB=A-訂；E、A間電勢差 U BA=訂- ：A。顯然UxB= U BA。電勢差的值與零電勢的選取無關(guān)。芆在勻強電場中

16、，U=Ed（ U為電場中某兩點間的電勢差，d為這兩點在場強方向上的距 離）。膆2、電勢羂（1）如果在電場中選取一個參考點（零電勢點），那么電場中某點跟參考點間的電勢差， 就叫做該點的電勢。電場中某點的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移動到參考點 （零電勢點） 時，電場力所做的功。薂（2）電勢是標(biāo)量，有正負，無方向。談到電勢時，就必須注明參考點（零勢點）的選擇。 參考點的位置可以任意選取，當(dāng)電荷分布在有限區(qū)域時，常取無限遠處為參考點，而在實際上， 常取地球為標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，電勢參考點變了，某點的電勢數(shù)值也隨之改變，因此電勢具有相對 性。同時，電勢是反映電場能的性質(zhì)的物理量，跟電場強度（反映電場的

17、力的性質(zhì)）一樣，是由 電場本身決定的，對確定的電場中的某確定點，一旦參考點選定以后，該點的電勢也就確定了。羈（3）沿著電場線的方向電勢越來越低，逆著電場線的方向，電勢越來越高。羄（4 ）電勢的值與零電勢的選取有關(guān)，通常取離電場無窮遠處電勢為零；實際應(yīng)用中常取 大地電勢為零。肂（5 ）當(dāng)存在幾個“場源”時，某處合電場的電勢等于各“場源”的電場在此處的電勢的 代數(shù)和。蚈二、電勢能蒆1、電荷在電場中具有的勢能叫做電勢能。嚴格地講，電勢能屬于電場和電荷組成的系統(tǒng),習(xí)慣上稱作電荷的電勢能3、4、螃電勢能是相對量，電勢能的值與參考點的選取有關(guān)。電勢為零的點，電勢能為零5、6、膂電勢能是標(biāo)量，有正負，無方向

18、。聿三、電場力做功與電荷電勢能的變化膈電場力對電荷做正功時，電荷的電勢能減少；電場力對電荷做負功時，電荷的電勢能增加 電勢能增加或減少的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值。電荷在電場中任意兩點間移動時，它的電勢能 的變化量是確定的，因而移動電荷做功的值也是確定的，所以，電場力移動電荷所做的功，與移 動的路徑無關(guān)。這與重力做功十分相似。螆注意：不論是否有其它力做功，電場力做功總等于電勢能的變化。節(jié)四、等勢面蒀電場中電勢相等的面叫等勢面。它具有如下特點：(1)(2) 蚆等勢面一定跟電場線垂直；(3)(3) 薅電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面；(5)(4) 莁任意兩等勢面都不會相交；(7)(5

19、) 袁電荷在同一待勢面上移動，電場力做的功為零；(9)(6) 莈電場強度較大的地方，等差等勢面較密；芄(6 )等勢面是人們虛擬出來形象描述電場的工具，不是客觀存在的。五、等勢面與電場線的關(guān)系1、2、節(jié)電場線總是與等勢面垂直，且總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。3、4、螆若任意相鄰等勢面間電勢差都相等，則等勢面密處場強大，等勢面疏處場強小。5、6、莇沿等到勢均力敵面移動電荷，電場力不做功，沿電場線移動電荷，電場力一定做功7、8、蒁電場線和等勢面都是人們虛擬出來形象描述電場的工具。9、10、葿在電場中任意兩等勢面永不相交。薈六、電勢與電場強度的關(guān)系1、2、肆電勢反映電場能的特性，電場強度反映

20、電場力的特性。3、4、薁電勢是標(biāo)量，具有相對性，而電場強度是矢量，不具有相對性。兩者疊加時運算法 則不同。電勢的正、負有大小的含義，而電場強度的正、負僅表示方向，并不表示大小。5、6、袀電勢與電場強度的大小沒有必然的聯(lián)系，某點的電勢為零，電場強度可不為零，反 之亦然。7、8、芀同一試探電荷 在電場強度大處，受到的電場力大，但正電荷在電勢高處，電勢能 才大，而負電荷在電勢高處電勢能反而小。9、10、裊電勢和電場強度都由電場本身的因素決定的，與試探電荷無關(guān)。11、12、 蟻在勻強電場中有關(guān)系式U=Ed。芁七、對公式E = U的理解及應(yīng)用d蚇公式E = U反映了電場強度與電勢差之間的關(guān)系，由公式可知

21、：電場強度的方向就是電勢d降低最快的方向。蚃公式E =U的應(yīng)用只適用于勻強電場，且應(yīng)注意d的含義是表示某兩點沿電場線方向上的d距離。由公式可得結(jié)論：在勻強電場中，兩長度相等且相互平行的線段的端點間的電勢差相等。U=E Lcosa （a為線段與電場線的夾角，L為線段的長度）；對于非勻強電場，此公式可以用來 定性分析某些問題，如在非勻強電場中，各相鄰等勢面的電勢差為一定值時， 那么有E越大處，d 越小，即等勢面越密。螁重難點突破蟻一、判斷電勢高低荿1 、利用電場線方向來判斷，沿電場線方向電勢逐漸降低。若選擇無限遠處電勢為零，則正 電荷形成的電場中，空間各點的電勢皆大于零；負電荷形成的電場中空間各點

22、電勢皆小于零。蚆2、利用Uab二強來判斷，將WB q的正負代入計算，若 山 0則二 %，q袁若 UabV 0 則:A V ；：B。螈例1:如圖所示，虛線方框內(nèi)為一勻強電場，A、B C為該電場中的三個點，已知UA= 12V, UB=6V，U c=6V,試在該方框中作出該電場的示意圖 （即畫出幾條電場線），并要求保留作 圖時所用的輔助線（用虛線表示）。若將一個電子從A點移到E點，電場力做多少電子伏的功？袇二、電場力做功的計算蒅1、由公式W=FS cos B計算，但在中學(xué)階段，限地數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，要求式中F為恒力才行， 所以，這種方法有局限性，此公式只適合于勻強電場中，可變形為W=qEd，式中d為電荷初

23、末位置在電場方向上的位移。羈2、由電場力做功與電勢能改變關(guān)系計算，W= ，對任何電場都適用腿3、用W AB=qU AB來計算。一般又有兩種處理方法：蕿(1)帶正、負號運算：按照符號規(guī)則把所移動的電荷的電荷量q和移動過程的始、終兩點的電勢差U AB的值代入公式W AB=qU AB進行教育處，根據(jù)計算所得 W值的正、負來判斷是電場 力做功還是克服電場力做功。芄其符號規(guī)則是：所移動的電荷 若為正電荷，則q取正值；若移動過程的始點電勢A高于 終點電勢訂，則UXB取正值。芄(2)用絕對值運算：公式 W=qU AB中的q和，睹E取絕對值，即 W q UAB。薀采用這種處理方法只能計算在電場中移動電荷所做功

24、的大小。要想知道移動電荷過程中是 電場力做功還是克服電場力做功，還需利用力學(xué)知識進行判斷。判斷的方法是：在始、終兩點之 間畫出表示電場線方向、電荷所受電場力方向和電荷移動方向的矢量線E、F和S,若F與S的 夾角小于9 0 ，則是電場力做正功。肇4、由動能定理計算，W電 W其二1mv mv02 2芇例2:如圖所示，傾角為30的直角三角形底邊長為2L,放置在豎直平面內(nèi)，底邊處于水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌?，F(xiàn)在底邊中點O處固定一正點電荷電荷量為Q，讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的質(zhì)點，從斜面頂端A沿斜軌滑下，滑到斜邊的垂足D蝦、時速度為V，則質(zhì)點滑到底邊底端C點時的速度和加速度各是多大？Ejc莄

25、例3:如圖所示，在粗糙水平面上固定一點電荷Q,在M點無初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物體，小物體在Q形成的電場中運動到N點靜止，則從M點運動到N的過程中羈A、小物體所受電場力逐漸減小;蝿E、小物體具有的電勢能逐漸減小;肆C、M點的電勢一定高于N點的電勢;蒄D、小物體電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功。莂第三講 帶電粒子在電場中的運動腿一、電容器、電容1、2、螅電容器：兩個彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體可構(gòu)成一個電容器。3、4、薄電容物理意義：表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。蕿定義：電容器所帶的電荷量Q （個極板所帶電量的絕對值）與兩個極板間的電勢差U的 比值叫做電容器的電容。量定義式：，對任何電容

26、器都適用，對一個確定的電容器，電容是一個確定的U AU值，不會隨電容器所帶電量的變化而改變。薄3、常見電容器有：紙質(zhì)電容器，電解電容器，可變電容器，平行板電容器。電解電容器 連接時應(yīng)注意其“ + ”、“”極。蚄二、平行板電容器S羀平行板電容器的電容C 一 4kd （平行板電容器的電容與兩板正對面積成正比，與兩板 間距離成反比，與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比）。是決定式，只對平行板電容器適應(yīng)。U莆帶電平行板電容器兩極板間的電場可認為是勻強電場，E二0d薆三、帶電粒子在電場中加速蚄帶電粒子在電場中加速，若不計粒子的重力，則電場力對帶電粒子所做的功等于帶電粒子 動能的增量。1 2 1 2莀1、在勻強電場中：

27、W=qEd = qU= mv - 一 mv2 21 2 1 2 肇2、在非勻強電場中：W=qU=mvmv02 2蒞四、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)螄帶電粒子以垂直于勻強電場的場強方向進入電場后，做類平拋運動螁垂直于場強方向做勻速直線運動：Vx = Vo , X二v0t薆平行于場強方向做初速度為零的勻加速直線運動:膄 v at , y = *t2, am md襖側(cè)移距離:qUl22mv：d 袈偏轉(zhuǎn)角:=arcta nqUlmv0d羋五、示波管的原理袃示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。羃如果在偏轉(zhuǎn)電極xx上加掃描電壓，同時在偏轉(zhuǎn)電極yy上加所要研究的信號電壓， 其周期與掃描電壓的周期相

28、同，在熒光屏上就顯示出信號電壓隨時間變化的圖線。艿重難點突破螆一、平行板電容器動態(tài)分析羆這類問題的關(guān)鍵在于弄清哪些是變量， 哪些是不變量，在變量中哪是自變量，哪是因變量 同時應(yīng)注意理解平行板電容器演示實驗中現(xiàn)象的實質(zhì)。肅一般分兩種基本情況：蝕1、電容器兩極板電勢差U保持不變。即平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器兩極板與 電池兩極相連接，電容器的d、s、&變化時，將引起電容器的C、Q、U、E的變化。蒈2、電容器的帶電量Q保持不變。即平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，使電容器 的d、s、 &變化時，將引起電容器的C、Q、U、E的變化。蚅進行討論的物理依據(jù)主要是三個：膃（1）平行板電容器的電容與

29、極板距離d、正對面積S、電介質(zhì)的介電常數(shù)&間的關(guān)系:肁（2 ）平行板電容器內(nèi)部是勻強電場,eQ。d S祎（3）電容器每個極板所帶電量Q=CU蒄例1:如圖所示，A、E為平行金屬板，兩板相距為d,分別與電源兩板相連，兩板的中央各有一個小孔M和N。今有一帶電質(zhì)點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落 （P、M、FM 6NdN在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計，到達N孔時速度恰好為零，然后沿 原路返回。若保持兩極板間的電壓不變，則（）芃A、把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回蒂E、把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落。薇C、把E板向上平移一小段距離，質(zhì)點

30、自P點自由下落后仍然返回。薇D、把E析向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落。芃二、帶電粒子在勻強電場中的運動蕿如選用動能定理，則要分清有哪些力做功？做正功還是負功？若電場力是變力，則電場力的功必須用W=q U來計算，荿如選用能量守恒定律，則要分清有哪些形式的能變化？怎樣變化？能量守恒的表達形式有：芅（1）初態(tài)末態(tài)的總能量相等，即E初=已末；莃（2 ）某些形式的能量減少一定有其他形式的能增加。且 4E減=AE增；量解題的基本思路是：先分析受力情況，再分析運動狀態(tài)和運動過程（平衡、加速或減速， 是直線運動還是曲線運動），然后選取用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律（牛頓運動定律、運動學(xué)公式；功能關(guān)系

31、）解 題。螇對帶電粒子進行受力分析時應(yīng)注意的事項：肄（1）要掌握電場力的特點。電場力的大小和方向不僅跟場強的大小和方向有關(guān)，還跟帶電粒 子的電性和電荷量有關(guān)。在勻強電場中，同一帶電粒子所受電場力處處是恒力； 在非勻強電場中, 同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都可能不同。羆 （2 ）是否考慮重力要依據(jù)情況而定。袃a、基本粒子：如電子、質(zhì)子、a粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一般都不考慮重力（但不能忽略質(zhì)量）羂b、帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確暗示外，一般都不能忽略 重力。n0 A*h芆例2:兩平行金屬板相距為d,電勢差為U, 電子質(zhì)量為m,電荷量為e,從O點

32、沿垂直于極板方向射也，最遠到達A點，然后返回，如圖所示，OA=h，則此電子具有的初動能是（）羅A、edhUB eUdh C、eUdheUhd芄例3:如圖所示，一個質(zhì)量為m帶電量為q的微粒，從A點以初速度V豎直向上射入水平 勻強電場，微粒通過B時的速度為2V ,方向水平向右，求電場強度 E及A、B兩點的電勢差U。莀集訓(xùn)專題靜電場艿1. （2011 吉林模擬）兩個分別帶有電荷量一Q和+ 3Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固r定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?勺，則兩球間庫侖力的大小為（）肅 A.F34b.3fc.3fD. 12FS3 莁2. （201

33、1 南通模擬）如圖1所示，勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，在O點放置一點電荷+ Q.a、b、c、 d、e、f為以O(shè)為球心的球面上的點，aecf平面與電場平行，bedf平面與電場垂直，則下列說法中正確的是（）膂A. b、d兩點的電場強度相同肇B. a點的電勢等于f點的電勢膅C.點電荷+ q在球面上任意兩點之間移動時，電場力一定做功螂D.將點電荷+ q在球面上任意兩點之間移動時，從 a點移動到c點電勢能的變化量 一定最大薀3 .如圖2所示，一質(zhì)量為m帶電荷量為q的物體處于場強按E= Eo kt（E 0、k均為大于零的 常數(shù)，取水平向左為正方向）變化的電場中，物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)t二0時刻物體處于

34、靜止?fàn)顟B(tài).若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且電場空間和墻面均足夠大， 下列說法正確的是（）袇A.物體開始運動后加速度先增加、后保持不變圉2芅B.物體開始運動后加速度不斷增大膃C經(jīng)過時間t二了，物體在豎直墻壁上的位移達最大值 k芁D.經(jīng)過時間t二卩qE噸,物體運動速度達最大值卩kq袀4.如圖3所示，兩平行金屬板豎直放置，板上 A、B兩孔正好水平相對，板間電壓為500 V. 個動能為400 eV的電子從A孔沿垂直板方向射入電場中.經(jīng)過一段AB時間電子離開電場，則電子離開電場時的動能大?。ǎ┟髫蝚-1II蒞 A. 900 eVB. 500 eV薃 C. 400 eVD . 100 eV蝿5.

35、平行板電容器的兩極板 A、B接于電源兩極，兩極板豎直、平行正對，一帶正電小球懸掛在 電容器內(nèi)部，閉合電鍵S,電容器充電，懸線偏離豎直方向的夾角為9，如圖4所示，貝U下列說法正確的是（）蚈A.保持電鍵S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則9減小蒅B.保持電鍵S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則9增大 羄C電鍵S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則9增大蒁D.電鍵S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則9不變蕆6.如圖5所示，AC BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為0,半徑為r，將帶等電荷量的正、 負點電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于 AC對稱，+ q與0點的連線和0C夾角為30,下列說法 正確（）薅A . A、

36、C兩點的電勢關(guān)系是 a= c B . B D兩點的電勢關(guān)系是 b= d賺c . o點的場強大小為kqd. o點的場強大小為 3$qrr衿7、如圖6所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方 O點處有一正點電荷，帶負電的小物體以初速度vi從M點沿斜面上滑，到達N點時速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為V2（V2w）.若小物體電荷量保持不變，OMk ON則（）膆A.小物體上升的最大高度為Vi2 + V224g薅B.從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小薂C.從M到N的過程中，電場力對小物體先做負功后做正功蟻D.從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后 減小艿8.如圖7所示，在豎直向上的勻

37、強電場中，一根不可伸長的絕緣細繩的一端系著一個帶電小球，另一端固定于0點，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，最高點為a,最低點為b.不計空氣阻力，貝u（）電勢能減小蚄A.小球帶負電羃B.電場力跟重力平衡聿C.小球在從a點運動到b點的過程中,羈D.小球在運動過程中機械能守恒螄9.（北京西城）在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形 abed，頂點a、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖8所示.若將一個帶負電的粒J注子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復(fù)運動.粒子從b點運動到d點的過程中（）A.B.莄先做勻加速運動，后做勻減速運動螁B .先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢螇C.電勢能與機

38、械能之和先增大，后減小襖D.電勢能先減小，后增大螅10.如圖9所示，帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M N為板間同一電場線上的兩點，一帶電粒子（不計重力）以速度Vm經(jīng)過M點在電場線上向下運動，且未與下板接觸，一段時間后，粒子以速度Vn折回N點，貝U（）艿A(chǔ).粒子受電場力的方向一定由 M指向N螀B.粒子在M點的速度一定比在N點的大羄C.粒子在M點的電勢能一定比在N點的大袂D.電場中M點的電勢一定高于 N點的電勢羀11.如圖10所示，光滑絕緣直角斜面 ABC固定在水平面上，并處在方向與 AB面平行的勻強電場中，一帶正電的物體在電場力的作用下從斜面的底端運動到頂端，它的動能增加了丘，重

39、力勢能增加了 Ep.則下列說法正確的是（）蕿A.電場力所做的功等于 EkB物體克服重力做的功等于 5肄C.合外力對物體做的功等于 EkD.電場力所做的功等于 Ek+ A H莇C.（2 -撐）V、（2 + 晳）V節(jié)12.如圖11所示，勻強電場中有a、b、c三點.在以它們?yōu)轫旤c的三角形中，/ a= 30、厶 =90,電場方向與三角形所在平面平行.已知 a、b和c點的電勢分別為（2 - 3）V、（2 + 3）V 和2V .該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為（）螞 A. （2 - 3）V、（2 + 3）VB. 0 V、4 V膄13. （8分）（2011 蚌埠模擬）兩個正點電荷Q= Q和Q= 4Q分

40、別置于固定在光滑絕緣水平面上 的A、B兩點，A、B兩點相距L,且A、B兩點正好位于水平放置的光滑絕緣半圓細管兩個端點的 出口處，如圖12所示.蚃（1）現(xiàn)將另一正點電荷置于A、B連線上靠近A處靜止釋放，求它在AB連線上運動過程中達到最 大速度時的位置離A點的距離.膀（2）若把該點電荷放于絕緣管內(nèi)靠近 A點處由靜止釋放，已知它在管內(nèi)運動過程中速肆度為最大時的位置在P處.試求出圖中PA和AB連線的夾角9 .膄14. （10分）如圖13所示，ABCD為豎直放在場強為E= 104 V/m的水平圖12強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的 BCD部分是半徑為R的半圓形軌道，軌道的水平部分與其半圓相切，A為水平軌道上的一點，而且AB= R= 0.2 m把一質(zhì)量 詳0.1 kg、帶電荷量q=+ 1X 104C的小球