【精】《電場》綜合復(fù)習(xí)指要

1、.習(xí)題,測試,試題,高考,練習(xí),測試卷電場綜合復(fù)習(xí)指要陶成龍 張書生電場部分的內(nèi)容本身比較抽象，且具有一定的難度，所以在學(xué)習(xí)電場時，很多同學(xué)感覺滿腦子都是問題：場強的大小和方向、電場力的大小和方向、電勢的高低以及它們之間的聯(lián)系，同時電荷有正負之分也使問題復(fù)雜化。上述問題看似縱橫交錯，頭緒繁多，其實在復(fù)習(xí)時能把握以下幾點，掌握電場的特點和規(guī)律也并不困難。1. 把握一條線索電場中有一條線索貫穿整章始終，這就是電場線。電場線是形象、粗略描述電場的一種方式，從它的分布情況可定性地分析場強的大小和方向、電場力的大小和方向、電勢的高低等，因此把握電場線及其特點是學(xué)好靜電場的關(guān)鍵。電場線是一簇假想曲線，它常

2、有以下幾個特點：從正電荷出發(fā)，終止于負電荷；電場線上某點的切線方向表示該點的場強方向；電場線的疏密程度表示場強的強弱；電場線不相交也不閉合，也不是客觀存在于電場中的線。2. 掌握兩個定律電場中兩個基本定律，即電荷守恒定律和庫侖定律。電荷守恒定律是指電荷既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，系統(tǒng)的電荷代數(shù)和保持不變。庫侖定律是指真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電量成正比，跟它們之間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，表達式。這兩個定律是解決點電荷之間相互作用力問題的依據(jù)，在應(yīng)用時要注意庫侖定律的適用條件。例1. 兩個可以自由移

3、動的點電荷分別放在A、B兩處，如圖1所示，A處電荷帶正電Q1，B處電荷帶負電Q2，且，另取一個可以自由移動的點電荷Q3，放在AB所在直線上，欲使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則：（ ）圖1A. Q3為負電荷，且放在A左方；B. Q3為負電荷，且放在B右方；C. Q3為正電荷，且放在AB之間；D. Q3為正電荷，且放在B右方。解析：依題意知，Q3所放的位置有可能在AB直線上的三個區(qū)域，也就是選項中涉及的“A左方”或“A、B之間”或“B右方”，因為每個電荷都受到其余兩個電荷的庫侖力作用，且已知Q1和Q2是異種電荷，對Q3的作用力一個為引力，一個為斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之間，依照庫侖定律知，由

4、于B處的電荷Q2電量較大，Q3應(yīng)放在離Q2較遠而離Q1較近的地方才有可能處于平衡，故應(yīng)放在Q1的左側(cè)，要使Q1和Q2也處于平衡，Q3必須帶負電，故應(yīng)選A。這類題目可以用我們前面講過的口訣“三點共線，兩同夾異，兩大夾小，近小遠大”，快速求得。3. 理解三個概念電場中的概念較多，但最基本、最重要應(yīng)是電場強度（簡稱場強）、電勢和電勢能，這三個概念必須深刻理解。放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值，叫做這一點的電場強度，其定義式為（q為試探電荷）。電場強度是矢量，其方向與正電荷在該點受力方向相同。電場中某點的電勢，等于該點和所選零電勢點間的電勢差，電勢是標(biāo)量，具有相對性，所以與零電勢點的

5、選取有關(guān)，一般取大地或無窮遠處電勢為零。電勢能是指電荷在電場中由它和電場的相對位置所決定的能量，電勢能是標(biāo)量，它同樣具有相對性，即電勢能的大小與電勢能零點的選取有關(guān)。例2. 某靜電場沿x方向的電勢分布如圖2所示，則：（ ）圖2A. 在之間不存在x方向的電場；B. 在之間存在著沿x方向的勻強電場；C. 在之間存在著沿x方向的勻強電場；D. 在之間存在著沿x方向的非勻強電場。解析：根據(jù)電場線垂直于等勢線，沿電場線方向電勢降低，電場線的切線方向為電場強度方向等性質(zhì)和結(jié)論，由圖2可看出之間電勢沒有變化，所以不存在沿x方向的電場，選項A正確，B錯誤。由圖2看出之間在x方向相等距離的電勢降落相等，即該區(qū)間

6、為勻強電場，所以選項C正確，D錯誤。如果從圖象上直觀分析，要對電場方向進行分解。4. 明確四對關(guān)系電場中必須明確以下四對重要關(guān)系：（1）電勢差與電場強度的關(guān)系：在勻強電場中，任意兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點在場強方向上的距離的乘積，即UEd（其中d是兩點沿電場線方向上的距離）。（2）電勢差與電場力做功的關(guān)系：電荷在電場中兩點間移動時，電場力所做的功跟移動電荷量的比值等于電勢差，即U。（3）電勢能的變化與電場力做功的關(guān)系：電場力做正功，電勢能減?。浑妶隽ψ鲐摴?，電勢能增加；且電場力做多少功，電勢能就變化多少，即W。（4）平行板電容器的電容與極板間距離和正對面積的關(guān)系：。例3. 一平行板電容

7、器的電容為C，兩板間距離為d，上板帶正電，電量為Q，下板帶負電，電量也為Q，它們產(chǎn)生的電場在很遠處的電勢為零。兩個帶異號電荷的小球用一絕緣桿相連，小球的電量都為q，桿長為l，且?，F(xiàn)將它們從很遠處移到電容器內(nèi)兩板之間，處于圖3所示的靜電狀態(tài)（桿與板面垂直），則在此過程中電場力對兩小球所做的總功大小等于（設(shè)兩球移動過程中極板上電荷分布情況不變）（ ）圖3A. B. 0C. D. 解析：因兩電荷帶等量異種電荷，所以可把整個過程等效為兩個過程，先把兩電荷從很遠處移到圖中q所在的平行于兩板的面上，該過程電場力對兩電荷做功的代數(shù)和為零；再把q從該處移至圖3中所示的位置，電場力做負功，大小為：。故選項為A。

8、例4. 如圖4所示，在重力加速度為g的空間，有一個帶電量為q的場源電荷置于O點，B、C為以O(shè)為圓心，半徑為R的豎直圓周上的兩點，A、B、O在同一豎直線上，ABR，O、C在同一水平線上?，F(xiàn)有質(zhì)量為m，電荷量為q的有孔小球，沿光滑絕緣細桿AC從A點由靜止開始滑下，滑至C點時速度大小為，下列說法正確的是（ ）圖4A. 從A到C小球做勻加速運動；B. 從A到C小球的機械能守恒；C. B、A兩點間的電勢差為；D. 若從A點自由釋放，則下落到B點時的速度大小為。解析：本題考查重力功、機械能、電勢差、等勢面、電場強度等知識的綜合應(yīng)用。帶電小球從A運動到C的過程，重力是恒力，但電場力是變力，故不可能做勻加速運

9、動，A錯；由于運動過程除重力做功外，電場力也要做功，故機械能不守恒，B錯；由于B和C在同一等勢面上，且電場力做功和重力作功與路徑無關(guān)，故根據(jù)題給到達C點時的速度，可算出CA（也即BA）兩點之間的電勢差為，C對；有了BA兩點的電勢差，同樣道理，可算出到達B點時的速度為，D對。正確選項：CD。5. 會處理帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題如圖5所示，質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子以平行于極板的初速度v0射入板長為L，板間距離為d的平行板電容器間，兩板間電壓為U，則射出時的側(cè)移y和偏轉(zhuǎn)角為：圖5（1）側(cè)移：。千萬不要死記公式，要清楚物理過程。根據(jù)不同的已知條件，結(jié)論改用不同的表達形式（已知初速度、初動能、初動量或加速電壓等）。（2）偏角：，注意到，說明穿出時刻的末速度的反向延長線與初速度延長線的交點恰好在水平位移的中點。這一點和平拋運動的結(jié)論相同。例5. 如圖6所示，在的空間中，存在沿x軸正方向的勻強電場E；在的空間內(nèi)，存在沿x軸負方向的勻強電場，場強大小也等于E。一電子（e，m）在xd處的P點以沿y軸正方向的初速度開始運動，不計電子重力。求：圖6（1）電子在x方向分運動的周期。（2）電子運動的軌跡與y軸的各個交點中，任意兩個相鄰交點之間的距離l。解析：電子射入電場后，y方向的分運動一直為勻速運動；x方向的分運動為