高中物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)與例題精講總結(jié)_第1頁(yè)
高中物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)與例題精講總結(jié)_第2頁(yè)
高中物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)與例題精講總結(jié)_第3頁(yè)
高中物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)與例題精講總結(jié)_第4頁(yè)
高中物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)與例題精講總結(jié)_第5頁(yè)
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1、靜電場(chǎng)第一講 電場(chǎng)力的性質(zhì)一、 電荷及電荷守恒定律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(fù)電,用毛皮摩擦橡膠棒,橡膠棒帶負(fù)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(chǎng),電荷間的相互作用力就是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電荷量,簡(jiǎn)稱電量。元電荷1.6×1019C,所有帶電體的電荷量都等于的整數(shù)倍。、使物體帶電叫做起電。使物體帶電的方法有三種:()摩擦起電;()接觸帶電;()感應(yīng)起電。、電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,電荷的總量不變。這

2、叫做電荷守恒定律。二、點(diǎn)電荷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(diǎn)電荷。三、庫(kù)侖定律、內(nèi)容:在真空中兩個(gè)點(diǎn)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。、公式:,叫庫(kù)侖力或靜電力,也叫電場(chǎng)力,可以是引力,也可以是斥力,叫靜電力常量,公式中各量均取國(guó)際單位制單位時(shí),9.0×109N·m2/C2、適用條件:()真空中;()點(diǎn)電荷。四、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng):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)。只要電荷存在,在其周圍空間就存在電場(chǎng)。電場(chǎng)具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。、電場(chǎng)強(qiáng)度:()定義:放

3、入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。它描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)。(),取決于電場(chǎng)本身,與、無(wú)關(guān),適用于一切電場(chǎng);,僅適用于點(diǎn)電荷在真空中形成的電場(chǎng)。()方向:規(guī)定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)的受力方向相同。()多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。這叫做電場(chǎng)的疊加原理。在電場(chǎng)的某一區(qū)域里,如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同,這個(gè)區(qū)域里的電場(chǎng)中勻強(qiáng)電場(chǎng)。五、電場(chǎng)線、概念:為了形象地描繪電場(chǎng),人為地在電場(chǎng)中畫(huà)出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,這些曲線叫電場(chǎng)線。它是人們研究電

4、場(chǎng)的工具。、性質(zhì):()電場(chǎng)線起自正電荷(或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn)),終止于電荷(或伸向無(wú)窮遠(yuǎn));()電場(chǎng)線不相交;()電場(chǎng)線的疏密情況反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線越密場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是距離相等的平行直線;()靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線不閉合(在變化的電磁場(chǎng)中可以閉合);()電場(chǎng)線是人為引進(jìn)的,不是客觀存在的;()電場(chǎng)線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡。重難點(diǎn)突破一、庫(kù)侖定律的適用條件庫(kù)侖定律的適用條件是真空中的點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是一理想化模型,當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的自身大小時(shí),可以視其為點(diǎn)電荷而使用庫(kù)侖定律,另外,兩個(gè)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(shí)(即仍看成均勻帶電球),可看作點(diǎn)電荷,電

5、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(shí),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。二、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度及其理解只要有電荷存在,電荷周圍就存在電場(chǎng)。電場(chǎng)是電場(chǎng)力賴以存在的媒介,是客觀存在的一種物質(zhì)。電場(chǎng)作為物質(zhì)的最基本的性質(zhì)表現(xiàn)在對(duì)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(chǎng)強(qiáng)度。電場(chǎng)強(qiáng)度的定義采用比值定義法:將帶電量為的點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)中的某點(diǎn),如果點(diǎn)電荷受到的力(電場(chǎng)力)為,那么該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為,電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是,規(guī)定其方向與正電荷在該點(diǎn)的受力方向一致。因此,電場(chǎng)強(qiáng)度的意義是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。是電場(chǎng)強(qiáng)

6、度的定義式。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是一個(gè)預(yù)先確定的量,人們?yōu)榱酥?、測(cè)量這個(gè)值,在此處放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷,看它受到的電場(chǎng)力等于多少,由此可以得也這個(gè)值,因此僅僅起到一個(gè)“測(cè)量工具”的作用,“測(cè)量工具”不能決定被測(cè)量值的大小。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,只要電場(chǎng)本身不變,該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就是一個(gè)確定的值,與檢驗(yàn)電荷的大小,或放不放檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān),決不能理解為“與成正比,而與成反比”。點(diǎn)電荷的電場(chǎng):就是點(diǎn)電荷在空間距為處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度。方向:如果是正電荷,在與該點(diǎn)連線上,指向背離的方向;如果是負(fù)電荷,在與該點(diǎn)的連線上,指向的方向。同時(shí)要注意以下幾點(diǎn):()在距為處的各點(diǎn)(組成一個(gè)球面)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等,但方向不

7、同,即各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同。()是點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算公式,是由推導(dǎo)出來(lái)的,是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義,適用于一切電場(chǎng),而只適用于點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng):在電場(chǎng)中,如果各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小都相同,這樣的電場(chǎng)電勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線是間距相等且互相平行的直線。是場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式,只適應(yīng)于勻強(qiáng)電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的區(qū)別電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)力區(qū)別反映電場(chǎng)的力的性質(zhì);其大小僅由電場(chǎng)本身決定;其方向僅由電場(chǎng)本身決定,規(guī)定其方向與正電荷在電場(chǎng)中的受力方向相同。僅指電荷在電場(chǎng)中的受力;其大小由放在電場(chǎng)中的電荷和電場(chǎng)共同決定;正電荷受力方向與電場(chǎng)方向相同,負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)方向相反。聯(lián)系例:如圖所示,在一個(gè)電場(chǎng)中的

8、、四個(gè)點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí),電荷所受的電場(chǎng)力跟引入的電荷電量之間的函數(shù)關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()、這電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng);、四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是;、這四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是;、無(wú)法比較值大小。三、電場(chǎng)線、 電場(chǎng)線與運(yùn)動(dòng)軌跡電場(chǎng)線是為形象地描述電場(chǎng)而引入的假想曲線,規(guī)定電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向沿該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向,也是正電荷在該點(diǎn)受力產(chǎn)生加速度的方向(負(fù)電荷受力方向相反)。運(yùn)動(dòng)軌跡是帶電粒子在電場(chǎng)中實(shí)際通過(guò)的徑跡,每項(xiàng)跡上每點(diǎn)的切線方向淡粒子在該點(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(chǎng)線與運(yùn)動(dòng)軌跡不能混為一談,不能認(rèn)為電場(chǎng)線就是帶電粒

9、子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡。只有當(dāng)電荷只受電場(chǎng)力,電場(chǎng)線是直線,且?guī)щ娏W映跛俣葹榱慊虺跛俣确较蛟谶@條直線上,運(yùn)動(dòng)軌跡才和電場(chǎng)線重合。、電場(chǎng)線的疏密與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系按照電場(chǎng)線畫(huà)法的規(guī)定,場(chǎng)強(qiáng)大處電場(chǎng)線密,場(chǎng)強(qiáng)小處電場(chǎng)線疏。因此根據(jù)電場(chǎng)線的疏密就可以比較場(chǎng)強(qiáng)的大小。例:關(guān)于電場(chǎng)線的下列說(shuō)法中正確的是()、電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟電荷在該點(diǎn)的受力方向相同;、沿電場(chǎng)線方向,電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越??;、電場(chǎng)線越密的地方,同一試探電荷所受的電場(chǎng)力就越大;、在電場(chǎng)中,順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷,電荷受到的電場(chǎng)力大小恒定。例:某靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線如圖所示,帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示由運(yùn)動(dòng)到,以下說(shuō)法正確的

10、是()、粒子必定帶正電荷;、粒子在點(diǎn)的加速度大于它在點(diǎn)加速度;、粒子在點(diǎn)的加速度小于它在點(diǎn)加速度;、粒子在點(diǎn)的動(dòng)能小于它在點(diǎn)的動(dòng)能。四、電場(chǎng)的疊加、所謂電場(chǎng)的疊加就是場(chǎng)強(qiáng)的合成,遵守平行四邊形定則,分析合場(chǎng)強(qiáng)時(shí)應(yīng)注意畫(huà)好電場(chǎng)強(qiáng)度的平行四邊形圖示。在同一空間,如果有幾個(gè)靜止電荷同時(shí)在空間產(chǎn)生電場(chǎng),如何求解空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小呢?根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和力的獨(dú)立作用原理,在空間某點(diǎn),多個(gè)場(chǎng)源電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),是各場(chǎng)源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,這就是電場(chǎng)的迭加原理。、等量異種、等量同種點(diǎn)電荷的連線和中垂線上場(chǎng)強(qiáng)的變化規(guī)律。()等量異種點(diǎn)電荷的連線之間,中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最??;沿中垂線從中點(diǎn)到

11、無(wú)限遠(yuǎn)處,電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減??;等量同種點(diǎn)電荷的連線之間,中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小,且一定等于零。因無(wú)限遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零,則沿中垂線從中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)處,電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,中間某位置必有最大值。()等量異種點(diǎn)電荷連線和中垂線上關(guān)于中瞇對(duì)稱處的場(chǎng)強(qiáng)相同;等量同種電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反。五、靜電感應(yīng)靜電屏蔽、靜電感應(yīng):把金屬導(dǎo)體放在外電場(chǎng)中,由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場(chǎng)力作用而定向運(yùn)動(dòng),使導(dǎo)體的兩個(gè)端面出現(xiàn)等量的異種電荷,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。、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(chǎng),當(dāng)附加電場(chǎng)與外電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí)(即的大小等于的大小而方向相反),自由電子的

12、定向移動(dòng)停止,這時(shí)的導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體具有以下特點(diǎn)()導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)(與的合場(chǎng)強(qiáng))處處為零,內(nèi);()整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體,導(dǎo)體的表面是待勢(shì)面;()導(dǎo)體外部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直,表面場(chǎng)強(qiáng)不一定為零;()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)。、靜電屏蔽由于靜電感應(yīng),可使金屬網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)為零。遮擋住了外界電場(chǎng)對(duì)它們內(nèi)部的影響這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽。例:如圖所示,在水平放置的光滑金屬板中點(diǎn)的正上方,有帶正電的點(diǎn)電荷,一表面絕緣帶正電的金屬小球可視為質(zhì)點(diǎn),且不影響原電場(chǎng),自左向右以初速向右運(yùn)動(dòng),則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()、小球先做減速后加速運(yùn)動(dòng);、小球做勻速直線運(yùn)動(dòng);、

13、小球受到的電場(chǎng)力的沖量為零;、小球受到的電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零。六、帶電體的平衡、解決帶電體在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)問(wèn)題的方法與解決力學(xué)中平衡問(wèn)題的方法是一樣的,都是依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解,所不同的只是在受力分析列平衡方程時(shí),一定要注意考慮電場(chǎng)力。、解決帶電體在電場(chǎng)中平衡問(wèn)題的一般步驟:()確定研究對(duì)象;()分析研究對(duì)象的受力情況,并畫(huà)出受力圖。()據(jù)受力圖和平衡條件,列出平衡方程;()解方程。例:一條長(zhǎng)的絲線穿著兩個(gè)相同的質(zhì)量均為的小金屬環(huán)和,將線的兩端都系于同一點(diǎn),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)成一等邊三角形,此時(shí)兩環(huán)處于同一水平線上,如果不計(jì)環(huán)與線的摩擦,兩環(huán)各帶多少電量?第二講

14、電場(chǎng)能的性質(zhì)一、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)差()電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力所做的功AB跟它的電荷量的比值,叫做、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。電場(chǎng)中、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在數(shù)值上等于單位正電荷從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功。即:。()電勢(shì)差是標(biāo)量,有正負(fù),無(wú)方向。、間電勢(shì)差A(yù)B;、間電勢(shì)差BA。顯然UABBA。電勢(shì)差的值與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān)。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,(為電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,為這兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離)。、電勢(shì)()如果在電場(chǎng)中選取一個(gè)參考點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn)),那么電場(chǎng)中某點(diǎn)跟參考點(diǎn)間的電勢(shì)差,就叫做該點(diǎn)的電勢(shì)。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn))時(shí),電場(chǎng)力所做的功。()電勢(shì)是

15、標(biāo)量,有正負(fù),無(wú)方向。談到電勢(shì)時(shí),就必須注明參考點(diǎn)(零勢(shì)點(diǎn))的選擇。參考點(diǎn)的位置可以任意選取,當(dāng)電荷分布在有限區(qū)域時(shí),常取無(wú)限遠(yuǎn)處為參考點(diǎn),而在實(shí)際上,常取地球?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō),電勢(shì)參考點(diǎn)變了,某點(diǎn)的電勢(shì)數(shù)值也隨之改變,因此電勢(shì)具有相對(duì)性。同時(shí),電勢(shì)是反映電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量,跟電場(chǎng)強(qiáng)度(反映電場(chǎng)的力的性質(zhì))一樣,是由電場(chǎng)本身決定的,對(duì)確定的電場(chǎng)中的某確定點(diǎn),一旦參考點(diǎn)選定以后,該點(diǎn)的電勢(shì)也就確定了。()沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低,逆著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來(lái)越高。()電勢(shì)的值與零電勢(shì)的選取有關(guān),通常取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零;實(shí)際應(yīng)用中常取大地電勢(shì)為零。()當(dāng)存在幾個(gè)“場(chǎng)源”時(shí),某處合電場(chǎng)的電

16、勢(shì)等于各“場(chǎng)源”的電場(chǎng)在此處的電勢(shì)的代數(shù)和。二、電勢(shì)能、電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做電勢(shì)能。嚴(yán)格地講,電勢(shì)能屬于電場(chǎng)和電荷組成的系統(tǒng),習(xí)慣上稱作電荷的電勢(shì)能。、 電勢(shì)能是相對(duì)量,電勢(shì)能的值與參考點(diǎn)的選取有關(guān)。電勢(shì)為零的點(diǎn),電勢(shì)能為零。、 電勢(shì)能是標(biāo)量,有正負(fù),無(wú)方向。三、電場(chǎng)力做功與電荷電勢(shì)能的變化電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí),電荷的電勢(shì)能減少;電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功時(shí),電荷的電勢(shì)能增加。電勢(shì)能增加或減少的數(shù)值等于電場(chǎng)力做功的數(shù)值。電荷在電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),它的電勢(shì)能的變化量是確定的,因而移動(dòng)電荷做功的值也是確定的,所以,電場(chǎng)力移動(dòng)電荷所做的功,與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。這與重力做功十分相似。注意:不論是否有其

17、它力做功,電場(chǎng)力做功總等于電勢(shì)能的變化。四、等勢(shì)面電場(chǎng)中電勢(shì)相等的面叫等勢(shì)面。它具有如下特點(diǎn):() 等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直;() 電場(chǎng)線總是從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面;() 任意兩等勢(shì)面都不會(huì)相交;() 電荷在同一待勢(shì)面上移動(dòng),電場(chǎng)力做的功為零;() 電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方,等差等勢(shì)面較密;()等勢(shì)面是人們虛擬出來(lái)形象描述電場(chǎng)的工具,不是客觀存在的。五、等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系、 電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直,且總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。、 若任意相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差都相等,則等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大,等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小。、 沿等到勢(shì)均力敵面移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功,沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力一定

18、做功。、 電場(chǎng)線和等勢(shì)面都是人們虛擬出來(lái)形象描述電場(chǎng)的工具。、 在電場(chǎng)中任意兩等勢(shì)面永不相交。六、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系、 電勢(shì)反映電場(chǎng)能的特性,電場(chǎng)強(qiáng)度反映電場(chǎng)力的特性。、 電勢(shì)是標(biāo)量,具有相對(duì)性,而電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,不具有相對(duì)性。兩者疊加時(shí)運(yùn)算法則不同。電勢(shì)的正、負(fù)有大小的含義,而電場(chǎng)強(qiáng)度的正、負(fù)僅表示方向,并不表示大小。、 電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒(méi)有必然的聯(lián)系,某點(diǎn)的電勢(shì)為零,電場(chǎng)強(qiáng)度可不為零,反之亦然。、 同一試探電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度大處,受到的電場(chǎng)力大,但正電荷在電勢(shì)高處,電勢(shì)能才大,而負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能反而小。、 電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度都由電場(chǎng)本身的因素決定的,與試探電荷無(wú)關(guān)。、 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有關(guān)

19、系式。七、對(duì)公式的理解及應(yīng)用公式反映了電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間的關(guān)系,由公式可知:電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降低最快的方向。公式的應(yīng)用只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),且應(yīng)注意的含義是表示某兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向上的距離。由公式可得結(jié)論:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩長(zhǎng)度相等且相互平行的線段的端點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。Lcos(為線段與電場(chǎng)線的夾角,L為線段的長(zhǎng)度);對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng),此公式可以用來(lái)定性分析某些問(wèn)題,如在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,各相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差為一定值時(shí),那么有E越大處,d越小,即等勢(shì)面越密。重難點(diǎn)突破一、判斷電勢(shì)高低 1、利用電場(chǎng)線方向來(lái)判斷,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。若選擇無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,則正電荷形成的電場(chǎng)中,空間各點(diǎn)的電勢(shì)皆大

20、于零;負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中空間各點(diǎn)電勢(shì)皆小于零。2、利用來(lái)判斷,將WAB、q的正負(fù)代入計(jì)算,若UAB0則,若UAB0則。例1:如圖所示,虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B、C為該電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),已知UA12V,UB,C,試在該方框中作出該電場(chǎng)的示意圖(即畫(huà)出幾條電場(chǎng)線),并要求保留作圖時(shí)所用的輔助線(用虛線表示)。若將一個(gè)電子從點(diǎn)移到點(diǎn),電場(chǎng)力做多少電子伏的功?二、電場(chǎng)力做功的計(jì)算、由公式cos計(jì)算,但在中學(xué)階段,限地?cái)?shù)學(xué)基礎(chǔ),要求式中為恒力才行,所以,這種方法有局限性,此公式只適合于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,可變形為,式中為電荷初末位置在電場(chǎng)方向上的位移。、由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變關(guān)系計(jì)算,對(duì)任何電場(chǎng)都適用。、

21、用ABAB來(lái)計(jì)算。一般又有兩種處理方法:()帶正、負(fù)號(hào)運(yùn)算:按照符號(hào)規(guī)則把所移動(dòng)的電荷的電荷量和移動(dòng)過(guò)程的始、終兩點(diǎn)的電勢(shì)差A(yù)B的值代入公式ABAB進(jìn)行教育處,根據(jù)計(jì)算所得W值的正、負(fù)來(lái)判斷是電場(chǎng)力做功還是克服電場(chǎng)力做功。其符號(hào)規(guī)則是:所移動(dòng)的電荷 若為正電荷,則q取正值;若移動(dòng)過(guò)程的始點(diǎn)電勢(shì)高于終點(diǎn)電勢(shì),則UAB取正值。(2)用絕對(duì)值運(yùn)算:公式WAB中的q和UAB都取絕對(duì)值,即W。采用這種處理方法只能計(jì)算在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷所做功的大小。要想知道移動(dòng)電荷過(guò)程中是電場(chǎng)力做功還是克服電場(chǎng)力做功,還需利用力學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷。判斷的方法是:在始、終兩點(diǎn)之間畫(huà)出表示電場(chǎng)線方向、電荷所受電場(chǎng)力方向和電荷移動(dòng)方

22、向的矢量線、和,若與的夾角小于,則是電場(chǎng)力做正功。、由動(dòng)能定理計(jì)算,。例2:如圖所示,傾角為30o的直角三角形底邊長(zhǎng)為,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(diǎn)處固定一正點(diǎn)電荷電荷量為,讓一質(zhì)量為、電荷量為的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn),從斜面頂端沿斜軌滑下,滑到斜邊的垂足時(shí)速度為,則質(zhì)點(diǎn)滑到底邊底端點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各是多大?例:如圖所示,在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷,在點(diǎn)無(wú)初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物體,小物體在形成的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)靜止,則從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中、小物體所受電場(chǎng)力逐漸減??;、小物體具有的電勢(shì)能逐漸減?。?、點(diǎn)的電勢(shì)一定高于點(diǎn)的電勢(shì);、小物體電勢(shì)能變化量的大小一定等于

23、克服摩擦力做的功。第三講帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、電容器、電容、 電容器:兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體可構(gòu)成一個(gè)電容器。、 電容 物理意義:表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。定義:電容器所帶的電荷量(一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值)與兩個(gè)極板間的電勢(shì)差的比值叫做電容器的電容。定義式:,對(duì)任何電容器都適用,對(duì)一個(gè)確定的電容器,電容是一個(gè)確定的值,不會(huì)隨電容器所帶電量的變化而改變。、常見(jiàn)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(shí)應(yīng)注意其“”、“”極。二、平行板電容器平行板電容器的電容(平行板電容器的電容與兩板正對(duì)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

24、,只對(duì)平行板電容器適應(yīng)。帶電平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng),。三、帶電粒子在電場(chǎng)中加速帶電粒子在電場(chǎng)中加速,若不計(jì)粒子的重力,則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子所做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量。1、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中:、在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中:四、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子以垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后,做類平拋運(yùn)動(dòng)。垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng):,。平行于場(chǎng)強(qiáng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):,側(cè)移距離:,偏轉(zhuǎn)角:。五、示波管的原理示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,管內(nèi)抽成真空。如果在偏轉(zhuǎn)電極上加掃描電壓,同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極上加所要研究的信號(hào)電壓,其周期與掃描電壓的周期相同,在熒光屏上就顯示出信號(hào)電壓

25、隨時(shí)間變化的圖線。重難點(diǎn)突破一、平行板電容器動(dòng)態(tài)分析這類問(wèn)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(shí)應(yīng)注意理解平行板電容器演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。一般分兩種基本情況:、電容器兩極板電勢(shì)差保持不變。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、變化時(shí),將引起電容器的、的變化。、電容器的帶電量保持不變。即平行板電容器充電后,切斷與電源的連接,使電容器的、變化時(shí),將引起電容器的、的變化。進(jìn)行討論的物理依據(jù)主要是三個(gè):()平行板電容器的電容與極板距離、正對(duì)面積、電介質(zhì)的介電常數(shù)間的關(guān)系:()平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場(chǎng),。()電容器每個(gè)極板所帶電

26、量。例:如圖所示,、為平行金屬板,兩板相距為,分別與電源兩板相連,兩板的中央各有一個(gè)小孔和。今有一帶電質(zhì)點(diǎn),自板上方相距為的點(diǎn)由靜止自由下落(、在同一豎直線上),空氣阻力忽略不計(jì),到達(dá)孔時(shí)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()、把板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自點(diǎn)自由下落后仍能返回。、把板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)孔繼續(xù)下落。、把板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自點(diǎn)自由下落后仍然返回。、把析向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)孔繼續(xù)下落。二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)如選用動(dòng)能定理,則要分清有哪些力做功?做正功還是負(fù)功?若電場(chǎng)力是變力,則電場(chǎng)力的功必須用

27、來(lái)計(jì)算,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(dá)形式有:()初態(tài)末態(tài)的總能量相等,即初末;()某些形式的能量減少一定有其他形式的能增加。且減增;解題的基本思路是:先分析受力情況,再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程(平衡、加速或減速,是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)),然后選取用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律(牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式;功能關(guān)系)解題。對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng):()要掌握電場(chǎng)力的特點(diǎn)。電場(chǎng)力的大小和方向不僅跟場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)電場(chǎng)中,同一帶電粒子所受電場(chǎng)力處處是恒力;在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,同一帶電粒子在不同位置所受電場(chǎng)力的大小和方向都可能不

28、同。()是否考慮重力要依據(jù)情況而定。、基本粒子:如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示外,一般都不考慮重力(但不能忽略質(zhì)量)。、帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說(shuō)明或明確暗示外,一般都不能忽略重力。例:兩平行金屬板相距為,電勢(shì)差為,一電子質(zhì)量為,電荷量為,從點(diǎn)沿垂直于極板方向射也,最遠(yuǎn)到達(dá)點(diǎn),然后返回,如圖所示,則此電子具有的初動(dòng)能是()、; 、eUdh; C、; D、。例3:如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒,從A點(diǎn)以初速度V0豎直向上射入水平勻強(qiáng)電場(chǎng),微粒通過(guò)B時(shí)的速度為0,方向水平向右,求電場(chǎng)強(qiáng)度E及A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差U。集訓(xùn)專題 靜電場(chǎng) 1(2011·

29、吉林模擬)兩個(gè)分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫(kù)侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?,則兩球間庫(kù)侖力的大小為()A.FB.F C.F D12F解析:兩帶電金屬球接觸后,它們的電荷量先中和后均分,由庫(kù)侖定律得:Fk,F(xiàn)kk.聯(lián)立得FF,C選項(xiàng)正確答案:C2(2011·南通模擬)如圖1所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi),在O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷Q.a、b、c、d、e、f為以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn),aecf平面與電場(chǎng)平行,bedf平面與電場(chǎng)垂直,則下列說(shuō)法中正確的是() Ab、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同Ba點(diǎn)的電勢(shì)等于f點(diǎn)的電勢(shì)C點(diǎn)電荷q在球面上任意

30、兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力一定做功D將點(diǎn)電荷q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí),從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電勢(shì)能的變化量 一定最大解析:b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為Q產(chǎn)生的場(chǎng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)E的合場(chǎng)強(qiáng),由對(duì)稱可知,其大小相等,方向不同,A錯(cuò)誤;a、f兩點(diǎn)雖在Q所形電場(chǎng)的同一等勢(shì)面上,但在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中此兩點(diǎn)不等勢(shì),故B錯(cuò)誤;在bedf面上各點(diǎn)電勢(shì)相同,點(diǎn)電荷q在bedf面上移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力不做功,C錯(cuò)誤;從a點(diǎn)移到c點(diǎn),Q對(duì)它的電場(chǎng)力不做功,但勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)q做功最多,電勢(shì)能變化量一定最大,故D正確答案:D3如圖2所示,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于場(chǎng)強(qiáng)按EE0kt(E0、k均為大于零的常數(shù),取水平向左為正方向)變化的電場(chǎng)中,物體與

31、豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)t0時(shí)刻物體處于靜止?fàn)顟B(tài)若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且電場(chǎng)空間和墻面均足夠大,下列說(shuō)法正確的是()A物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后加速度先增加、后保持不變B物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后加速度不斷增大C經(jīng)過(guò)時(shí)間t,物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值D經(jīng)過(guò)時(shí)間t,物體運(yùn)動(dòng)速度達(dá)最大值解析:物體運(yùn)動(dòng)后,開(kāi)始時(shí)電場(chǎng)力不斷減小,則彈力、摩擦力不斷減小,所以加速度不斷增加;電場(chǎng)力減小到零后反向增大,電場(chǎng)力與重力的合力一直增大,加速度也不斷增大,B正確;經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,物體將脫離豎直墻面,所以經(jīng)過(guò)時(shí)間t,物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值,C正確答案:BC4如圖3所示,兩平行金屬板豎直放置,板上A、B兩孔正

32、好水平相對(duì),板間電壓為500 V一個(gè)動(dòng)能為400 eV的電子從A孔沿垂直板方向射入電場(chǎng)中經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電子離開(kāi)電場(chǎng),則電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能大?。?)A900 eVB500 eV C400 eV D100 eV5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(duì),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,如圖4所示,則下列說(shuō)法正確的是()A保持電鍵S閉合,帶正電的A板向B板靠近,則減小B保持電鍵S閉合,帶正電的A板向B板靠近,則增大C電鍵S斷開(kāi),帶正電的A板向B板靠近,則增大D電鍵S斷開(kāi),帶正電的A板向B板靠近,則不變6(2011·黃岡模擬

33、)如圖5所示,AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑,圓心為O,半徑為r,將帶等電荷量的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上,它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱,q 與O點(diǎn)的連線和OC夾角為30°,下列說(shuō)法正確() AA、C兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是AC BB、D兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是BD CO點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 DO點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 解析:由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布和等勢(shì)面的關(guān)系可知,等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂線為一條等勢(shì)線,故A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是AC,A對(duì);空間中電勢(shì)從左向右逐漸降低,故B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是BD,B錯(cuò);q點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與q點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小均為,方向與BD方向向上和向下均成60°的夾角,合場(chǎng)

34、強(qiáng)方向向右,根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理知合場(chǎng)強(qiáng)大小為,C對(duì)D錯(cuò) 答案:AC7 (2011·啟東模擬)如圖6所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷,帶負(fù)電的小物體以初速度v1從M點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零,然后下滑回到M點(diǎn),此時(shí)速度為v2(v2<v1)若小物體電荷量保持不變,OMON,則()A小物體上升的最大高度為 B從N到M的過(guò)程中,小物體的電勢(shì)能逐漸減小C從M到N的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功D從N到M的過(guò)程中,小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小解析:因?yàn)镺MON,M、N兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上,所以從M到N的過(guò)程中,電場(chǎng)力時(shí)小物體先做正功再做負(fù)功,電

35、勢(shì)能先減小后增大,B、C錯(cuò)誤;因?yàn)樾∥矬w先靠近正點(diǎn)電荷后遠(yuǎn)離正點(diǎn)電荷,所以電場(chǎng)力、斜面壓力、摩擦力都是先增大后減小,D正確;設(shè)小物體上升的最大高度為h,摩擦力做功為W,在上升過(guò)程、下降過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理得mghW0mv12,mghWmv22,聯(lián)立解得h,A正確答案:AD8如圖7所示,在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球,另一端固定于O點(diǎn),小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)為a,最低點(diǎn)為b.不計(jì)空氣阻力,則 ()A小球帶負(fù)電 B電場(chǎng)力跟重力平衡C小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能減小 D小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒解析:由于小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速率

36、不變化,由動(dòng)能定理,外力做功為零,繩子拉力不做功,電場(chǎng)力和重力做的總功為零,所以電場(chǎng)力和重力的合力為零,電場(chǎng)力跟重力平衡,B正確由于電場(chǎng)力的方向與重力方向相反,電場(chǎng)方向又向上,所以小球帶正電,A不正確小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,由功能關(guān)系得,電勢(shì)能增加,C不正確在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,除重力做功外,還有電場(chǎng)力做功,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒,D不正確答案:B9(北京西城)在光滑的絕緣水平面上,有一個(gè)正方形abcd,頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷,電荷量相等,如圖8所示若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn),自由釋放,粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中()A先做勻加速

37、運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng) B先從高電勢(shì)到低電勢(shì),后從低電勢(shì)到高電勢(shì)C電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大,后減小 D電勢(shì)能先減小,后增大解析:這是等量同種電荷形成的電場(chǎng),根據(jù)這種電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況,可知在直線bd上正中央一點(diǎn)的電勢(shì)最高,所以B錯(cuò)誤正中央一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小等于零,所以A錯(cuò)誤負(fù)電荷由b到d先加速后減速,動(dòng)能先增大后減小,則電勢(shì)能先減小后增大,但總和不變,所以C錯(cuò)誤,D正確 答案:D10.(2011·石家莊模擬)如圖9所示,帶等量異號(hào)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(chǎng)線上的兩點(diǎn),一帶電粒子(不計(jì)重力)以速度vM經(jīng)過(guò)M點(diǎn)在電場(chǎng)線上向下運(yùn)動(dòng),且未與下板接觸,一段時(shí)間后,粒子以

38、速度vN折回N點(diǎn),則()A粒子受電場(chǎng)力的方向一定由M指向N B粒子在M點(diǎn)的速度一定比在N點(diǎn)的大C粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在N點(diǎn)的大 D電場(chǎng)中M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)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(qiáng)電場(chǎng)中,一帶正電的物體在電場(chǎng)力的作用下從斜面的底端運(yùn)動(dòng)到頂端,它的動(dòng)能增加了Ek,重力勢(shì)能增加了Ep.則下列說(shuō)法正確的是()A電場(chǎng)力所做的功等于Ek B物體克服重力做的功等于EpC合外力對(duì)物體做的功等于Ek D電場(chǎng)力所做的功等于EkEp解析:物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有兩個(gè)力做功,電場(chǎng)力做正功,重力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理可得:WFWGEk由重力做功

39、與重力勢(shì)能變化的關(guān)系可得WGEp,由上述兩式易得出A錯(cuò)誤,B、C、D正確答案:BCD12如圖11所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中,a30°、c90°,電場(chǎng)方向與三角形所在平面平行已知a、b和c點(diǎn)的電勢(shì)分別為(2)V、(2)V和2 V該三角形的外接圓上最低、最高電勢(shì)分別為 ()A (2)V、(2)VB0 V、4 VC(2)V、(2) VD0 V、2 V解析:如圖,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線與等勢(shì)面是平行等間距排列,且電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)均勻降落,取ab的中點(diǎn)O,即為三角形的外接圓的圓心,且該點(diǎn)電勢(shì)為2 V,故Oc為等勢(shì)面,MN為電場(chǎng)線,

40、方向?yàn)镸N方向,UOPUOa V,UONUOP2,故UON2 V,N點(diǎn)電勢(shì)為零,為最小電勢(shì)點(diǎn),同理M點(diǎn)電勢(shì)為4 V,為最大電勢(shì)點(diǎn)B項(xiàng)正確 答案:B13(8分)(2011·蚌埠模擬)兩個(gè)正點(diǎn)電荷Q1Q和Q24Q分別置于固定在光滑絕緣水平面上的A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)相距L,且A、B兩點(diǎn)正好位于水平放置的光滑絕緣半圓細(xì)管兩個(gè)端點(diǎn)的出口處,如圖12所示 (1)現(xiàn)將另一正點(diǎn)電荷置于A、B連線上靠近A處?kù)o止釋放,求它在AB連線上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中達(dá)到最大速度時(shí)的位置離A點(diǎn)的距離(2)若把該點(diǎn)電荷放于絕緣管內(nèi)靠近A點(diǎn)處由靜止釋放,已知它在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度為最大時(shí)的位置在P處試求出圖中PA和AB連線的夾角.解析:(1)正點(diǎn)電荷在A、B連線上速度最大處對(duì)應(yīng)該電荷所受合力為零(加速度最小),設(shè)此時(shí)距離A點(diǎn)為x,即k

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