高二秋季電場講義-40份

1、電場一、 知識體系電荷和電荷守恒定律電場電場力的性質(zhì)場強E=F/q 矢量 電場線勻強電場E=U/d 真空中點電荷的電場E=KQ/r2電場能的性質(zhì)電勢： =/q 標量 等勢面 電勢差：UAB=UAUB=/q =wAB /q電場力 F=E·q（任何電場）F=Kq1q2/r2(真空中點電荷)電勢能：=Q AB=qUAB電場力做功W=qUAB=AB 做功與路徑無關(guān)帶電粒子在電場中運動平衡 直線加速 偏轉(zhuǎn)電場中的導體 靜電感應 靜電平衡電容器 電容：C=Q/U1、 兩大定律（1）電荷守恒定律 電荷不能憑空創(chuàng)生也不能憑空消亡，只能在物體間轉(zhuǎn)移，總量不變。（2）庫侖定律 ，其中靜電力常數(shù)靜電力常數(shù)

2、。2、 電場的描述（1）電場強度 定義式：。電場是一種特殊的物質(zhì)，看不見摸不到，但對放入其中的電荷有力的作用。其中力是電場力，電荷是檢驗電荷。注意不能說和力成正比和電量成反比。點電荷的場強公式 ，其中為場源電荷，這是場強決定式。（2）電場線a、虛構(gòu)的 b、切線方向表示場強方向 c、疏密表示強弱 d、永不相交e、正電指向負電，正電指向無窮遠，無窮遠指向負電勻強電場等量異種點電荷的電場等量同種點電荷的電場點電荷與帶電平板+孤立點電荷周圍的電場要牢記以上6種常見的電場的電場線。（3）電勢 在電場中選取零參考點，任意點和零點的電勢差稱為該點的電勢。電勢和零點選取有關(guān)。注意：正電荷周圍電勢都是正的，負電

3、荷周圍電勢都是負的，正負電荷之間必有零電勢面。沿著電場線的方向電勢逐漸降低。（4）電勢差 帶電物體在電場中移動，電場力的功除以電量為兩點電勢差，也叫電壓。電場力做功只和初末位置有關(guān)，電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，電勢能增大。3、 靜電平衡 靜電平衡的導體內(nèi)部場強處處為零（外電場和感應電荷形成的電場等值反向）。整個導體是等勢體，表面是等勢面，電場線垂直外表面。凈電荷分布在導體的外表面上。4、 電容器 兩個導體間夾絕緣體就是電容器。電容的定義式：，單位是法拉。平行板電容的決定式：其中是介電常數(shù)，靜電力常數(shù)，正對面積，板間距。當兩板間加入陶瓷板增加，當加入金屬板減小。且電容和電源相連，U不

4、變；電容不連任何電路，Q不變。場強公式?jīng)Q定。二 、題型體系題型一：矢量的合成（F和E） 解題戰(zhàn)術(shù)：包括力的合成和場強的合成，力的方向由“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”決定，場強的方向“正電場強指外，負電指內(nèi)”決定，然后根據(jù)平行四邊形法則合成。1場強方向：場源電荷正，E指外；場源電荷負，E指內(nèi)；2電場力方向：同種相斥，異種相吸。電場力大小，點電荷之間用庫侖定律。熱身實戰(zhàn)：1相隔段距離的兩個點電荷，它們之間的靜電力為F，現(xiàn)使其中個點電荷的電量變?yōu)樵瓉淼?倍，同時將它們間的距離也變?yōu)樵瓉淼?倍，則它們之間的靜電力變?yōu)?A B4F C2F D 2（09上海）兩帶電量分別為q和q的點電荷放在x軸上

5、，相距為L，能正確反映兩電荷連線上場強大小E與x關(guān)系的是圖（ ）3. (1999廣東)兩個固定的異號點電荷，電量給定但大小不等，用E1和E2分別表示兩個點電荷產(chǎn)生的電場強度的大小，則在通過兩點電荷的直線上，E1=E2的點().A.有三個，其中兩處合場強為零 B.有三個，其中一處合場強為零C.只有兩個，其中一處合場強為零 D.只有一個，該處合場強不為零4.有兩個點電荷所帶電量的絕對值均為Q，從其中一個電荷上取下Q的電量，并加在另一個電荷上，那么它們之間的相互作用力與原來相比().A.一定變大 B.一定變小C.保持小變 D.由于兩電荷電性不確定，無法判斷abPMN左右5、（05 理綜) 圖中a、b

6、是兩個點電荷，它們的電量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點。下列哪中情況能使P點場強方向指向MN的左側(cè)？（ ）A Q1、Q2都是正電荷，且Q1Q2B Q1是正電荷，Q2是負電荷，且Q1|Q2|C Q1是負電荷，Q2是正電荷，且|Q1|Q2D Q1、Q2都是負電荷，且|Q1|Q2|6. (2001全國)如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2.，且每個電荷都處于平衡狀態(tài).(1)如q2為正電荷，則q1為_電荷，q3為_電荷.(2)q1、q2、q3三者電量大小之比是_.題型一答案：1.A 2.A

7、3. C 4.B 5、ACD 6.(1)負，負(2)題型二：等勢面和電場線的關(guān)系 解題戰(zhàn)術(shù)： 1等勢面上移動電荷電場力不做功；2等勢面和電場線相互垂直；3勻強電場的等勢面相互平行，d為等勢面之間垂直距離，不是任意兩點距離；4 等勢面曲率越大的地方，電場線越密，E越大。勻強電場中兩平行線段對應線段的長度之比等于對應兩個電勢差之比。熱身實戰(zhàn)：1.平行四邊形ABCD處于一個勻強電場中，已知A、B、C各點的電勢依次為5V、-2 V、8 V，則D點的電勢為_V。 2、勻強電場中有a、b、c三點.在以它們?yōu)轫旤c的三角形中，=30°c=90°。電場方向與三角形所在平面平行。已知a、b和c

8、點的電勢分別為和2V。該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為( )3、如圖所示的圓處于勻強電場中，圓心為o。ABC為圓周上三個點，AC為圓的直徑。在A位置以相同的速度大小向各個方向釋放相同正粒子，重力不計發(fā)現(xiàn)在B點射出的粒子動能最大，求場強的方向（ ）A、 OC方向 B、 OB方向 C、 AB方向 D、 BC方向ADBC4、（2007寧夏）勻強電場中的三點A、B、C是一個三角形的三個頂點，AB的長度為1 m，D為AB的中點，如圖所示。已知電場線的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三點的電勢分別為14 V、6 V和2 V。設場強大小為E，一電量為1×106 C的正電荷從D點移到C點電

9、場力所做的功為W，則( ) AW8×106 J，E8 V/m BW6×106 J，E6 V/m CW8×106 J，E8 V/m DW6×106 J，E6 V/m 5、（2004 理綜全國1）靜電透鏡是利用靜電場使電子束會聚或發(fā)散的一種裝置，其中某部分靜電場的分布如下圖所示。虛線表示這個靜電場在xoy平面內(nèi)的一簇等勢線，等勢線形狀相對于ox軸、oy軸對稱。等勢線的電勢沿x軸正向增加，且相鄰兩等勢線的電勢差相等。一個電子經(jīng)過P點（其橫坐標為x0）時，速度與ox軸平行。適當控制實驗條件，使該電子通過電場區(qū)域時僅在ox軸上方運動。在通過電場區(qū)域過程中，該電子沿

10、y方向的分速度Vy，隨位置坐標x變化的示意圖是（ ）題型二答案:1. 15V 2.B 4. A 5.D 題型三：電場中場、力、功、能、勢的變化 解題戰(zhàn)術(shù)： 求能先看功：電場力正功電勢能減小，電場力負功電勢能增加，零電勢點電勢能為零。求功先看力：電場力和位移的方向相同，力做正功，反之為負；或者看電場力與速度的夾角，大于90。，力做正功，反之為負;力指向曲線運動的凹側(cè)。求力看場強：場強大小看電場線的疏密，或者看距離點電荷的遠近，場強方向看電場線方向。說明：A：有重力勢能時，動能重力勢能電勢能總和不變； B: 電勢沿電場線方向降低，和其他一切無關(guān). 等勢線密的地方，電場線也密.熱身實戰(zhàn)：1（09廣東

11、）關(guān)于同一電場的電場線，下列表述正確的是 A電場線是客觀存在的 B電場線越密，電場強度越小 C沿著電場線方向，電勢越來越低 D電荷在沿電場線方向移動時，電勢能減小2（09廣東）如圖6，一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡。M和N是軌跡上的兩點，其中M點在軌跡的最右點。不計重力，下列表述正確的是 A粒子在M點的速率最大 B粒子所受電場力沿電場方向 C粒子在電場中的加速度不變 D粒子在電場中的電勢能始終在增加3（09上海）位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢線，則（）Aa點和b點的電場強度相同B正電荷從c點

12、移到d點，電場力做正功C負電荷從a點移到c點，電場力做正功D正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電勢能先減小后增大4.（09廣東）如圖3所示，在一個粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊。由靜止釋放后，兩個物塊向相反方向運動，并最終停止。在物塊的運動過程中，下列表述正確的是A兩個物塊的電勢能逐漸減少B物塊受到的庫侖力不做功C兩個物塊的機械能守恒D. 物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力5(09北京)某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點的 電場強度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為UP和UQ，則（ ） AEPEQ，UPUQ BEPEQ，UPUQCEPEQ，UPUQDEPEQ，U

13、PUQ6.如圖所示。一電場的電場線分布關(guān)于y軸（沿豎直方向）對稱，O、M、N是y軸上的三個點，且OM=MN，P點在y軸的右側(cè)，MPON，則A.M點的電勢比P點的電勢高B.將負電荷由O點移動到P點，電場力做正功C. M、N 兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差D.在O點靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運動7. (09全國2)圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線。兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷的絕對值也相等?，F(xiàn)將M、N從虛線上的O點以相同速率射出，兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示。點a、b、c為實線與虛線的交點，已知O點電勢高于c 點。若不計重力，則A. M

14、帶負電荷，N帶正電荷B. N在a點的速度與M在c點的速度大小相同C. N在從O點運動至a點的過程中克服電場力做功D. M在從O點運動至b點的過程中，電場力對它做的功等于零8（09浙江）空間存在勻強電場，有一電荷量、質(zhì)量的粒子從點以速率射入電場，運動到點時速率為?，F(xiàn)有另一電荷量、質(zhì)量的粒子以速率仍從點射入該電場，運動到點時速率為。若忽略重力的影響，則A在、三點中，點電勢最高B在、三點中，點電勢最高C間的電勢差比間的電勢差大D間的電勢差比間的電勢差小9（09 山東）如圖所示，在x軸上關(guān)于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷+Q和-Q，x軸上的P點位于的右側(cè)。下列判斷正確的是（ ） A在x軸上還有

15、一點與P點電場強度相同 B在x軸上還有兩點與P點電場強度相同 C若將一試探電荷+q從P點移至O點，電勢能增大 D若將一試探電荷+q從P點移至O點，電勢能減小10. (09安徽)在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形的abcd，頂點a、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示。若將一個帶負電的粒子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復運動。粒子從b點運動到d點的過程中A. 先作勻加速運動，后作勻減速運動B. 先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢C. 電勢能與機械能之和先增大，后減小D. 電勢能先減小，后增大11. (01年全國)如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢而，它們的電

16、勢分別為Ua、Ub和Uc，UaUbUc.一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知().(A)粒子從K到L的過程中，電場力做負功(B)粒子從L到M的過程中，電場力做負功(C)粒子從K到L的過程中，靜電勢能增加(D)粒子從L到M的過程中，動能減少12.如圖所示，虛線表示電場的一簇等勢面且相鄰等勢面間電勢差相等，一個粒子以一定的初速度進入電場后，只在電場力作用下沿實線軌跡運動，粒子先后通過M點和N點.在這一過程中，電場力做負功，由此可判斷出().(1992年全國高考試題)AN點的電勢高于M點的電勢B粒子在N點的電勢能比在M點的電勢能大C粒子在M點的速率小于在N點的速率D粒子在

17、M點受到的電場力比在N點受到的電場力大 13兩帶電小球，電量分別為+q和-q，固定在一長度為l的絕緣細桿的兩端，置于電場強度為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如圖所示，若此桿繞O點垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180°，則此轉(zhuǎn)動過程中電場力做功為（ ）A.0 B. qEl C.2qEl D.qEl 14（02理綜）有三根長度皆為l1.00 m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的 O點，另一端分別掛有質(zhì)量皆為m1.00×102 kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為一q和q，q1.00×107C。A、B之間用第三根線連接起來?？臻g中存在大小為E1.00&

18、#215;106N/C的勻強電場，場強方向沿水平向右，平衡時 A、B球的位置如圖所示?，F(xiàn)將O、B之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達到新的平衡位置。求最后兩球的機械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少。（不計兩帶電小球間相互作用的靜電力）15電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對正負點電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點，電偶極子的方向為從負電荷指向正電荷，用圖(a)所示的矢量表示科學家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時，認為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時由于電偶極子的排列方向雜亂無章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性當加上外電場后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動，最后都趨向于沿外電場方向排列，從而使物質(zhì)中的合

19、電場發(fā)生變化 （1）如圖(b）所示，有一電偶極子放置在電場強度為E。的勻強外電場中，若電偶極子的方向與外電場方向的夾角為，求作用在電偶極子上的電場力繞O點的力矩； （2）求圖(b)中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動到外電場方向的過程中，電場力所做的功； （3）求電偶極子在外電場中處于力矩平衡時，其方向與外電場方向夾角的可能值及相應的電勢能； （4）現(xiàn)考察物質(zhì)中的三個電偶極子，其中心在一條直線上，初始時刻如圖(c）排列，它們相互間隔距離恰等于 l加上外電場EO后，三個電偶極子轉(zhuǎn)到外電場方向，若在圖中A點處引人一電量為+q0的點電荷(q0很小，不影響周圍電場的分布），求該點電荷所受電場力的大小16一個

20、質(zhì)量為m、帶有電荷-q的小物體，可在水平軌道Ox上運動，O端有一與軌道垂直的固定墻.軌道處于勻強電場中，場強大小為E，方向沿Ox軸正向，如圖911所示。小物體以初速v0從x0點沿Ox軌道運動，運動時受到大小不變的摩擦力f作用，且f<qE;設小物體與墻碰撞時不損失機械能，且電量保持不變，求它在停止運動前所通過的總路程s.17.真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場。在電場中，若將一個質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放，運動中小球速度與豎直方向夾角為37°（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）?，F(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出。求運

21、動過程中：（1）小球受到的電場力的大小及方向（2）小球從拋出點至最高點的電勢能變化量.題型三答案:1.C 2.C 3.CD 4.A 5.A 6.AD 7.BD 8.AD 9.AC 10.D11.AC 12.AB 13.C14解：右圖中虛線表示A、B球原來的平衡位置，實線表示燒斷后重新達到平衡的位置，其中、分別表示細線OA、AB與豎直方向的夾角。A球受力如右圖所示：重力mg，豎直向下；電場力qE，水平向左；細線OA對A的拉力T1，方向如圖；細線AB對A的拉力T2，方向如圖。由平衡條件T1sinT2sinqE T2cosmgT2 cos B球受力如右圖所示：重力mg，豎直向下；電場力qE，水平向右

22、；細線AB對B的拉力T2，方向如圖。由平衡條件T2sinqE T2cosmg 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，得0 45° 由此可知，A、B球重新達到平衡的位置如右圖所示。與原來位置相比，A球的重力勢能減少了 EAmgl（1sin60°） B球的重力勢能減少了EBmgl（1sin60°cos45°） A球的電勢能增加了WAqElcos60° B球的電勢能減少了 WBqEl（sin45°sin30°） 兩種勢能總和減少了 WWBWAEAEB 代入數(shù)據(jù)解得 W6.8×102J 15、解：（1）M=qE0lsin （2）W=qE

23、0l(1cos)（3）只有當電極矩方向與場強共線時，此時無力矩，系統(tǒng)才可能力矩平衡，此時電極矩與場強夾角為0或180°。當夾角為0時，要組成此系統(tǒng)，電場力做功為qEl，所以系統(tǒng)電勢能為qEl當夾角為180°時，要組成系統(tǒng)，需克服電場力做功qEl，所以系統(tǒng)電勢能為qEl（4）中間的正負電荷對+q0的影響相互抵消，所以電場力大小為：F=q0E016.解:電場力的功只跟始末位置有關(guān)，而跟路徑無關(guān)，所以整個過程中電場力做功 根據(jù)動能定理 ， 得： 。17解：（1）帶正電的小球由靜止釋放，而電場力和重力的大小均為定值。合力的方向即為運動方向，因速度與豎直方向夾角為37°，電

24、場力大小Fe=mgtan37°= mg，方向水平向右（2）由運動的獨立性小球沿豎直方向做勻減速運動，速度為vy= v0gt沿水平方向做初速度為0的勻加速運動，加速度為ax= = g小球上升到最高點的時間t=，此過程小球沿電場方向位移：sx=axt2=電場力做功 W=Fxsx=mv02小球上升到最高點的過程中，電勢能減少mv02題型四：靜電平衡 解題戰(zhàn)術(shù)：內(nèi)部場強處處為零，感應電荷的電場和外電場的方向大小相等方向相反，接地就是將導體為零，導體在負電周圍電勢為負，在正電周圍電勢為正，正電荷從高電勢向低電勢流動。熱身實戰(zhàn)：1.如圖所示，將懸在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)

25、(不與球壁接觸)，另有一個懸掛在細線上的帶負電小球B向C靠近，于是( ) (A)A往左偏離豎直方向，B往右偏離豎直方向(B)A的位置不變，B往右偏離豎直方向(C)A往左偏離豎直方向，B的位置不變(D)A和B的位置都不變2.如圖所示，在一電場強度有E的勻強電場中放一金屬空心導體，圖中a、b分別為金屬導體內(nèi)部與空腔中的兩點，則( ). (A)a、b兩點的電場強度都為零(B)a點電場強度為零，b點不為零(C)a點電場強度不為零，b點為零(D)a、b兩點電場強度均不為零3.如圖所示，一金屬小球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細桿MN，金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三

26、點的場強大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則( ). (A)Ea最大(B)Eb最大(C)Ec最大(D)Ea=Eb=Ec4.如圖，長為L的導體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點電荷放在距棒左端為R的某點.當達到靜電平衡時，棒上感應電荷在棒內(nèi)中點處產(chǎn)生的場強的大小為多大?(1986年全國) 5.如圖所示，點電荷A和B帶電荷量分別為3.0×108C和-2.4×10-8C，彼此相距6cm.若在兩點電荷連線中點O處放一個半徑為1cm的金屬球殼，求球殼上感應電荷在該中點處產(chǎn)生的電場強度.6.圖中，A、B為帶異種電荷的小球，將兩個不帶電的導體棒C、D放在兩球之間，當用導線將C、D棒上

27、的x、y兩點接起來，導體中的電子將向哪個方向遷移?題型四答案：1.B 2. A 3.C 4. 5. -5.4×105N/C，方向水平向左6.從y向x遷移 題型五：電容器 U、C、E、Q的變化解題戰(zhàn)術(shù)：熱身實戰(zhàn)：1.兩塊平行金屬板帶等量異號電荷，要使兩板間的電壓加倍，而板間的電場強度減半，可采用的辦法有( ). (A)兩板的電量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍 (B)兩板的電量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍(C)兩板的電量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍(D)兩板的電量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍2.一個平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，兩極板間有一正電荷(電荷量小)固定在P點，如圖所示.以E表

28、示兩極板間的場強，U表示電容器兩極板間的電壓，W表示正電荷在P點的電勢能.若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，那么( ). (A)U變小，E不變(B)E變大，W變大(C)U變小，W不變(D)U不變，W不變3. (09天津)如圖所示，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。則A.粒子受電場力的方向一定由M指向NB.粒子在M點的速度一定比在N點的大C.粒子在M點的電勢能一定比在N點的大D.電場中M點的電勢一定高于N點的電勢4. (09福

29、建)如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離A.帶點油滴將沿豎直方向向上運動 B.P點的電勢將降低C.帶點油滴的電勢將減少 D.若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大5.下圖是描述一給定的電容器充電時電量Q、電壓U、電容C之間的相互關(guān)系圖，其中正確的是圖( ). 6.一個電容器，當所帶電荷量為Q時，兩極板間的電勢差為U，如果所帶電荷量增大為2Q，則 (A)電容器電容增大為原來的2倍，兩極板間電勢差保持不變(B)電容器電容減少為原來的1/2，兩極板間電勢差保持不變(C)電

30、容器電容保持不變，兩極板間電勢差增大為原來的2倍(D)電容器電容保持不變，兩極板間電勢差減少為原來的1/27.一個電容器帶電量為Q時，兩極板間的電壓為U，若使其帶電量增加4×10-7C，電勢差增加20V，則它的電容是(). (A)1×10-8F(B)2×10-8F(C)4×10-8F(D)8×10-8F8.平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極，一個帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向夾角為，如圖所示，那么()(A)保持電鍵S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則增大(B)保持電鍵S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則不

31、變(C)電鍵S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則增大(D)電鍵S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則不變9（04全國4）一平行板電容器的電容為C，兩板間的距離為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剛性桿相連，小球的電量都為q，桿長為l，且l<d?，F(xiàn)將它們從很遠處移到電容器內(nèi)兩板之間，處于圖示的靜止狀態(tài)（桿與板面垂直），在此過程中電場力對兩個小球所做總功的大小等于多少？（設兩球移動過程中極權(quán)上電荷分布情況不變（ ）AB0CD10（2005全國）水平放置的平行板電容器與一電池相連。在電容器的兩板間有一帶正電的質(zhì)點處于靜止平

32、衡狀態(tài)?，F(xiàn)將電容器兩板間的距離增大，則（ ）A電容變大，質(zhì)點向上運動 B電容變大，質(zhì)點向下運動C電容變小，質(zhì)點保持靜止 D電容變小，質(zhì)點向下運動11（2008全國2）一平行板電容器的兩個極板水平放置, 兩極板間有一帶電量不變的小油滴, 油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比. 若兩極板間電壓為零, 經(jīng)一段時間后, 油滴以速率v勻速下降; 若兩極板間的電壓為U, 經(jīng)一段時間后, 油滴以速率v勻速上升. 若兩極板間電壓為-U, 油滴做勻速運動時速度的大小方向?qū)⑹牵?）A. 2v、向下 B. 2v、向上C. 3v、向下 D. 3v、向上12如圖P是靜止在水平放置的平行板電容器內(nèi)部的一個帶

33、電微粒，現(xiàn)用外力將P點和電容器與電源線的兩個接點固定，使兩板轉(zhuǎn)過角，再撤去外力，則P將 ( )A保持靜止 B水平向右作直線運動 C向右下方運動 D無法判斷題型五答案：1.C 2.AC 3.B 4.B 5.BCD6.C 7.B 8.AD 9.A 10.D 11、C 12. B題型六：電場中粒子的運動熱身實戰(zhàn)：+q+q-q+q-q-q1(04年二20)如圖，一絕緣細桿的兩端各固定著一個小球，兩小球帶有等量異號的電荷，處于勻強電場中，電場方向如圖中箭頭所示。開始時，細桿與電場方向垂直，即在圖中所示的位置；接著使細桿繞其中心轉(zhuǎn)過90”，到達圖中所示的位置；最后，使細桿移到圖中所示的位置。以W1表示細桿

34、由位置到位置過程中電場力對兩小球所做的功，W2表示細桿由位置到位置過程中電場力對兩小球所做的功，則有AW10，W20 BW10，W20 CW10，W20 DW10，W202.（07寧夏）兩個質(zhì)量相同的小球用不可伸長的細線連結(jié)，置于場強為E的勻強電場中，小球1和小球2均帶正電，電量分別為q1和q2（q1q2）。將細線拉直并使之與電場方向平行，如圖所示。若將兩小球同時從靜止狀態(tài)釋放，則釋放后細線中的張力T為（不計重力及兩小球間的庫侖力）E球1球2A. B. C. D.3(GD0168)空間存在豎直向上的勻強電場，質(zhì)量為m的帶正電的微粒水平射入電場中，微粒的運動軌跡如圖6所示，在相等的時間間隔內(nèi)A重

35、力做的功相等 B電場力做的功相等C電場力做的功大于重力做的功 D電場力做的功小于重力做的功4(SH0074)光滑水平面上有一邊長為l的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中，電場方向與正方形一邊平行一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點，以垂直于該邊的水平初速v0進入該正方形區(qū)域當小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有的動能可能為( )A0 B. C. D. 5.（05上海）在場強大小為E的勻強電場中，一質(zhì)量為m.帶電量為q的物體以某一初速沿電場反方向做勻減速直線運動，其加速度大小為0.8qE/m，物體運動S距離時速度變?yōu)榱?則（ ）A.物體克服電場力做功qES B.物體的電勢能減少了0.8

36、qESC.物體的電勢能增加了qES D.物體的動能減少了0.8qES6、平行板電容器中沿上板以初速水平飛入一個帶電粒子（重力不計），動能是，飛出兩板間時動能為，問如果飛入的初速加大一倍，那飛出的動能變?yōu)槎嗌伲?） A、 B、 C、 D、 3、D7.（浙江卷）如圖所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q（q>0）的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處靜止。若某一時刻在金屬板A、B間加一電壓-，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)?q，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動摩擦因素為，若不計小物塊電荷量對電場的影響

37、和碰撞時間。則（1）小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？（2）小物塊碰撞后經(jīng)過多長時間停止運動？停在何位置？8.（08廣東廣州模擬）如圖所示,兩根長為L的絲線下端各懸掛一個質(zhì)量為m的帶電小球A.B,它們的帶電量分別為+q和-q.現(xiàn)加上場強為E.水平向左的勻強電場,那么,場強多大時能使連接A.B的長為L的絲線拉直,并使兩個小球處于靜止狀態(tài)?EAB9.（06四川)如圖所示的電路中，兩平行金屬板A.B水平放置，兩板間的距離d=40 cm。電源電動勢E=24V,內(nèi)電阻r=1 ，電阻R=15 。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電

38、量為q=1×10-2 C,質(zhì)量為m=2×10-2 kg,不考慮空氣阻力。那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板?此時，電源的輸出功率是多大？(取g=10 m/s2)10(QG9229)在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg、電量q1.0×10-10C的帶正電小球，靜止在O點以O點為原點，在該水平面內(nèi)建立直角坐標系Oxy現(xiàn)突然加一沿X軸正方向、場強大小E2.0×106Vm的勻強電場，使小球開始運動經(jīng)過1.0s，所加電場突然變?yōu)檠貀軸正方向，場強大小仍為E2.0×106Vm的勻強電場再經(jīng)過1.0s，所加電場又突然

39、變?yōu)榱硪粋€勻強電場，使小球在此電場作用下經(jīng)1.0s速度變?yōu)榱闱蟠穗妶龅姆较蚣八俣茸優(yōu)榱銜r小球的位置11如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個大小均為E的勻強電場I和II，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形（不計粒子所受重力）在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開ABCD區(qū)域的位置；OLLLABPCDEELy在電場I區(qū)域內(nèi)適當位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點的位置；若將左側(cè)電場II整體水平向右移動（n1），仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開（D不隨電場移動），在電場I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位

40、置12(SC0247)如圖所示，一根長L = 1.5m 的光滑絕緣細直桿MN ，豎直固定在場強為 E =1.0 ×105N / C、與水平方向成300角的傾斜向上的勻強電場中。桿的下端M固定一個帶電小球A ，電荷量Q+4.5×106C；另一帶電小球 B 穿在桿上可自由滑動， 電荷量q+1.0 ×10一6 C，質(zhì)量m1.0×10一2 kg ?，F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運動。（靜電力常量k9.0×10 9N·m2C2，取g =l0m / s2）（l）小球B開始運動時的加速度為多大？（2）小球B的速度最大時，距M端的高度h1

41、為多大？（3）小球B從N端運動到距M端的高度h20.6l m時，速度為v1.0m / s，求此過程中小球B的電勢能改變了多少？題型六答案：7.（1） （2）時間為，停在處或距離B板為mgTAF庫TEq6008. 答案：分析A.B兩小球受力均可。A小球帶正電，設其受連接AB的絲線拉力為T，受力如圖：由小球受力平衡可知：絲線拉直的條件為：9. R滑8 P出23W10. 參考解答：由牛頓定律得知，在勻強電場中小球加速度的大小為 a=qE/m代人數(shù)值得 a=1.0×10-10×2.0×106/1.0×10-3=0.20m/s2當場強沿x正方向時，經(jīng)過1秒鐘小球的

42、速度大小為 Vx=at=0.20×1.0=0.20m/s 速度的方向沿X軸正方向，小球沿x軸方向移動的距離x1=1/2at2=1/2×0.20×1.02=0.10m 在第2秒內(nèi)，電場方向沿y軸正方向，故小球在x方向做速度為Vx的勻速運動，在y方向做初速為零的勻加速運動，沿x方向移動的距離 x2=Vxt=0.20m 沿y方向移動的距離y=1/2at2=1/2×0.20×1.02=0.10m 故在第2秒末小球到達的位置坐標 x2=x1+x2=0.30m y2y=0.10m 在第2秒末小球在x方向的分速度仍為Vx，在y方向的分速度Vy=at=0.20

43、×1.0 =0.20m/s 由上可知，此時運動方向與x軸成45。角。要使小球速度能變?yōu)榱悖瑒t在第3秒內(nèi)所加勻強電場的方向必須與此方向相反，即指向第三象限，與x軸成225O角。在第3秒內(nèi)，設在電場作用下小球加速度的x分量和y分量分別為ax, ay,則ax=Vx/s=0.20m/s2 ay=Vy/t=0.20m/s2 在第3秒未小球到達的位置坐標為 x3=x2+Vxt-1/2axt2=0.40m y3=y2+Vyt-1/2ayt2=0.20m 12. 答案：（1）y= (2)y= (3) 設釋放位置坐標為（x，y），eExmv2，Lvt1，vt2，y1at12´，y2at1t2

44、´´，yy1y213. 解：（1）開始運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運動，由牛頓第二定律得 解得 代入數(shù)據(jù)解得a=3.2m/s2 （2）小球B速度最大時合力為零，即 解得 代入數(shù)據(jù)解得 （3）小球B從開始運動到速度為v的過程中，設重力做功為W1，電場力做功為W2，庫侖力做功為W3，根據(jù)動能定理有 W1+W2+W3=mv2 W1=mg（Lh2） W2=-qE（Lh2）sin 解得 設小球B的電勢能改變了，則 =（W2+W3） 題型七：豎直平面內(nèi)圓周運動解題戰(zhàn)術(shù)：靜止時平衡位置是速度最大點，此時動能用動能定理，繩子拉力用向心力公式和動能求。熱身實戰(zhàn)： 1

45、.如圖所示，在沿x軸正方向的勻強電場E中，有一動點A以O為圓心、以r為半徑逆時針轉(zhuǎn)動，為OA與x軸正方向間的夾角，則O、A兩點問電勢差為(). AUOA=ErB.UOA=ErsinC.UOA=ErcosD.2.如圖所示，一長為l的絕緣桿兩端分別帶有等量異種電荷，電量的絕對值為Q，處在場強為E的勻強電場中，桿與電場線夾角=60°，若使桿沿順時針方向轉(zhuǎn)過60°(以桿上某一點為圓心轉(zhuǎn)動)，則下列敘述中正確的是(). (A)電場力不做功，兩電荷電勢能不變(B)電場力做的總功為QEl/2，兩電荷的電勢能減少(C)電場力做的總功為-QEl/2，兩電荷的電勢能增加(D)電場力做總功的大小

46、跟轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)3.如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于O點，并處在水平向左的勻強電場E中，小球靜止時絲線與豎直方向夾角為，若剪斷絲線，則小球的加速度的大小為(). (A)O (B)g，方向豎直向下(C)gtan，水平向右(D)g/cos，沿繩向下4.如圖所示，甲、乙兩帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電量分別為q和q，兩球問用絕緣細線連接，甲球又用絕緣細線懸掛在天花板上，在兩球所在空間有方向向左的勻強電場，電場強度為E，平衡時細線都被拉緊.(1)平衡時的可能位置是4圖中的圖( ).(2)兩根絕緣線張力大小為( ).(A)T1=2mg，(B)T12mg，(C)T12mg，(D)T1=2mg，5.

47、如圖所示，質(zhì)量為m電荷量為q的小球用一絕緣細線懸于O點，開始時它在A、B之間來回擺動.OA、OB與豎直方向OC的夾角均為.(1)如果當它擺動到B點時突然施加一豎直向上的、大小為E=mg/q的勻 強電場，則此時線中拉力T1=_.(2)如果這一電場是在小球從A點擺到最低點C時突然加上去的，則當小球運動到B點時線中的拉力T2=_.6.如圖所示，有一水平方向的勻強電場，場強大小為9000NC，在電場內(nèi)一水平面上作半徑為10cm的圓，圓上取A、B兩點，AO沿E方向，BOOA，另在圓心處放一電量為108C的正點電荷，則A處場強大小EA=_NC，B處的場強大小EB=_NC. 7.如圖所示，在場強為E、方向豎

48、直向下的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為2q和q，兩小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，則細線對懸點O的作用力等于_.8.如圖所示，兩個大小相同的小球帶有同種電荷，質(zhì)量分別為m1，和m2，帶電量分別為q1和q2.用細絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，它們與豎直線所成的角度均為，且兩球同處一水平線上，則下述結(jié)論中正確的是(). (A)q1一定等于q2(B)一定滿足q1/m1=q2/m2(C)m1一定等于m2(D)必須同時滿足q1=q2,m1=m29.如圖所示，豎直絕緣墻壁上有個固定的質(zhì)點A，在A的正上方的P點用

49、絲線懇掛另一質(zhì)點B，A、B兩質(zhì)點因為帶電而相互排斥，致使懸線與豎直方向成角.由于漏電，使A、B兩質(zhì)點的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對懸點P的拉力大小(). (A)逐漸減小(B)逐漸增大(C)保持不變(D)先變大后變小10.如圖所示，一長為L的絲線上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于一水平向右的勻強電場E中，當細線偏角為時，小球處于平衡狀態(tài)，試問:(1)小球的帶電荷量q多大?(2)若細線的偏角從增加到，然后由靜止釋放小球，為多大時才能使細線到達豎直位置時小球速度恰好為零?11(QG9247)在方向水平的勻強電場中,一不可伸長的不導電細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球,另一端固定

50、于O點.把小球拉起直至細線與場強平行,然后無初速釋放.已知小球擺到最低點的另一側(cè),線與豎直方向的最大夾角為(如圖).求小球經(jīng)過最低點時細線對小球的拉力.12.半徑為R光滑豎直1/4圓弧槽和水平粗糙地面相切，地面摩擦系數(shù)為，空間有水平向左的勻強電場，場強為E，質(zhì)量為m電量為+q的物塊位于和圓心O同一高度A處自由下滑，已知。求（1）物塊下滑過程中的最大速度（2）整個過程中最終摩擦力做的總功？13、勻強電場水平向右，場強為E，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球用長為R的輕繩懸于O點，重力加速度為g。靜止于圖中C位置，繩子和豎直方向成37度角。把球拉到A位置從靜止釋放，求該小球運動到B位置時的繩子拉力是多少？

51、+OCD14、如圖所示，水平放置的平行金屬板間有勻強電場一根長l的絕緣細繩一端固定在O點，另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球，小球原來靜止在C點當給小球一個水平?jīng)_量后，它可以在豎直面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動若將兩板間的電壓增大為原來的3倍，要使小球從C點開始在豎直面內(nèi)繞O點做圓周運動，至少要給小球多大的水平?jīng)_量？在這種情況下，在小球運動過程中細繩所受的最大拉力是多大？15、絕緣的半徑為R的光滑圓環(huán)，放在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一個質(zhì)量為m，帶電量為+q的小環(huán)，它們處在水平向右的勻強電場中，電場強度為E（如圖所示），小環(huán)從最高點A由靜止開始滑動，當小環(huán)通過（1）與大環(huán)圓心等高的B點與（2）最低點C時，大環(huán)對它的彈力多大？方向如何？ 題型七答案：1.C 2.B 3.D 4.(1)A；(2)D 5.(1)0(2)2mg(1-cos) 6. 0，1.3×104 7.qE+2mg 8.C 9.C 10.(1)；(2)=211.解：設細線長為l,球的電量為q,場強為E.若電量q為正,則場