靜電場(chǎng)總復(fù)習(xí)

PAGEPAGE6高二物理（選修3－1）第一章《靜電場(chǎng)》總復(fù)習(xí)一、知識(shí)要點(diǎn)1．電荷電荷守恒定律元電荷：e=。起電的三種方式：_____________________。靜電感應(yīng)：_____________________。2．庫(kù)侖定律：F=。3．電場(chǎng)及電場(chǎng)強(qiáng)度定義式：E＝，其單位是。4．點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：E＝。點(diǎn)電荷的電場(chǎng)E＝。5．電場(chǎng)線的特點(diǎn)：6．靜電力做功的特點(diǎn)：在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力所做的功只與電荷的_____有關(guān)電場(chǎng)力做功的大小W=_________________或W=_____________________(勻強(qiáng)電場(chǎng)中).7．電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，靜電力所做的功與電荷在兩點(diǎn)的電勢(shì)能變化的關(guān)系式___________________。8．電勢(shì)能：=1\*GB3①電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到_________位置時(shí)所做得功。通常把___________的電勢(shì)能規(guī)定為零。=2\*GB3②電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能Ep＝。9．電勢(shì)：＝。10．電勢(shì)差U：公式：=。電勢(shì)差有正負(fù)：=-。電勢(shì)與電勢(shì)差的比較：11．等勢(shì)面：電場(chǎng)中的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢(shì)面。等勢(shì)面的特點(diǎn)：12．勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：E＝。13．靜電平衡：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④靜電屏蔽的兩種情況(1)導(dǎo)體內(nèi)空腔不受外界影響(2)接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響。14．電容：定義公式。注意C跟Q、U無(wú)關(guān)，平行板電容器。額定電壓、擊穿電壓15．帶電粒子的加速（1）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向在同一直在線，做運(yùn)動(dòng)。（答案：勻加（減）速直線）（2）用功能觀點(diǎn)分析：粒子動(dòng)能的變化量等于靜電力對(duì)它所做的功（電場(chǎng)可以是______電場(chǎng)或_______電場(chǎng)）。若粒子的初速度為零，則：_________，v=__________；若粒子的初速度不為零，則：____________，v=______________。16．帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（限于勻強(qiáng)電場(chǎng)）（1）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到恒定的與初速度方向_____的電場(chǎng)力作用而做__________運(yùn)動(dòng)。（垂直，勻變速曲線）（2）粒子偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法類似于_______的分析處理，沿初速度方向?yàn)開(kāi)_____________運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=______________.沿電場(chǎng)力方向?yàn)開(kāi)_____________運(yùn)動(dòng)，加速度a=______________.離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度v=______________,離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角tan=______________。離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移量y=______________高二物理（選修3－1）第一章《靜電場(chǎng)》總復(fù)習(xí)ABCABCOEBEAEC☆點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的迭加【例1】圖中邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、+q、-q，求該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向?！铎o電力做功、電勢(shì)、電勢(shì)能、電勢(shì)差【例2】如圖所示，將一個(gè)電荷量為q=+3×10-10C的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，克服電場(chǎng)力做功6×10-9J。已知A點(diǎn)的電勢(shì)為A=-4V，求B點(diǎn)的電勢(shì)和電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能。++ABFv☆電場(chǎng)線、等勢(shì)面abcPQ【例3】abcPQ☆靜電平衡【例4】如圖所示，在孤立點(diǎn)電荷＋Q形成的電場(chǎng)中，金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài)．若金屬圓盤平面與點(diǎn)電荷在同一平面內(nèi)，試在圓盤內(nèi)作出由盤上感應(yīng)電荷形成的附加電場(chǎng)的三條電場(chǎng)線(用實(shí)線表示，要求嚴(yán)格作圖)【例5】將懸掛在細(xì)線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不和球壁接觸)，另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球B向C靠近，如圖所示，說(shuō)法正確的有()答案CA．A往左偏離豎直方向，B往右偏離豎直方向B．A和B的位置都不變C．A的位置不變，B往右偏離豎直方向D．A往左偏離豎直方向，B的位置不變☆電容器【例6】絕緣金屬平行板電容器充電后，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，若減小兩極板a、b間的距離，同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì)，如圖1－8－3所示，則()A．電容器的電勢(shì)差會(huì)減小B．電容器的電勢(shì)差會(huì)增大C．靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)減小D．靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)增大【例7】如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B相距為d，平行放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)．以下說(shuō)法正確的是()A若將上板A向左平移一小段位移,則油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有a→b的電流B若將上板A向上平移一小段位移,則油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有b→a的電流C若將下板B向下平移一小段位移,則油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G中有b→a的電流D．若將S斷開(kāi)，則油滴將做自由落體運(yùn)動(dòng)，G中無(wú)電流通過(guò)☆帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【例8】如圖所示，在點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？【例9】一束電子流在經(jīng)U＝5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．若兩板間距離d＝1.0cm，板長(zhǎng)l＝5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最大能加多大電壓？【例10】如圖所示，長(zhǎng)L＝0.20m的絲線的一端拴一質(zhì)量為m＝1.0×10－4kg、帶電荷量為q＝＋1.0×10－6C的小球，另一端連在一水平軸O上，絲線拉著小球可在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2.0×103N/C.現(xiàn)將小球拉到與軸O在同一水平面的A點(diǎn)上，然后無(wú)初速地將小球釋放，取g＝10m/s2.求：(1)小球通過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)速度的大小．(2)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，絲線對(duì)小球的拉力大?。?、針對(duì)練習(xí)1．電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為1.2×10-8J，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為0.80×10-8J。已知A、B兩點(diǎn)在同一條電場(chǎng)在線，如圖所示，該點(diǎn)電荷的電荷量為1.0×10-9C，那么（）A.該電荷為負(fù)電荷B.該電荷為正電荷C.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB=4.0VD.把電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為W=4.0J2．某電場(chǎng)中等勢(shì)面分布如圖所示，圖中虛線表示等勢(shì)面，過(guò)a、b兩點(diǎn)的等勢(shì)面電勢(shì)分別為40V和10V，則a、b聯(lián)機(jī)的中點(diǎn)c處的電勢(shì)應(yīng)（）A.肯定等于25VB.大于25VC.小于25VD.可能等于25V3．如圖所示，M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量種異電荷，A為它們聯(lián)機(jī)的中點(diǎn)，B為聯(lián)機(jī)上靠近N的一點(diǎn)，C為聯(lián)機(jī)中垂在線處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn)，在A、B、C三點(diǎn)中（）A.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn)，電勢(shì)最高的點(diǎn)是B點(diǎn)B.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn)，電勢(shì)最高的點(diǎn)是C點(diǎn)C.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn)，電勢(shì)最高的點(diǎn)是B點(diǎn)D.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn)，電勢(shì)最高的點(diǎn)是A點(diǎn)4．AB聯(lián)機(jī)是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一正電荷從A點(diǎn)處自由釋放，電荷僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖像如圖所示，比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小，下列說(shuō)法中正確的（）A.A＞φB，EA＞EBB.A＞φB，EA＜EBC.A＜φB，EA＞EBD.A＜φB，EA＜EB5．如圖所示，平行板電容器經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電池連接，a處有一電荷量非常小的點(diǎn)電荷，S是閉合的，a表示a點(diǎn)的電勢(shì)，F(xiàn)表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力.現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則（）A.a變大，F(xiàn)變大 B.a變大，F(xiàn)變小C.a不變，F(xiàn)不變 D.a不變，F(xiàn)變小6．如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為a、b和c，a＞b＞c，一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示，由圖可知（）A.粒子從K到L的過(guò)程中，靜電力做負(fù)功B.粒子從L到M的過(guò)程中，靜電力做負(fù)功C.粒子從K到L的過(guò)程中，電勢(shì)能增加D.粒子從L到M的過(guò)程中，動(dòng)能減小7．如圖所示，在球殼內(nèi)部球心放置帶電荷量＋Q的點(diǎn)電荷，球殼內(nèi)有A點(diǎn)，殼壁中有B點(diǎn)，殼外有C點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均為零B．EA>EB>ECC．如果A、C和球心在一條直線上，則A、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同D．B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向球心8．在絕緣板上放有一個(gè)不帶電的金箔驗(yàn)電器A和一個(gè)帶正電荷的空腔導(dǎo)體B.下列實(shí)驗(yàn)方法中能使驗(yàn)電器箔片張開(kāi)的是()A．用取電棒(帶絕緣柄的導(dǎo)體棒)先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B．用取電棒先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C．用絕緣導(dǎo)線把驗(yàn)電器跟取電棒的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒與B的內(nèi)壁接觸D．使驗(yàn)電器A靠近B9．如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中．導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等，且都為零B．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不相等C．感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)EA<EBD．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)10．如圖所示，A、B為兩個(gè)帶等量異號(hào)電荷的金屬球，將兩根不帶電的金屬棒C、D放在兩球之間，則下列敘述正確的是()A．C棒的電勢(shì)一定高于D棒的電勢(shì)B．若用導(dǎo)線將C棒的x端與D棒的y端連接起來(lái)的瞬間，將有從y流向x的電子流C．若將B球接地，B所帶的負(fù)電荷全部流入大地D．若將B球接地，B所帶的負(fù)電荷還將保留一部分11．如圖所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地．P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地．開(kāi)始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度α.在以下方法中，能使懸線的偏角α變大的是()A．縮小a、b間的距離B．加大a、b間的距離C．取出a、b兩極板間的電介質(zhì)D．換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)KMN12．在平行板電容器正中有一個(gè)帶電微粒。K閉合時(shí)，該微粒恰好能保持靜止。在以下兩種情況下，各用什么方法能使該帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)打到上極板？①保持K閉合；KMN②充電后將K斷開(kāi)；A.上移上極板MB.上移下極板NC.左移上極板MD.把下極板N接地13．如圖1(a)所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖(b)所示的電壓．t＝0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高5V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)放一個(gè)電子，速度為零，電子在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，使得電子的位置和速度隨時(shí)間變化．假設(shè)電子始終未與兩板相碰．在0<t<8×10－10s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)，速度方向向左且大小逐漸減小的時(shí)間是()答案DA．0<t<2×10－10sB．2×10－10s<t<4×10－10sC．4×10－10s<t<6×10－10sD．6×10－10s<t<8×10－10s14．一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)沿豎直方向．兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同的帶正電的粒子a和b，從電容器邊緣的P點(diǎn)(如圖所示)以相同的水平速度射入兩平行板之間．測(cè)得a和b與電容器極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1∶2，若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是()A．1∶2B．1∶8C．2∶1答案DA15．計(jì)算機(jī)鍵盤上的每一個(gè)按鍵下面都有一個(gè)電容傳感器。電容的計(jì)算公式是，其中常量ε=9.0×10-12Fm-1，S表示兩金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片間的距離。當(dāng)某一鍵被按下時(shí)，d發(fā)生改變，引起電容器的電容發(fā)生改變，從而給電子線路發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。已知兩金屬片的正對(duì)面積為50mm2，鍵未被按下時(shí)，兩金屬片間的距離為0.60mm。只要電容變化達(dá)0.25pF，電子線路就能發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。那么為使按鍵得到反應(yīng)，至少需要按下多大距離？A16．一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d、板長(zhǎng)為L(zhǎng).設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，則粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出電場(chǎng)時(shí)電勢(shì)能的變化量為多少？(粒子的重力忽略不計(jì))答案eq\f(q2U2L2,2m