高考物理二輪復(fù)習(xí)專題講義第九十章靜電場及其應(yīng)用靜電場中的能量

靜電場及其應(yīng)用知識體系電荷的獲得摩擦起電，感應(yīng)起電，接觸起電。其本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，電子電量是，如此大小的電荷稱為元電荷，但是注意元電荷不是電子，它不含正負，僅表示大小。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。庫侖定律：，其中為靜電力常數(shù)。其適用范圍是真空、點電荷。點電荷是一種理想化的物理模型，就是忽略帶電物體的大小只考慮電量，只有物體間的距離遠大于幾何尺寸時可以看作點電荷。這一點與萬有引力很相似，但又有不同：對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距；而對帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會重新分布，不能再用球心距代替r。電場強度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。定義式：，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，這是決定式。場強是矢量，滿足四邊形定則合成分解。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電場的描述——電場線的特點：

（1）、虛構(gòu)的（2）、切線方向表示場強方向

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下6種常見的電場的電場線。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。正功負功看物體受力和位移的夾角，如果曲線運動看引力還是斥力。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。電勢差和零點選取無關(guān)，電勢和零點選取有關(guān)。注意：正電荷周圍電勢都是正的，負電荷周圍電勢都是負的，正負電荷之間必有零電勢面。電勢高低只能由電場線的方向決定。等勢面電勢相同的點連接起來形成的面。特點是：在等勢面上移動電荷電場力不做功，等勢面一定和電場線垂直。勻強電場中滿足，注意d不是兩點的距離，是兩點在電場線上的距離。靜電平衡靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零（外電場和感應(yīng)電荷形成的電場等值反向）。整個導(dǎo)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(dǎo)體的外表面上。電容器兩個導(dǎo)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不變；電容不連任何電路，Q不變。場強公式?jīng)Q定。10、勻強電場中的帶電粒子運動電場力形成的加速度

二、題型體系題型一：矢量的合成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。解題訣竅：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，異種相吸典型習(xí)題

1、中子內(nèi)有一個電荷量為的上夸克和兩個電荷量為的下夸克，一簡單模型是三個夸克都在半徑為的同一圓周上，如圖1所示。圖2給出的四幅圖中，能正確表示出各夸克所受靜電作用力的是（）ABCDabcFabcF2F1F4F3A.F1B.F2C.F3D.F43、如圖，在正六邊形的a、c兩個頂點上各放一帶正電的點電荷，電量的大小都是，在b、d兩個頂點上，各放一帶負電的點電荷，電量的大小都是，。已知六邊形中心O點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表示，它是哪一條？（）A．B．C．D．a(chǎn)bPMN左右4、圖中a、b是兩個點電荷，它們的電量分別為Q1abPMN左右AQ1、Q2都是正電荷，且Q1＜Q2BQ1是正電荷，Q2是負電荷，且Q1＞|Q2|CQ1是負電荷，Q2是正電荷，且|Q1|＜Q2DQ1、Q2都是負電荷，且|Q1|＞|Q2|5如圖所示，在y軸上關(guān)于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷＋Q，在x軸上C點有點電荷Q，且CO=OD,∠ADO=60°。下列判斷正確的是（）A．O點電場強度為零B．D點電場強度為零C．若將點電荷＋q從O移向C，電勢能增大D．若將點電荷一q從O移向C，電勢能增大6、ab是長為l的均勻帶電細桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點，位置如圖所示。ab上電荷產(chǎn)生的靜電場在P1處的場強大小為E1，在P2處的場強大小為F2。則以下說法正確的是（）A兩處的電場方向相同，E1＞E2B兩處的電場方向相反，E1＞E2C兩處的電場方向相同，E1＜E2D兩處的電場方向相反，E1＜E2參考答案：1、B2、B3、B4、ACD5、BD6、D題型二：等勢面和電場線的關(guān)系解題訣竅是根據(jù)題中三個點的電勢找等勢面，具體就是用電勢次高點和最低點的電勢差除電勢最高點和最低點的電勢差，化簡最簡分數(shù)，長邊畫分母個格，短邊畫分子個格，然后長邊從低到高數(shù)分子個格，標記，連接次高點和該點為等勢面。再根據(jù)電場線和等勢面垂直畫電場線，方向向低電勢。如果是矩形的三個點電勢已知，求另外一點，則用“對角相加相等”。解題訣竅：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。典型習(xí)題1、圖中A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=3V，由此可得D點電勢UD=____V.abcd20V24V4V2、a、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點.電場線與矩形所在平面平行。已知a點的電勢為20V，babcd20V24V4VA．4V B．8VC．12V D．24VADBC3、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1m，D為AB的中點，如圖所示。已知電場線的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三點的電勢分別為14V、6V和2V。設(shè)場強大小為E，一電量為1×10－6C的正電荷從D點移到C點電場力所做的功為ADBCA．W＝8×10－6J，E＞8V/mB．W＝6×10－6J，E＞6V/mC．W＝8×10－6J，E≤8V/mD．W＝6×10－6J，E≤6V/m4、圖2所示的勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作為頂點構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是()ABCDEAABCDEA/B/C/D/圖2B．帶正電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電場力做正功C．帶負電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電勢能減小D．帶電的粒子從A點移到C＇點，沿對角線AC＇與沿路徑A→B→B＇→C＇電場力做功相同5、勻強電場中有a、b、c三點.在以它們?yōu)轫旤c的三角形中，∠α=30°∠c=90°。電場方向與三角形所在平面平行。已知a、b和c點的電勢分別為和2V。該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為()6、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7、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y方向的分速度Vy，隨位置坐標x變化的示意圖是（）參考答案：1、92、B3、A4、BD5、B6、B7、D題型三：電場中場、力、功、能、勢的變化場強大小看電場線的疏密，或者看距離點電荷的遠近；力的方向由“力和速度夾軌跡”決定；功看電場力和位移的方向同或反，點電荷電場中“引力指內(nèi)，斥力指外，位移遠離電荷為外，靠近電荷為內(nèi)，則力和位移為‘外外’‘內(nèi)內(nèi)’正功，‘內(nèi)外’負功”；電勢能看電場力的正功負功，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，有重力勢能時，動能重力勢能電勢能總和不變；電勢沿電場線方向降低，和其他一切無關(guān)。解題訣竅：求能先看功，求功先看力，求力看場強，曲線運動力指凹側(cè)典型習(xí)題1、電場中某區(qū)域的電場線分布如圖所示，A、B為電場中的兩點，若以EA、EB分別表示A、B兩點的場強，ψA、ψB分別表示A、B兩點的電勢，則以下結(jié)論中正確的是（）A．EA>EB，ψA>ψBB.EA<EB，ψA<ψBC．EA>EB，ψA<ψBD．EA<EB，ψA>ψB2、A、B兩點各放有電量為十Q和十2Q的點電荷，A、B、C、D四點在同一直線上，且AC＝CD＝DB．將一正電荷從C點沿直線移到D點，則（）A、電場力一直做正功B、電場力先做正功再做負功C、電場力一直做負功D、電場力先做負功再做正功3、一負電荷僅受電場力作用，從電場中的A點運動到B點。在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運動，則A、B兩點電場強度EA、EB及該電荷在A、B兩點的電勢能εA、εB之間的關(guān)系為（）A.EA=EBB.EA<EBC.εA=εBD.εA>εB

4、A、B是一條電場線上的兩點，若在A點釋放一初速為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從A運動到B，其速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示．設(shè)A、B兩點的電場強度分別為EA、EB，電勢分別為UA、UB，則（）A、EA=EB．B、EA＜EB．C、UA=UBD、UA＜UB．5、帶電粒子M只在電場力作用下由P點運動到Q點，在此過程中克服電場力做了2.6×108J的功。那么（）

A.M在P點的電勢能一定小于它在Q點的電勢能

B.P點的場強一定小于Q點的場強

C.P點的電勢一定高于Q點的電勢

D.M在P點的動能一定大于它在Q點的動能6、如右圖，帶正電的點電荷固定于Q點，電子在庫侖力作用下，做以Q為焦點的橢圓運動。M、P、N為橢圓上的三點，P點是軌道上離Q最近的點。電子在從M經(jīng)P到達N點的過程中（）A速率先增大后減小B速率先減小后增大C電勢能先減小后增大D電勢能先增大后減小7、在靜電場中，將一電子從A點移到B點，電場力做了正功，則（）A.電場強度的方向一定是由A點指向B點B.電場強度的方向一定是由B點指向A點C.電子在A點的電勢能一定比在B點高D.電子在B點的電勢能一定比在A點高8、一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖所示，電場方向豎直向下。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為（）A.動能減小B.電勢能增加C.動能和電勢能總和減少D.重力勢能和電勢能之和增加9、如圖，O是一固定的點電荷，另一點電荷P從很遠處以初速度射入點電荷O的電場，在電場力作用下的運動軌跡是曲線MN。a、b、c是以O(shè)為中心，為半徑畫出的三個圓，。1、2、3、4為軌跡MN與三個圓的一些交點。以表示點電荷P由1到2的過程中電場力做的功的大小，表示由3到4的過程中電場力做的功的大小，則（）A．B．C．P、O兩電荷可能同號，也可能異號D．P的初速度方向的延長線與O之間的距離可能為零10、如圖所示，在粗糙水平面上固定一點電荷Ｑ，在Ｍ點無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Ｑ的電場中運動到Ｎ點靜止，則從Ｍ點運動到Ｎ點的過程中（）Ａ．小物塊所受電場力逐漸減小

Ｂ．小物塊具有的電勢能逐漸減?。茫忘c的電勢一定高于Ｎ點的電勢

Ｄ．小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功11、如圖所示，某區(qū)域電場線左右對稱分布，M、N為對稱線上兩點。下列說法正確的是（）A．M點電勢一定高于N點電勢B．M點場強一定大于N點場強C．正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能D．將電子從M點移動到N點，電場力做正功＋QMN12、如圖所示，固定在Q點的正點電荷的電場中有M、N兩點，已知＜。下列敘述正確的是()＋QMNA．若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點，則電場力對該電荷做功，電勢能減少B．若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點，則該電荷克服電場力做功，電勢能增加C．若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點，則電場力對該電荷做功，電勢能減少D．若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點，再從N點沿不同路徑移回到M點，則該電荷克服電場力做的功等于電場力對該電荷所做的動，電勢能不變PQQ13、如圖所示,虛線代表電場中的三個等勢面，相鄰兩個等勢面的電勢差相等，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q為軌跡上的兩點，據(jù)此可得PQQA．三個等勢面中，Q點電勢最高B．該質(zhì)點通過P點時電勢能最大C．該質(zhì)點通過P點時動能最大D．該質(zhì)點通過P點時加速度最大14、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Ⅰ所示的位置；接著使細桿繞其中心轉(zhuǎn)過90”，到達圖中Ⅱ所示的位置；最后，使細桿移到圖中Ⅲ所示的位置。以W1表示細桿由位置Ⅰ到位置Ⅱ過程中電場力對兩小球所做的功，W2表示細桿由位置Ⅱ到位置Ⅲ過程中電場力對兩小球所做的功，則有（）A．W1＝0，W2≠0B．W1＝0，W2＝0C．W1≠0，W2＝0D．W1≠0，W2≠015、圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經(jīng)過a、b點時的動能分別為26eV和5eV。當這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)椋?eV時，它的動能應(yīng)為()A8eVB13eVC20eVD34eV16、如圖，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為Ua、Ub和Uc，Ua＞Ub＞Uc，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，電勢能增加D.粒子從L到M的過程中，動能減少17、一帶電粒子射入一固定O點的點電荷的電場中，粒子運動軌跡如圖，圖中粗線是同心圓孤，表示電場的等勢面，不計重力，則以下判斷正確的是（）A.此粒子一直受靜電斥力作用B.粒子在b點的電勢能一定大于a點的電勢能C.粒子在b點的速度一定和在c點的速度大小相等D.粒子在a、c兩點的動能、速度大小相等18、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.0B.qElC.2qElD.πqEl19、圖中的實線為電場線，虛線為等勢線，a、b兩點的電勢分別為Ua=50V,Ub=20V，則a、b連線的中點c的電勢Uc應(yīng)為（）A.Uc=35VB.Uc>35VC.Uc<35VD.條件不足，無法判斷Uc的高低20、如圖所示，為勻強電場中的一組等勢面，相鄰等勢面上A、B、C、D之間的距離為2cm，則場強為____，離A點1.5cm的P點電勢為____.21、如圖所示，直角三角形的斜邊傾角為30°，底邊BC長為2L，處在水平位置，斜邊AC是光滑絕緣的，在底邊中點O處放置一正電荷Q，一個質(zhì)量為m，電量為q的帶負電的質(zhì)點從斜面頂端A沿斜邊滑下，滑到斜邊上的垂足D時速度為v。（1）在質(zhì)點的運動中不發(fā)生變化的是（）①動能②電勢能與重力勢能之和③動能與重力勢能之和④動能、電勢能、重力勢能三者之和（2）質(zhì)點的運動是（）A、勻加速運動B、勻減速運動C、先勻加速后勻減速的運動D、加速度隨時間變化的運動（3）該質(zhì)點到非常挨近斜邊底端C點時速度vc為多少？沿斜面向下的加速度ac為多少？22、有三根長度皆為l＝1.00m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m＝1.00×10－2kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為一q和＋q，q＝1.00×10－7C。A、B之間用第三根線連接起來?？臻g中存在大小為E＝1.00×106N/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）23、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(xué)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θ，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(yīng)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．參考答案：1、D2、B3、AD4、AD5、AD6、AC7、C8、C9、B10、ABD11、AC12、AD13、BD14、C15、C16、AC17、ABD18、C19、B21、（1）④（2）D（3）vC=，aC=ga，在D點：mgsin30°FDsin30°=ma，在C點：mgsin30°+FDcos30°=maC，D和C在同一等勢面上，F(xiàn)D=FC，得aC=2gsin30°a=ga.質(zhì)點從D到C的過程中運用動能定理可得：mgLsin60°=m（vC2v2），從而得出結(jié)論.22．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α、β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T1sinα＋T2sinβ＝qE①T2cosα＝mg＋T2cosβ②B球受力如右圖所示：重力mg，豎直向下；電場力qE，水平向右；細線AB對B的拉力T2，方向如圖。由平衡條件T2sinβ＝qE③T2cosβ＝mg④聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，得α＝0⑤β＝45°⑥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EA＝mgl（1－sin60°）⑦B球的重力勢能減少了EB＝mgl（1－sin60°＋cos45°）⑧A球的電勢能增加了WA＝qElcos60°⑨B球的電勢能減少了WB＝qEl（sin45°－sin30°）⑩兩種勢能總和減少了W＝WB－WA＋EA＋EBeq\o\ac(○,11)代入數(shù)據(jù)解得W＝6.8×10－2Jeq\o\ac(○,12)23、解：（1）M=qE0lsinθ（2）W=qE0l(1－cosθ)（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=q0E0－eq\f(8kqq0,9l2)題型四：靜電平衡內(nèi)部場強處處為零，感應(yīng)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(dǎo)體為零，導(dǎo)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典型習(xí)題1、如圖所示，在兩個固定電荷＋q和－q之間放入兩個原來不帶電的導(dǎo)體，1、2、3、4為導(dǎo)體上的四個點，在達到靜電平衡后，各點的電勢分別是φ1、φ2、φ3、φ4，則A、φ4＞φ3＞φ2＞φ1B、φ4＝φ3＞φ2＝φ1C、φ4＜φ3＜φ2＜φ1D、φ4＝φ3＜φ2＝φ12、如圖所示，在原來不帶電的金屬細桿ab附近P處，放置一個正點電荷，達到靜電平衡后，()A、a端的電勢比b端的高B、b端的電勢比d點的低C、a端的電勢不一定比d點的低D、桿內(nèi)c處的場強的方向由a指向bppabcd3、使用電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片開。下列各圖表示驗電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是()ABCD4.一金屬球，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，如圖所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點的場強大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比（）A.Ea最大

B.Eb最大

C.Ec最大

D.Ea=Eb=Ec參考答案：1、B2、B3、B4、C題型五：電容器U、C、E、Q變化典型習(xí)題KRE1、兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成以平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)K，電源即給電容器充電（KREB.保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電量增大C.斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小D.斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電勢差增大3、圖中所示是一個平行板電容器，其電容為C，帶電量為Q，上極板帶正電?，F(xiàn)將一個試探電荷q由兩極板間的A點移動到B點，如圖所示。A、B兩點間的距離為s，連線AB與極板間的夾角為30°，則電場力對試探電荷q所做的功等于（）A．B．C．D．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。現(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(shè)兩球移動過程中極權(quán)上電荷分布情況不變（） A． B．0 C． D．5、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)點處于靜止平衡狀態(tài)。現(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6、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ǎ〢.2v、向下B.2v、向上C.3v、向下D.3v、向上7、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α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．無法判斷參考答案：1、BC2、AC3、C4、A5、D6、C7、B題型六：電場中粒子的運動A、類平拋運動：求位移用；求偏轉(zhuǎn)角用速度的反向延長線交水平位移的一半處，。典型考題P1、一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿豎直方向。兩個比荷（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（如圖）以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得a和b與電容器的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為1∶2。若不計重力，則a和b的比荷之比是（）PA．1∶2B．1∶1C．2∶1D．4∶12、如圖，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中，射入方向跟極板平行，整個裝置處在真空中，重力可忽略，在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況下，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是（）A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小3、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ǎ〢、B、C、D、5、一勻強電場，場強方向是水平的（如圖7）。一個質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成θ角的直線運動。求小球運動到最高點時其電勢能與在O點的電勢能之差。6、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，運動中小球的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；7、如圖1313所示，兩平行金屬板水平放置，距離d=2cm，極板長L=40cm，兩板與電壓U=182V的直流電源相接，質(zhì)量m=0.91×1030kg，電量q=1.6×1019C的電子以速度v0=4×107m/s在非?？拷麬板的O處垂直于場強方向射入電場．(1)用計算說明電子是否飛出電場；(2)要使電子飛出電場，A、B板應(yīng)怎樣上下平行移動？(只就單獨移動一塊極板進行討論)LLBOm,qdv0A+－圖1313參考答案：1、D2、B3、D5．設(shè)電場強度為E，小球帶電量為q，因小球做直線運動，它受的電場力qE和重力mg的合力必沿此直線，如圖：mg=qE=tanθ由此可知，小球做勻減速運動的加速度大小為：設(shè)從O到最高點的路程為s：運動的水平距離為：I=cosθ兩點的電勢能之差：△W=qEl由以上各式得：6.（1）根據(jù)題設(shè)條件，電場力大小Fe=mgtan37°＝eq\f(3,4)mg，電場力的方向水平向右（2）小球沿豎直方向做勻減速運動，速度為v：vy=v0－gt沿水平方向做初速度為0的勻加速運動，加速度為a：ax=eq\f(Fe,m)=eq\f(3,4)g小球上升到最高點的時間t=eq\f(v0,g),此過程小球沿電場方向位移：sx=eq\f(1,2)axt2=eq\f(3v0,8g)電場力做功W=Fxsx＝eq\f(9,32)mv02小球上升到最高點的過程中，電勢能減少eq\f(9,32)mv02B、豎直平面內(nèi)圓周運動：速度最大點在靜止時平衡位置，此時動能用動能定理，繩子拉力用向心力用動能求。典型習(xí)題1、如圖所示，在某豎直平面