高中物理選修3-1全套課件、全套試題及練習 高中物理選修3-1_第1章電場_全套同步練習

第1章靜電場第01節(jié)電荷及其守恒定律知能準備1自然界中存在兩種電荷，即電荷和電荷2物體的帶電方式有三種（1）摩擦起電兩個不同的物體相互摩擦，失去電子的帶電，獲得電子的帶電（2）感應起電導體接近（不接觸）帶電體，使導體靠近帶電體一端帶上與帶電體相的電荷，而另一端帶上與帶電體相的電荷（3）接觸起電不帶電物體接觸另一個帶電物體，使帶電體上的轉(zhuǎn)移到不帶電的物體上完全相同的兩只帶電金屬小球接觸時，電荷量分配規(guī)律兩球帶異種電荷的先中和后平均分配；原來兩球帶同種電荷的總電荷量平均分配在兩球上3電荷守恒定律電荷既不能，也不能，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體；或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量4元電荷（基本電荷）電子和質(zhì)子所帶等量的異種電荷，電荷量E1601019C實驗指出，所有帶電體的電荷量或者等于電荷量E，或者是電荷量E的整數(shù)倍因此，電荷量E稱為元電荷電荷量E的數(shù)值最早由美國科學家用實驗測得的5比荷帶電粒子的電荷量和質(zhì)量的比值電子的比荷為MQKGCE/1076同步導學1物體帶電的過程叫做起電，任何起電方式都是電荷的轉(zhuǎn)移，而不是創(chuàng)造電荷2在同一隔離系統(tǒng)中正、負電荷量的代數(shù)和總量不變例1關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（）A物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù)B物體所帶的電荷量只能是某些特定值C物體帶電160109C，這是因為該物體失去了101010個電子D物體帶電荷量的最小值為161019C解析物體帶電的原因是電子的得、失而引起的，物體帶電荷量一定為E的整數(shù)倍，故A錯，B、C、D正確如圖111所示，將帶電棒移近兩個不帶電的導體球，兩個導體球開始時互相接觸且對地絕緣，下述幾種方法中能使兩球都帶電的是（）A先把兩球分開，再移走棒B先移走棒，再把兩球分開C先將棒接觸一下其中的一個球，再把兩球分開D棒的帶電荷量不變，兩導體球不能帶電甲乙圖111解析帶電棒移近導體球但不與導體球接觸，從而使導體球上的電荷重新分布，甲球左側(cè)感應出正電荷，乙球右側(cè)感應出負電荷，此時分開甲、乙球，則甲、乙球上分別帶上等量的異種電荷，故A正確；如果先移走帶電棒，則甲、乙兩球上的電荷又恢復原狀，則兩球分開后不顯電性，故B錯；如果先將棒接觸一下其中的一球，則甲、乙兩球會同時帶上和棒同性的電荷，故C正確可以采用感應起電的方法使兩導體球帶電，而使棒的帶電荷量保持不變，故D錯誤3“中性”和“中和”的區(qū)別“中性”和“中和”反映的是兩個完全不同的概念“中性”是指原子或物體所帶的正電荷和負電荷在數(shù)量上相等，對外不顯示電性，表現(xiàn)不帶電的狀態(tài)可見，任何不帶電的物體，實際上其中都有等量的異種電荷“中和”是兩個帶等量（或不等量）的異種電荷的帶電體相接觸時，由于正、負電荷間的吸引作用，電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移、抵消（或部分抵消），最后都達到中性（或單一的正、負電性）狀態(tài)的一個過程同步檢測1、一切靜電現(xiàn)象都是由于物體上的引起的，人在地毯上行走時會帶上電，梳頭時會帶上電，脫外衣時也會帶上電等等，這些幾乎都是由引起的2用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的硬橡膠棒，都能吸引輕小物體，這是因為（）A被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶上了電荷B被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶有同種電荷C被吸引的輕小物體一定是帶電體D被吸引的輕小物體可能不是帶電體3如圖112所示，在帶電Q的帶電體附近有兩個相互接觸的金屬導體A和B，均放在絕緣支座上若先將Q移走，再把A、B分開，則A電，B電；若先將A、B分開，再移走Q，則A電，B電4同種電荷相互排斥，在斥力作用下，同種電荷有盡量的趨勢，異種電荷相互吸引，而且在引力作用下有盡量的趨勢5一個帶正電的驗電器如圖113所示，當一個金屬球A靠近驗電器上的金屬球B時，驗電器中金屬箔片的張角減小，則（）A金屬球A可能不帶電B金屬球A一定帶正電C金屬球A可能帶負電D金屬球A一定帶負電6用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近已帶電的驗電器時，發(fā)現(xiàn)它的金屬箔片的張角減小，由此可判斷（）A驗電器所帶電荷量部分被中和AB圖112AB圖113B驗電器所帶電荷量部分跑掉了C驗電器一定帶正電D驗電器一定帶負電7以下關(guān)于摩擦起電和感應起電的說法中正確的是A摩擦起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移，感應起電是因為產(chǎn)生電荷B摩擦起電是因為產(chǎn)生電荷，感應起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移C摩擦起電的兩摩擦物體必定是絕緣體，而感應起電的物體必定是導體D不論是摩擦起電還是感應起電，都是電荷的轉(zhuǎn)移8現(xiàn)有一個帶負電的電荷A，和一個能拆分的導體B，沒有其他的導體可供利用，你如何能使導體B帶上正電9帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的A241019CB641019CC161018CD401017C10有三個相同的絕緣金屬小球A、B、C，其中小球A帶有20105C的正電荷，小球B、C不帶電現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走，再讓小球B與球A接觸后分開，最后讓小球B與小球C接觸后分開，最終三球的帶電荷量分別為QA，QB，QC綜合評價1對于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法中正確的是A摩擦起電是用摩擦的方法將其他物質(zhì)變成了電荷B摩擦起電是通過摩擦將一個物體中的電子轉(zhuǎn)移到另一個物體C通過摩擦起電的兩個原來不帶電的物體，一定帶有等量異種電荷D通過摩擦起電的兩個原來不帶電的物體，可能帶有同種電荷2如圖114所示，當將帶正電的球C移近不帶電的枕形絕緣金屬導體AB時，枕形導體上的電荷移動情況是A枕形金屬導體上的正電荷向B端移動，負電荷不移動B枕形金屬導體中的帶負電的電子向A端移動，正電荷不移動C枕形金屬導體中的正、負電荷同時分別向B端和A端移動D枕形金屬導體中的正、負電荷同時分別向A端和B端移動圖1143關(guān)于摩擦起電和感應起電的實質(zhì)，下列說法中正確的是A摩擦起電現(xiàn)象說明機械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B摩擦起電現(xiàn)象說明電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體C摩擦起電現(xiàn)象說明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分D感應起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了4如圖115所示，用帶正電的絕緣棒A去靠近原來不帶電的驗電器B，B的金屬箔片張開，這時金屬箔片帶電；若在帶電棒離開前，用手摸一下驗電器的小球后離開，然后移開A，這時B的金屬箔片也能張開，它帶電圖1CABAB155絕緣細線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球A，A的表面鍍有鋁膜在A的近旁有一底座絕緣金屬球B，開始時A、B都不帶電，如圖116所示，現(xiàn)使B帶電，則AAB之間不發(fā)生相互作用BB將吸引A，吸在一起不放開CB立即把A排斥開DB先吸引A，接觸后又把A排斥開圖11665個元電荷的電荷量是C，16C電荷量等于個元電荷的電荷量7有兩個完全相同的帶電絕緣金屬球A、B，分別帶有電荷量Q64C,Q32A90BC,讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移多少庫侖此后，小球910A、B各帶電多少庫侖8有三個相同的絕緣金屬小球A、B、C，其中小球A帶有3103C的正電荷，小球B帶有2103C的負電荷，小球C不帶電先將小球C與小球A接觸后分開，再將小球B與小球C接觸然后分開，試求這時三球的帶電荷量分別為多少第一章靜電場第一節(jié)電荷及其守恒定律知能準備答案1正負2（1）正負（2）異同（3）一部分電荷3創(chuàng)造消失保持不變同步檢測答案1帶電摩擦2AD3不帶不帶負正4遠離靠近5AC6C7D8電荷A靠近導體B時,把B先拆分開后把電荷A移走,導體B靠近電荷A的一端帶正電9A105106C75106C75106C綜合評價答案1BC2B3B4正負5D681019C10207148109C216109C16109C815103C25104C25104C同步導學第1章靜電場第02節(jié)庫侖定律知能準備1點電荷無大小、無形狀、且有電荷量的一個點叫它是一個理想化的模型2庫侖定律的內(nèi)容真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力跟它們電荷量的成正比，跟它們的距離的成反比，作用力的方向在它們的3庫侖定律的表達式F；21RQK其中Q、Q表示兩個點電荷的電荷量，R表示它們的距離，K為比例系數(shù)，也叫靜電力常量，12K9010NM/C92同步導學1點電荷是一個理想化的模型實際問題中，只有當帶電體間的距離遠大于它們自身的線度以至于帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時，帶電體方可視為點電荷一個帶電體能否被視為點電荷，取決于自身的幾何形狀與帶電體之間的距離的比較，與帶電體的大小無關(guān)2庫侖定律的適用范圍真空中（干燥的空氣也可）的兩個點電荷間的相互作用，也可適用于兩個均勻帶電的介質(zhì)球，不能用于不能視為點電荷的兩個導體球例1半徑為R的兩個相同金屬球，兩球心相距為LL3R，它們所帶電荷量的絕對值均為Q，則它們之間相互作用的靜電力FA帶同種電荷時,FB帶異種電荷時,F2LQK2LQKC不論帶何種電荷,FD以上各項均不正確2解析應用庫侖定律解題時，首先要明確其條件和各物理量之間的關(guān)系當兩帶電金屬球靠得較近時，由于同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引，兩球所帶電荷的“中心”偏離球心，在計算其靜電力F時，就不能用兩球心間的距離L來計算若兩球帶同種電荷，兩球帶電“中心”之間的距離大于L，如圖121（A）所示，圖121圖122則F，故A選項是對的，同理B選項也是正確的2LQK3庫侖力是矢量在利用庫侖定律進行計算時，常先用電荷量的絕對值代入公式進行計算，求得庫侖力的大??；然后根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸來確定庫侖力的方向4系統(tǒng)中有多個點電荷時，任意兩個點電荷之間的作用力都遵從庫侖定律，計算多個電荷對某一電荷的作用力應先分別計算每個電荷對它的庫侖力，然后再用力的平行四邊形定則求其矢量和例2如圖122所示，三個完全相同的金屬球A、B、C位于等邊三角形的三個頂點上A和C帶正電，B帶負電，A所帶電荷量的大小比B的小已知C受到A和B的靜電力的合力可用圖中有向線段中的一條來表示，它應是AF1BF2CF3DF4解析根據(jù)“同電相斥、異電相吸”的規(guī)律，確定電荷C受到A和B的庫侖力方向，考慮A的帶電荷量大于B的帶電荷量，因為F大于F，F(xiàn)與F的合力只能是F，故選項BBAB2正確例2兩個大小相同的小球帶有同種電荷（可看作點電荷），質(zhì)量分別為M和M，帶電荷12量分別是Q和Q，用絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與鉛垂線方向成夾角12和,且兩球同處一水平線上，如圖123所示，若,則下述結(jié)論正確的是1212AQ一定等于QB一定滿足Q/MQ/M12CM一定等于M1D必須同時滿足QQ,MM12圖123解析兩小球處于靜止狀態(tài)，故可用平衡條件去分析小球M受到F、F、MG三個力作11用，建立水平和豎直方向建立直角坐標系如圖124所示，此時只需分解F由平衡條件得0SIN121FRQK0COS11GMF所以同理，對M分析得圖12421RQKT2212GRMQKT因為，所以，所以可見，只要MM，不管Q、Q如何，212TG211212都等于所以，正確答案是C討論如果MM,與的關(guān)系怎樣如果MM時，121212125庫侖定律給出了兩個點電荷作用力的大小及方向，庫侖力畢竟也是一種力，同樣遵從力的合成和分解法則，遵從牛頓定律等力學基本規(guī)律動能定理，動量守恒定律，共點力的平衡等力學知識和方法，在本章中一樣使用這就是電學問題，力學方法例3A、B兩個點電荷，相距40CM，電荷量分別為Q和Q，且Q9Q，都是正電荷；現(xiàn)1212引入點電荷C，這時A、B、C三個電荷都恰好處于平衡狀態(tài)試問點電荷C的性質(zhì)是什么電荷量多大它放在什么地方解析點電荷C應為負電荷，否則三個正電荷相互排斥，永遠不可能平衡由于每一個電荷都受另外兩個電荷的作用，三個點電荷只有處在同一條直線上，且C在A、B之間才有可能都平衡設(shè)C與A相距X，則C、B相距04X，如點電荷C的電荷量為Q，根據(jù)二力平衡原理3可列平衡方程A平衡B平衡C平衡2140QK231X402321XKQ231XQK23XK顯見，上述三個方程實際上只有兩個是獨立的，解這些方程，可得有意義的解X30CM所以C在A、B連線上，與A相距30CM，與B相距10CMQ，即QQQ1Q、Q為正電荷，Q為負電荷3126923916123例4有三個完全相同的金屬球A、B、C，A帶電荷量7Q，B帶電荷量Q，C不帶電將A、B固定，然后讓C反復與A、B接觸，最后移走C球問A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦督馕鯟球反復與A、B球接觸，最后三個球帶相同的電荷量，其電荷量為Q2Q37QA、B球間原先的相互作用力大小為F/72221RKQRKRQA、B球間最后的相互作用力大小為FKQQ/R12/4即F4F7所以A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼?7點評此題考查了中和、接觸起電及電荷守恒定律、庫侖定律等內(nèi)容利用庫侖定律討論電荷間的相互作用力時，通常不帶電荷的正、負號，力的方向根據(jù)“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”來判斷如圖125所示在光滑絕緣的水平面上的A、B兩點分別放置質(zhì)量為M和2M的兩個點電荷Q和Q將兩個點電荷同時釋放，已知剛釋放時Q的加速度為A，經(jīng)過一段時間后ABA兩電荷未相遇，Q的加速度也為A，且此時Q的速度大小為V，問B1此時Q的速度和加速度各多大A2這段時間內(nèi)Q和Q構(gòu)成的系統(tǒng)增加了多少動能B解析題目雖未說明電荷的電性，但可以肯定的是兩點電荷間的作用力總是等大反向的牛頓第三定律兩點電荷的運動是變加速運動加速度增大對Q和Q構(gòu)成的系統(tǒng)來說，庫AB侖力是內(nèi)力，系統(tǒng)水平方向動量是守恒的M2M圖13151剛釋放時它們之間的作用力大小為F，則FMA當Q的加速度為A時，作用11B力大小為F，則F2MA此時Q的加速度A方向與A相同2A22設(shè)此時Q的速度大小為V，根據(jù)動量守恒定律有MV2MV，解得V2V，方向與AAAAV相反2系統(tǒng)增加的動能E3MKAKB21A226庫侖定律表明，庫侖力與距離是平方反比定律，這與萬有引力定律十分相似，目前尚不清楚兩者是否存在內(nèi)在聯(lián)系，但利用這一相似性，借助于類比方法，人們完成了許多問題的求解同步檢測1下列哪些帶電體可視為點電荷A電子和質(zhì)子在任何情況下都可視為點電荷B在計算庫侖力時均勻帶電的絕緣球體可視為點電荷C帶電的細桿在一定條件下可以視為點電荷D帶電的金屬球一定不能視為點電荷2對于庫侖定律，下面說法正確的是A凡計算真空中兩個靜止點電荷間的相互作用力，就可以使用公式F；21RQKB兩個帶電小球即使相距非常近，也能用庫侖定律C相互作用的兩個點電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們之間的庫侖力大小一定相等D當兩個半徑為R的帶電金屬球心相距為4R時，對于它們之間相互作用的靜電力大小，只取決于它們各自所帶的電荷量3兩個點電荷相距為D，相互作用力大小為F，保持兩點電荷的電荷量不變，改變它們之間的距離，使之相互作用力大小為4F，則兩點之間的距離應是A4DB2DCD/2DD/44兩個直徑為D的帶正電的小球，當它們相距100D時作用力為F，則當它們相距為D時的作用力為AF100B10000FC100FD以上結(jié)論都不對5兩個帶正電的小球，放在光滑絕緣的水平板上，相隔一定的距離，若同時釋放兩球，它們的加速度之比將A保持不變B先增大后減小C增大D減小6兩個放在絕緣架上的相同金屬球相距D，球的半徑比D小得多，分別帶Q和3Q的電荷量，相互作用的斥力為3F現(xiàn)將這兩個金屬球接觸，然后分開，仍放回原處，則它們的相互斥力將變?yōu)锳OBFC3FD4F如圖126所示，大小可以不計的帶有同種電荷的小球A和B互相排斥，靜止時兩球位于同一水平面上，絕緣細線與豎直方向的夾角分別為和盧，且FCF，則造成的可能原因是AMMBMQDQQ121212126如圖1211所示，A、B兩帶正電小球在光滑絕緣的水平面上相向運動已知M2M，2，當兩電荷相距最近時，有ABV00VAA球的速度為，方向與相同BA球的速度為，方向與相反A0VACA球的速度為2，方向與相同DA球的速度為2，方向與相反V7真空中兩個固定的點電荷A、B相距10CM，已知QA2010C，Q8010C，8B8現(xiàn)引入電荷C，電荷量QC4010C，則電荷C置于離ACM，離B8CM處時，C電荷即可平衡；若改變電荷C的電荷量，仍置于上述位置，則電荷C的平衡狀態(tài)填不變或改變，若改變C的電性，仍置于上述位置，則C的平衡，若引入C后，電荷A、B、C均在庫侖力作用下平衡，則C電荷電性應為，電荷量應為C8如圖1212所示，兩相同金屬球放在光滑絕緣的水平面上，其中A球帶9Q的正電荷，B球帶Q的負電荷，由靜止開始釋放，經(jīng)圖示位置時，加速度大小均為A，然后發(fā)生碰撞，返回到圖示位置時的加速度均為9如圖1213所示，兩個可視為質(zhì)點的金屬小球A、B質(zhì)量都是M、帶正電電圖1210圖1211圖1212圖1213荷量都是Q，連接小球的絕緣細線長度都是，靜電力常量為K，重力加速度為G則連結(jié)LA、B的細線中的張力為多大連結(jié)O、A的細線中的張力為多大10如圖1214所示，一個掛在絲線下端的帶正電的小球B靜止在圖示位置固定的帶正電荷的A球電荷量為Q，B球質(zhì)量為M、電荷量為Q，30，A和B在同一水平線上，整個裝置處在真空中，求A、B兩球間的距離第二節(jié)庫侖定律知能準備答案1點電荷2乘積平方連線上同步檢測答案1BC2AC3C4D5A6D7D89排斥力，21/3GLQK3810N1010C76綜合評價答案1C2D3A4A5B6A710/3,20/3,不變，不變，負，8910816A/992MG10MGLQK2MGKQQ3同步導學第1章靜電場第03節(jié)電場強度知能準備1物質(zhì)存在的兩種形式與2電場強度圖1214（1）電場明顯的特征之一是對場中其他電荷具有（2）放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量Q的叫做該點的電場強度物理學中規(guī)定電場中某點的電場強度的方向跟電荷在該點所受的靜電力的方向相同（3）電場強度單位，符號另一單位，符號（4）如果1C的電荷在電場中的某點受到的靜電力是1N，這點的電場強度就是3電場強度的疊加電場中某點的電場強度為各個場源點電荷在該點產(chǎn)生的電場強度的4電場線1電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線（或直線）曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向2電場線的特點電場線從正電荷（或無限遠處）出發(fā)，終止于無限遠或負電荷電場線在電場中不相交，這是因為在電場中任意一點的電場強度不可能有兩個方向在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較，電場強度較小的地方電場線較，因此可以用電場線的來表示電場強度的相對大小5勻強電場如果電場中各點電場強度的大小方向，這個電場就叫做勻強電場同步導學1電場和電場的基本性質(zhì)場是物質(zhì)存在的又一種形態(tài)區(qū)別于分子、原子組成的實物，電場有其特殊的性質(zhì)，如幾個電場可以同時“處于”某一空間，電場對處于其間的電荷有力的作用，電場具有能量等本章研究靜止電荷產(chǎn)生的電場，稱為靜電場學習有關(guān)靜電場的知識時應該明確以下兩點（1）電荷的周圍存在著電場，靜止的電荷周圍存在著靜電場（2）電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷（不管是靜止的還是運動的）有力的作用，電場具有能量2電場強度（1）試探電荷Q是我們?yōu)榱搜芯侩妶龅牧W性質(zhì)，引入的一個特別電荷試探電荷的特點電荷量很小，試探電荷不影響原電場的分布；體積很小，便于研究不同點的電場（2）對于，等號右邊的物理量與被定義的物理量之間不存在正比或反比的函數(shù)QFE關(guān)系，只是用右邊兩個物理量之比來反映被定義的物理量的屬性在電場中某點，比值是QF與Q的有無、電荷量多少，電荷種類和F的大小、方向都無關(guān)的恒量，電場中各點都有一個唯一確定的E因為場強E完全是由電場自身的條件（產(chǎn)生電場的場源電荷和電場中的位置）決定的，所以它反映電場本身力的屬性例1在電場中某點用Q測得場強E，當撤去Q而放入Q/2時，則該點的場強A大小為E/2，方向和E相同B大小為E2，方向和E相反C大小為E，方向和E相同D大小為E，方向和E相反解析把試探電荷Q放在場源電荷Q產(chǎn)生的電場中，電荷Q在不同點受的電場力一般是不同的，這表示各點的電場強度不同；但將不同電荷量的試探電荷Q分別放入Q附近的同一點時，雖受力不同，但電場力F與電荷量Q的比值F/Q不變因為電場中某點的場強E是由電場本身決定，與放入電場中的電荷大小、正負、有無等因素無關(guān)，故C正確3點電荷周圍的場強場源電荷Q與試探電荷Q相距為R，則它們間的庫侖力為，22RQKF所以電荷Q處的電場強度2QKFE1公式，Q為真空中場源點電荷的帶電荷量，R為考察點到點電荷Q的距2RK離2方向若Q為正電荷，場強方向沿Q和該點的連線指向該點；若Q為負電荷，場強方向沿Q和該點的連線指向Q3適用條件真空中點電荷Q產(chǎn)生的電場4兩個場強公式和的比較QFE2RK1適用于真空中點電荷產(chǎn)生的電場，式中的Q是場源電荷的電荷量，E與場2RK源電荷Q密切相關(guān)；是場強的定義式，適用于任何電場，式中的Q是試探電荷的電QFE荷量，E與試探電荷Q無關(guān)2在點電荷Q的電場中不存在E相同的兩個點，R相等時，E的大小相等但方向不同；兩點在以Q為圓心的同一半徑上時，E的方向相同而大小不等例2下列關(guān)于電場強度的說法中，正確的是A公式只適用于真空中點電荷產(chǎn)生的電場QFEB由公式可知，電場中某點的電場強度E與試探電荷Q在電場中該點所受的電場力成正比C在公式F中，是點電荷Q產(chǎn)生的電場在點電荷Q處的場強大??；21RQK2RK21而是點電荷Q1產(chǎn)生的電場在點電荷Q處場強的大小21RKD由公式可知，在離點電荷非常近的地方R0，電場強度E可達無窮大2RKE解析電場強度的定義式適用于任何電場，故A錯；電場中某點的電場強度由QF電場本身決定，而與電場中該點是否有試探電荷或引入試探電荷所受的電場力無關(guān)試探電荷所受電場力與其所帶電荷量的比值僅反映該點場強的大小，但不能決定場強的大小，故B錯；點電荷間的相互作用力是通過電場發(fā)生的，故C對；公式是點電荷產(chǎn)生的電場中某2RQKE點場強的計算式，當R0時，場源電荷已不能當成“點電荷”，即所謂“點電荷”已不存在，該公式已不適用，故D錯正確選項是C5有關(guān)電場強度的運算1公式是電場強度的比值定義式，適用于一切電場，電場中某點的電場強度僅QFE與電場及具體位置有關(guān)，與試探電荷的電荷量、電性及所受電場力F大小無關(guān)所以不能說EF，E1/Q2公式定義了場強的大小和方向Q3由變形為FQE表明如果已知電場中某點的場強E，便可計算在電場中該E圖L一31點放任何電荷量的帶電體所受的靜電力的大小4電場強度的疊加電場中某點的電場強度為各個場源點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和這種關(guān)系叫做電場強度的疊加例如，圖L一31中P點的電場強度，等于Q在該點產(chǎn)生的電1場強度E與Q在該點產(chǎn)生電場強度的矢量和122E對于體積比較大的帶電體產(chǎn)生的電場，可把帶電體分割成若干小塊，每小塊看成點電荷，用點電荷電場疊加的方法計算例3如圖132所示，真空中，帶電荷量分別為Q和Q的點電荷A、B相距R，則1兩點電荷連線的中點O的場強多大2在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為R的O點的場強如何解析分別求出Q和Q在某點的場強大小和方向，然后根據(jù)電場強度的疊加原理，求出合場強1如圖甲所示，A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的場強方向相同，由ABA、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度EE故O點的合場強為E2EAB24/RKQOA，方向由AB28RKQ2如圖乙所示，EE，由矢量圖所形成的等邊三角形可知，AB2RKQO點的合場強EEE，方向與A、B的中垂線垂直，即E與E同OO向點評因為場強是矢量，所以求場強時應該既求出大小，也求出方向在等量異種QQOAB圖132QQOABEAEB圖甲QQOABOEAEBEO600600圖乙電荷連線的垂直平分線上，中點的電場強度最大，兩邊成對稱分布，離中點越遠，電場強度越小，場強的方向都相同，平行于兩電荷的連線由正電荷一側(cè)指向負電荷的一側(cè)例4光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點電荷A、B，帶電荷量分別為4Q和Q，今引入第三個點電荷C，使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)，試求C的電荷量和放置的位置解析引入的電荷C要處于平衡狀態(tài)，電荷C所在位置的場強就要為零，A、B兩電荷產(chǎn)生電場的合場強為零處在A、B兩電荷的外側(cè)，且離電荷量大的點電荷遠，由此可知，點電荷C應放在點電荷B的外側(cè)如圖133所示，電荷C所在位置處A、B兩電荷產(chǎn)生電場的合場強為零，即A、B兩電荷在C處產(chǎn)生電場的大小相等，有24XQKLK同理，電荷B所在位置，點電荷A、C的產(chǎn)生的電場的場強在B處大小也應相等，又有224XQKLC解上兩式即可得C電荷應放在B點電荷的外側(cè)，距B點電荷處，C電荷的電荷量QC4點評此題是利用合電場的場強為零來判斷電荷系統(tǒng)的平衡問題，當研究的電場在產(chǎn)生電場的兩點電荷的連線上時，有關(guān)場強在同一直線上，可以用代數(shù)方法運算例5如圖134所示，用金屬絲A、B彎成半徑R1M的圓弧，但在AB之間留出寬度為D2CM，相對圓弧來說很小的間隙，將電荷量C的正電荷均勻分布在金屬9103Q絲上，求圓心O處的電場強度解析根據(jù)對稱性可知，帶電圓環(huán)在圓心O處的合場強E0，那么補上缺口部分在圓心O處產(chǎn)生的場強與原缺口環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的場強大小相等方向相反考慮到比D大很多，所以原來有缺口的帶電環(huán)所帶電荷的密度為R2RQ2補上的金屬部分的帶電荷量RD2/DABRO圖134LXABCECAEBAEABECBEBCEAC圖133由于D比R小得多，可以將Q/視為點電荷，它在O處產(chǎn)生的場強為，方向向右N/C109/102432109292/RKE所以原缺口環(huán)在圓心O處產(chǎn)生電場的場強，方向向左/E點評這是一道用“補償法”求解電場問題的題目如果補上缺口，并且使它的電荷密度單位長度上的電荷量與環(huán)的電荷密度相同，那么就形成了一個電荷均勻分布的完整帶電環(huán)，環(huán)上處于同一直徑兩端的微小部分可看成兩個相對應的點電荷，它們在圓環(huán)中心O處產(chǎn)生的電場疊加后合場強為零6關(guān)于對電場線的理解1電場是一種客觀存在的物質(zhì)，而電場線不是客觀存在的，也就是說電場線不是電場中實際存在的線，而是為了形象地描述電場而畫出的，是一種輔助工具電場線也不是任意畫出的，它是根據(jù)電場的性質(zhì)和特點畫出的曲線2電場線的疏密表示場強的大小，電場線越密的地方場強越大3曲線上各點切線方向表示該點電場強度方向4電場中的任何兩條電場線都不相交5在靜電場中，電場線總是從正電荷出發(fā)，終止于負電荷，電場線不閉合6電場線不是電荷運動的軌跡，電荷沿電場線運動的條件是電場線是直線；電荷的初速度為零且只受電場力的作用在電場中運動，或電荷的初速度不為零但初速度方向與電場線在一條直線上7幾種常見電場的電場線分布特征（1正、負點電荷形成的電場線如圖135所示離電荷越近，電場線越密集，場強越強方向是正點電荷由點電荷指向無窮遠，而負為電荷則由無窮遠處指向點電荷在正負點電荷形成的電場中，不存在場強相同的點圖136圖135若以點電荷為球心作一個球面，電場線處處與球面相垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向處處不相同2等量異種點電荷形成的電場線如圖136所示兩點電荷連線上各點，電場線方向從正電荷指向負電荷，場強大小可以計算兩點電荷連線的中垂面中垂線上，電場線方向均相同，即場強方向均相同，且總與中垂面線垂直在中垂面線上到O點等距離處各點的場強相等O為兩點電荷連線中點在中垂面線上的電荷受到的電場力的方向總與中垂面線垂直，因此，在中垂面線上移動電荷時電場力不做功3等量同種點電荷形成的電場線如圖137所示兩點電荷連線中點處場強為零，此處無電場線兩點電荷中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為零兩點電荷連線中垂面中垂線上，場強方向總沿面線遠離等量正電荷在中垂面線上從O沿面線到無窮遠，是電場線先變密后變疏，即場強先變強后變?nèi)鮾蓚€帶負電的點電荷形成的電場線與兩個正電荷形成的電場線分布完全相同，只是電場線的方向相反4帶等量異種電荷的平行板間的電場線即勻強電場的電場線如圖138所示電場線是間隔均勻，互相平行的直線電場線的方向是由帶正電荷的極板指向帶負電荷的極板5點電荷與帶電平板間的電場線如圖139所示8勻強電場（1）電場中各點電場強度的大小和方向處處均相同的電場，叫勻強電場2勻強電場的電場線為間隔均勻、相互平行的直線相互平行而間隔不圖137圖139圖138均勻的電場線是不存在的3兩塊靠近的平行金屬板，大小相等，互相正對，分別帶有等量的正負電荷量，它們之間的電場除邊緣附近外就是勻強電場例62001年上海高考理科綜合試題法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場，圖1310所示為點電荷A、B所形成電場的電場線分布圖，以下說法中正確的是（）AA、B為異種電荷，A帶電量大于B帶電量BA、B為異種電荷，A帶電量小于B帶電量CA、B為同種電荷，A帶電量大于B帶電量DA、B為同種電荷，A帶電量小于B帶電量解析電場線是形象描繪電場性質(zhì)的曲線，掌握了課本中所有電荷和帶電體周圍的電場線分布根據(jù)電場線始于正電荷，終于負電荷，和電場線疏密分布可得選項B正確例7如圖1311所示，MN是電場中的一條電場線，一電子從A點運動到B點速度在不斷地增大，則下列結(jié)論中正確的是（）A該電場是勻強電場B電場線的方向由N指向MC電子在A處的加速度小于在B處的加速度D因為電子從A到B的軌跡跟MN重合，所以電場線就是帶電粒子在電場中的運動軌跡解析僅從一條直的電場線不能判斷出該電場是否為勻強電場，因為無法確定電場線的疏密程度，所以該電場可能是勻強電場，可能是正的點電荷形成的電場，也可能是負的點電荷形成的電場，因此不能比較電子在A、B兩處所受電場力的大小，即不能比較加速度的大小，但電子從A到B做的是加速運動，表明它所受的電場力方向是由M指向N，由于負電荷所受的電場力方向跟場強方向相反，所以電場線的方向由N指向M，電場線不是電荷運動的軌跡，只有在特定的情況下，電場線才可能與電荷的運動軌跡重合綜上所述，選項B正確MNAB圖1311圖1310同步檢測1下列說法中正確的是A電場強度反映了電場力的性質(zhì)，因此場中某點的場強與試探電荷在該點所受的電場力成正比B電場中某點的場強等于FQ，但與試探電荷的受力大小及電荷量無關(guān)C電場中某點的場強方向即試探電荷在該點的受力方向D公式EFQ和EKQ/R對于任何靜電場都是適用的22下列說法中正確的是A只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場B電場是一種物質(zhì)，與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用D電場是人為設(shè)想出來的其實并不存在3在一個電場中A、B、C、D四個點分別引入試探電荷時，電荷所受到的電場力F跟引入電荷的電荷量之間的函數(shù)關(guān)系如圖13一12所示，下列說法中正確的是A這個電場是勻強電場BA、B、C、D四點的電場強度大小關(guān)系是EEECEADBC同一點的電場強度隨試探電荷電荷量的增加而增加D無法比較以上四點的電場強度值4相距為A的A、B兩點分別帶有等量異種電荷Q、Q，在A、B連線中點處的電場強度為A零BKQ/A，且指向QC2KQ/A，且指向QD8KQ/A，且指向Q2225以下關(guān)于電場和電場線的說法中正確的是A電場、電場線都是客觀存在的物質(zhì)，因此電場線不僅在空間相交，也能相切ABCDFQ圖13一12B在電場中，凡是電場線通過的點場強不為零，不畫電場線的區(qū)域場強為零C同一試探電荷在電場線密集的地方所受電場力大D電場線是人們假設(shè)的，用以表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在6如圖1313所示，一電子沿等量異種點電荷的中垂直線由AOB勻速飛進，電子重力不計，則電子所受電場力的大小和方向變化情況是（）A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小，方向水平向右C先變小后變大，方向水平向左D先變小后變大，方向水平向右7如圖1314所示，A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點，B30，現(xiàn)在A、B兩點分別放置Q和Q,測得C點場強的方向AB與BA方向平行；則Q帶電，QQAAB8如圖1315所示，一質(zhì)量為M，帶電荷量為Q的小球，在帶有等量異種電荷的兩平行金屬板間處于靜止狀態(tài)，兩平行金屬板間的電場強度為多大方向如何9如圖1316所示，Q121012C，Q241012C，Q1、Q2相距12CM，求A、B、C三點的場強大小和方向，其中A為Q1、Q2的中點，B為Q1左方6CM處點，C為Q2右方6CM的點300ABCEC圖1314BACQ1Q2圖1316圖1315_AOB圖131310如圖1317所示，以O(shè)為圓心，以R為半徑的圓與坐標軸的交點分別為A、B、C、D，空間有一與X軸正方向相同的勻強電場E，同時，在O點固定一個電荷量為Q的點電荷，如果把一個帶電荷量為Q的檢驗電荷放在C點，恰好平衡，那么勻強電場的場強大小為多少D點的合場強為多少A點的合場強為多少綜合評價1根據(jù)電場強度的定義式E可知，電場中確定的點QFA電場強度與檢驗電荷受到的電場力成正比，與檢驗電荷的電荷量成反比B檢驗電荷的電荷量Q不同時，受到的電場力F也不同，場強也不同C檢驗電荷的電性不同，受到的電場力的方向不同，場強的方向也不同D電場強度由電場本身決定，與是否放置檢驗電荷及檢驗電荷的電荷量、電性均無關(guān)2下列說法正確的是A電場是為了研究問題的方便而設(shè)想的一種物質(zhì)，實際上不存在B電荷所受的電場力越大，該點的電場強度一定越大C以點電荷為球心，R為半徑的球面上各點的場強都相同D在電場中某點放入試探電荷Q，受電場力F，該點的場強為E,取走Q后，該點F的場強不變3在同一直線上依次排列的A、B、C三點上，分別放置電荷量為Q、Q、Q的三個123OACBDEXY圖1317點電荷，則當Q、Q分別平衡在A、B兩位置上時，則12AQ、Q、Q必為同種電荷，A、B兩點的場強必為零3BQ、Q必為異種電荷，A、B兩點的場強必為零12CQ、Q必為同種電荷，A、B、C三點的場強必為零DQ、Q必為同種電荷，A、B、C三點的場強必為零234真空中兩個等量異種點電荷的電荷量均為Q，相距為R，兩點電荷連線中點處的場強大小為A0B2KQRC4KQRD8KQR2225有關(guān)電場概念的下列說法中，正確的是A電荷的周圍有的地方存在電場，有的地方?jīng)]有電場B電場是物質(zhì)的一種特殊形態(tài)，它是在跟電荷的相互作用中表現(xiàn)出自己的特性C電場線為直線的地方是勻強電場D電荷甲對電荷乙的庫侖力是電荷甲的電場對電荷乙的作用力6對于由點電荷Q產(chǎn)生的電場，下列說法正確的是A電場強度的表達式仍成立，即EFQ，式中的Q就是產(chǎn)生電場的點電荷B在真空中，電場強度的表達式為EKQR，式中Q就是產(chǎn)生電場的點電荷2C在真空中EKQR，式中Q是檢驗電荷2D上述說法都不對7如圖1318為點電荷Q產(chǎn)生的電場的三條電場線，下面說法正確的是AQ為負電荷時，EEBQ為負電荷時，EEDQ為正電荷時，EUBUC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，動能減少解析這是一道考查點電荷電場中各等勢面的分布及帶電粒子做曲線運動的條件從K到L，正帶電粒子向高電勢移動，電場力做負功，動能減小，電勢能要增加，從L到M，是由高電勢向低電勢移動，電場力做正功，動能增加，電勢能要減小所以選項A、C正確ABC圖144ABCMNKL圖147點評其實該電場是點電荷形成的電場，當帶電粒子向點電荷運動時，根據(jù)其運動軌跡可判斷出是被排斥的，就是說形成該電場的點電荷也是正電荷，由此可知UAUBUC如果題目不給出UAUBUC這一條件，結(jié)論也能得出同步檢測1電場中有A、B兩點，把電荷從A點移到B點的過程中，電場力對電荷做正功，則（）A電荷的電勢能減少B電荷的電勢能增加CA點的場強比B點的場強大DA點的場強比B點的場強小2如圖148所示，A、B是同一條電場線上的兩點，下列說法正確的是A正電荷在A點具有的電勢能大于在B點具有的電勢能B正電荷在B點具有的電勢能大于在A點具有的電勢能C負電荷在A點具有的電勢能大于在B點具有的電勢能D負電荷在B點具有的電勢能大于在A點具有的電勢能3外力克服電場力對電荷做功時A電荷的運動動能一定增大B電荷的運動動能一定減小C電荷一定從電勢能大處移到電勢能小處D電荷可能從電勢能小處移到電勢能大處4關(guān)于電勢的高低，下列說法正確的是（）A沿電場線方向電勢逐漸降低B電勢降低的方向一定是電場線的方向C正電荷在只受電場力作用下，一定向電勢低的地方運動D負電荷在只受電場力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢高的地方運動5如圖149所示，在場強為E的勻強電場中有相距為L的A、B兩點，連線AB與電場線的夾角為，將一電荷量為Q的正電荷從A點移到B點，若沿直線AB移動該電荷，電場力做的功W1_；若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做的功W2_；若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做功W3_由此可知電荷在電場中移動時，電場力做功的特點是_6下列關(guān)于電場性質(zhì)的說法，正確的是A電場強度大的地方，電場線一定密，電勢也一定高B電場強度大的地方，電場線一定密，但電勢不一定高圖148圖149C電場強度為零的地方，電勢一定為零D電勢為零的地方，電場強度一定為零7關(guān)于電勢與電勢能的說法，正確的是A電荷在電勢越高的地方，電勢能也越大B電荷在電勢越高的地方，它的電荷量越大，所具有的電勢能也越大C在正點電荷的電場中任一點，正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能D在負點電荷的電場中任一點，正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能8某電場的電場線如圖1410所示，電場中有A、B、C三點，已知一個負電荷從A點移到B點時，電場力做正功1在圖中用箭頭標出電場線的方向；并大致畫出過A、B、C三點的等勢線2在A、B、C三點中，場強最大的點是_，電勢最高的點是_9如圖1411所示，在場強E104NC的水平勻強電場中，有一根長L15CM的細線，一端固定在O點，另一端系一個質(zhì)量M3G，帶電荷量Q2106C的小球，當細線處于水平位置時，小球從靜止開始釋放，則小球到達最低達最低點B時的速度是多大10如圖1412所示，長木板AB放在水平面上，其上表面粗糙下表面光滑，今有一質(zhì)量為M，帶電荷量為Q的小物塊C從A端以某一初速度起向右滑動，當電場強度方向向下時，C恰好到達B端，當電場強度方向向上時，C恰好到達AB中點，求電場強度E的大小圖1410圖1411圖1412綜合評價1在電場中，已知A點的電勢高于B點的電勢，那么A把負電荷從A點移到B點，電場力做負功B把負電荷從A點移到B點，電場力做正功C把正電荷從B點移到A點，電場力做負功D把正電荷從B點移到A點，電場力做正功2如圖1413所示，Q是帶正電的點電荷，P和P為其電場中的兩點若E、E1為P、P兩點的電場強度的大小，、為P、P兩點的電勢，則11212AEE，212BEE，212DEEB、ABBEABCEAEB、AHB若A、B球帶等量同種電荷，則HHC若A、B球帶等量異種電荷，則HHD若A、B球帶等量異種電荷，則HH6下列說法中，正確的是A沿著電場線的方向場強一定越來越弱B沿著電場線的方向電勢定越來越低C勻強電場中，各點的場強一定大小相等，方向相同D勻強電場中各點的電勢一定相等7關(guān)于電場中電荷的電勢能的大小，下列說法正確的是A在電場強度越大的地方，電荷的電勢能也越大B正電荷沿電場線移動，電勢能總增大C負電荷沿電場線移動，電勢能一定增大D電荷沿電場線移動，電勢能一定減小8如圖3417所示，P、Q是兩個電荷量相等的正點電荷，它們連線的中點是O，A、B是中垂線上的兩點，OA0，則AB；若UAB0，則AB；若UAB0，則AB例1有一帶電荷量Q3106C的點電荷，從某電場中的A點移到B點，點電荷克服電場力做6104J的功，從B點移到C點，電場力對電荷做9104J的功，求A、C兩點間的電勢差并說明A、C兩點哪點的電勢較高解析從A移到B點，據(jù)電場力做功的公式，有UABV20136QW4AB同理，將Q從B移到C，有UBCWBC/Q910/310300V，46故A、C兩點間的電勢差為UACACABBCUABUBC200V（300V）100V，即A點電勢比C點電勢低100V點評電勢差定義式UW/Q中的W，必須是電場力做的功電場中各點間的電勢差可依次用代數(shù)方法疊加，即UMNUMAUABUBCUPN5巧用電場力做功與電勢能、電勢差之間的關(guān)系解題1電場力做功WQU功的大小對給定的電荷來說與其運動路徑無關(guān)，僅由起始和終了位置的電勢差有關(guān)，此公式適用于一切電場2電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加，且電場力做功的大小等于電勢能的變化3這部分內(nèi)容可用類比的方法理解分析電場力做功重力做功某點電勢某點高度電荷的電勢能重物重力勢能兩點間的電勢差兩點間的高度差等勢線面等高線面例2兩帶電小球，電荷量分別為Q和Q，固定在一長度為的絕緣桿兩端，L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151所示，若此桿繞經(jīng)過O點垂直于桿的軸轉(zhuǎn)過1800，則在此過程中電場力做功為A0BQELC2QEDQEL解析桿順時針轉(zhuǎn)時電場力對兩個電荷均做正功，所以W總W1W2由電場力做功與路徑無關(guān)得WLQUQE，W2QUQE，所以W總2QEL故選CLL同步檢測1帶正電荷的小球只受到電場力作用，把它從靜止釋放后，它在任意一段時間內(nèi)A一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運動B一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運動C不一定沿電場線運動，但一定由高電勢處向低電勢處運動D不一定沿電場線運動，也不一定由高電勢處向低電勢處運動2如圖152所示，B、C、D三點都在以點電荷十Q為圓心的某同心圓弧上，將一試探電荷從A點分別移到B、C、D各點時，電場力做功大小比較AWABWACBWADWABCWACWADDWABWAC3一電荷量為210C的點電荷在外力作用下，從靜電場中的A點運動到B點