高中物理靜電場知識(shí)點(diǎn)總結(jié)及題型分析

1、靜 電 場一、靜電場公式匯總1、公式計(jì)算中的q、的要求電場中矢量（電場力F、電場E）的運(yùn)算： q 代絕對(duì)值電場中標(biāo)量（功W、電勢能Ep、電勢差UAB、電勢）的運(yùn)算： q 、代正、負(fù)2、 公式：(1)點(diǎn)電荷間的作用力：F=kQ1Q2/r2 (2)電荷共線平衡： （3）電勢A： AEpA /q （A電勢=EpA電勢能/ q檢驗(yàn)電荷量；電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)) （4）電勢能EpA： EpAA q （5）電場力做的功WAB W=F d =F S COS=Eqd WABEpAEpB WABUAB q （電場力做功由移動(dòng)電荷和電勢差決定，與路徑無關(guān)） （6）電勢差UAB：UA

2、BAB （電場中，兩點(diǎn)電勢之差叫電勢差）UABWAB / q （WAB電場力的功）UE d （E數(shù)值等于沿場強(qiáng)方向單位距離的電勢差） （7）電場強(qiáng)度E E=F/q（任何電場）； （點(diǎn)電荷電場）； （勻強(qiáng)電場） （8）電場力： F=E q （9）電容： （10）平行板電容器：3、能量守恒定律公式（1）、動(dòng)量定理：物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化. 公式：F合t = mv2一mv1 (解題時(shí)受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵) 動(dòng)量守恒定律：相互作用的物體系統(tǒng),如果不受外力,或它們所受的外力之和為零,它們的總動(dòng)量保持不變.（研究對(duì)象：相互作用的兩個(gè)物體或多個(gè)物體） 公式：m1v1 + m2v2 =

3、 m1 v1+ m2 v2 （2）能量守恒（1）動(dòng)能定理：（動(dòng)能變化量=1/2 mv22-1/2 mv12) （2）能量守恒定律：系統(tǒng) （動(dòng)能+重力勢能+電勢能)4、力與運(yùn)動(dòng)（動(dòng)力學(xué)公式）牛頓第二定律：（1）勻速直線運(yùn)動(dòng)：受力 運(yùn)動(dòng) （2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)：受力 (缺) 運(yùn)動(dòng) (t) ( s) (vt) (a)+-+LdUm,qvv0y（3）類平拋運(yùn)動(dòng)：僅受電場力 ; ; 復(fù)合場 速度 位移水平方向 豎直方向 偏移量速度偏向角的正切：若加速電場：電場力做功， 則 （y、與m、q無關(guān)）示波管的靈敏度:y/U2=L2/4dU1圓周運(yùn)動(dòng)： 繩子、單軌恰好通過最高點(diǎn)：； ; 桿、雙軌最高點(diǎn)： ; 如圖所

4、示，從靜止出發(fā)的電子經(jīng)加速電場加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場若加速電壓為U1、偏轉(zhuǎn)電壓為U2，要使電子在電場中的偏移距離y增大為原來的2倍(在保證電子不會(huì)打到極板上的前提下)，可選用的方法有A使U1減小為原來的1/2； B使U2增大為原來的2倍； C使偏轉(zhuǎn)電場極板長度增大為原來的2倍；D使偏轉(zhuǎn)電場極板的間距減小為原來的1/212 考點(diǎn)名稱：帶電粒子在電場中的加速（一）、帶電粒子在電場中的直線運(yùn)動(dòng):(1)如不計(jì)重力，電場力就是粒子所受合外力，粒子做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的要求有：對(duì)電場的要求：或是勻強(qiáng)電場，或不是勻強(qiáng)電場但電場的電場線有直線形狀。 對(duì)初始位置的要求：在勻強(qiáng)電場中任一點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)都可以，在非勻強(qiáng)電場中帶電

5、粒子的初始位置必須在直線形的電場線上。 對(duì)初速度的要求：初速度或?yàn)榱?，或不為零但與所在的電場線共線。 (2) 、粒子在電場中做直線運(yùn)動(dòng)的處理方法有兩種： 將牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解，這種方法只能用在勻強(qiáng)電場中。不考慮重力時(shí)，常用的基本方程有：等. 由動(dòng)能定理求解不涉及時(shí)間的問題，這種方法對(duì)勻強(qiáng)電場、非勻強(qiáng)電場均適用。不考慮重力時(shí)，基本方程為： 需要特別注意：的是式中U是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中所經(jīng)歷的始末位置之間的電勢差，而不一定等于題目中給定的電壓，如帶電粒子從電壓為U的兩板中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到某一極板上時(shí)，經(jīng)歷的電壓僅是三、知識(shí)點(diǎn)歸納分析1、 電場強(qiáng)度的大小判斷 電場強(qiáng)度E的大?。?電場線的疏密來判斷，電

6、場線越密，E越大；反之則反 E 的方向：1）電勢降低的方向?yàn)镋的方向。 2） +q的受力方向?yàn)镋的方向（-q的受力反方向） 3）電勢降低的方向?yàn)镋的方向。 2、 電勢的大小判斷 電場線方向?yàn)殡妱萁档偷姆较?四、考點(diǎn)例題考點(diǎn)、電荷間的相互作用： 1）庫侖定律： 在真空中，兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力大小為： F=kQ1Q2/r2（靜電力常量k=9.0109Nm2/C2）。2）庫侖電荷分配法（）兩個(gè)完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量平均分配，異種電荷先中和再平均分配。 （）應(yīng)用庫侖定律時(shí)要注意：兩帶電體均可以看成點(diǎn)電荷兩帶電體的電荷量均以其絕對(duì)值代入計(jì)算庫侖力例1如圖所示，www.ks5u.co

7、m在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為的輕質(zhì)彈簧絕緣連接 當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈簧長度為 已知靜電力常量為，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為F13F23F彈A B C D解析：最右側(cè)小球受三個(gè)力的作用，它們的關(guān)系是，得 例2.（09年江蘇物理）1兩個(gè)分別帶有電荷量和+的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫侖力的大小為。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為 A B C D 解析：本題考查庫侖定律及帶電題電量的轉(zhuǎn)移問題。接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫侖力大小為，兩個(gè)相同的金屬球各自帶

8、電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶點(diǎn)為+Q，距離又變?yōu)樵瓉淼?，庫侖力為，所以兩球間庫侖力的大小為，C項(xiàng)正確。如兩球原來帶正電，則接觸各自帶電均為+2Q。 3）、三自由點(diǎn)電荷共線平衡問題1）共線平衡的三個(gè)自由電荷：同夾異，大夾小。且“靠小”2）同夾異電性是“兩側(cè)同，中間異”，3）大夾小電量是“夾小”，指中間電荷電量最小，4）“靠小”指中間電荷靠近電量較小的電荷。且滿足 借用圖3，可得對(duì)A： 對(duì)B： 對(duì)C： 由結(jié)合牛頓第三定律有: 而再結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可以推得，即， 例題、下列各組共線的三個(gè)自由電荷,可以平衡的是（ ）A、4Q 4Q 4Q ； B、4

9、Q 5Q 3Q ； C、9Q 4Q 36Q ；D、4Q 2Q 3Q 解析：由“兩同一異”排除A項(xiàng)，由“兩側(cè)同，中間異”且“夾小”排除B項(xiàng),其實(shí)三點(diǎn)電荷的電量還有定量關(guān)系, 代入數(shù)據(jù)可得D項(xiàng)不合，應(yīng)選C?？键c(diǎn)2、電場強(qiáng)度E；電場力F; 電勢差U 1）電場強(qiáng)度定義式：E=F/q （任何電場） 該式適用于任何電場;E與F、q無關(guān);只取決于電場本身（性質(zhì)）; 電場強(qiáng)度E的大小： 電場線的疏密來判斷，電場線越密，E越大；反之則反 E 的方向：1）E的方向?yàn)殡妱萁档偷姆较颉?2） +q的受力方向?yàn)镋的方向（-q的受力反方向） 3）電勢降低的方向?yàn)镋的方向。 2）場強(qiáng)E與電場線的關(guān)系

10、： （E方向）電場線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向；（E大?。╇妶鼍€越密的地方表示場強(qiáng)越大；電場線的方向與場強(qiáng)E的大小無直接關(guān)系。 電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱（場強(qiáng)的大?。滁c(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向，它不表示電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡（電場線并非電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡）。 （3）沿著電場線的方向電勢降低，沿電場線方向電勢逐點(diǎn)降低，是電勢最低最快的方向。；電場線從高等勢面（線）垂直指向低等勢面（線）。 （4）電場力做正功，電勢能減小電場力做負(fù)功，電勢能增加 3）場強(qiáng)的合成： 場強(qiáng)E是矢量，求合場強(qiáng)時(shí)應(yīng)遵守矢量合成的平行四邊形法則。 1. 幾種典型的電場線 孤立的正電荷、負(fù)電荷、等量異種電荷、等量

11、同種電荷、正點(diǎn)電荷與大金屬板間、帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場線4、等量同種異號(hào)電荷的電場： 1、它具有對(duì)稱性（上下、左右對(duì)稱），等勢面對(duì)稱分布，可判斷PQ電荷量等量異種； 2、電場線與等勢面垂直；正電荷的區(qū)域電勢為正，負(fù)電荷的區(qū)域電勢為負(fù)；相同等勢面（a點(diǎn)和b點(diǎn)）不同點(diǎn)上的電場強(qiáng)度大小相等，而方向不同。（例如，負(fù)電荷從a到c，從負(fù)電荷的區(qū)域到了正電荷的區(qū)域，電勢升高，電場力做正功，電勢能減小電場力做正功，電勢能減少）4）電場力F： F=qE （E=F/q）（任何電場） F與q、E都有關(guān)。點(diǎn)電荷電場：E=kQ/r2（點(diǎn)電荷） 僅適用于在真空中點(diǎn)電荷Q形成的電場，E的大小與Q成正比，與r2成

12、反比。 勻強(qiáng)電場關(guān)系式：E=U/d（勻強(qiáng)電場） 僅適用于勻強(qiáng)電場?？键c(diǎn)3.勻強(qiáng)電場中電勢差U和電場強(qiáng)度E的關(guān)系1).勻強(qiáng)電場中,電勢差U和電場強(qiáng)度E的關(guān)系式為： ; 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度在數(shù)值上，等于沿電場強(qiáng)度方向上單位距離的電勢差，正是依據(jù)這個(gè)關(guān)系， ,規(guī)定電場強(qiáng)度的單位是Vm。 2)、大小關(guān)系： 公式：， 3）、適用條件：， 只能用在勻強(qiáng)電場中進(jìn)行定量計(jì)算（因?yàn)樵诜莿驈?qiáng)電場中，E是電勢差隨時(shí)間的變化率，用得到的是AB間場強(qiáng)的平均值）。 4)、場強(qiáng)方向關(guān)系： 場強(qiáng)E的方向，就是電勢降低最快的方向。只有沿場強(qiáng)方向，在單位長度上的電勢差最大，也就是說電勢降低最快的方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的方向。但是，電勢降

13、低的方向不一定是電場強(qiáng)度的方向。 5)、勻強(qiáng)電場中的三個(gè)推論 勻強(qiáng)電場中相互平行的直線上(包括同一直線) 距離相等的點(diǎn)電勢差相同。 勻強(qiáng)電場中相互平行的直線上，若A、B兩點(diǎn)間距離是C、D兩點(diǎn)間距離的n倍，則A、B兩點(diǎn)間電勢差是C、D兩點(diǎn)間電勢差的n倍，即當(dāng)時(shí)， 在勻強(qiáng)電場中同一直線上，若B是A、C的中點(diǎn)，則B點(diǎn)電勢等于A、C兩點(diǎn)電勢的算術(shù)平均值，即 例1：（2012安徽理綜）如圖所示，在平面直角 中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，其中坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為0 V，點(diǎn)A處的電勢為6 V, 點(diǎn)B處的電勢為3 V, 則電場強(qiáng)度的大小為 A.200V/m B.200 V/m C.100 V/m D. 1

14、00 V/m 例2勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)A、B、C是三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，AB的長度為1m，D為AB的中點(diǎn)，如圖所示。已知電場線平行于ABC所在平面，A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為14 V、6 V和2 V。設(shè)場強(qiáng)大小為E，一電量為1106 C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力所做的功為W，則 ( ) AW8106 J，E6 V/m BW6106 J，E6 V/mCW6106 J，E8 V/m DW8106 J，E8 V/m 解析：做功直接由公式就可得到，判斷場強(qiáng)時(shí)由選項(xiàng)出發(fā)無需具體找出等勢面，但找等勢面確定電場線很重要。答案：D考點(diǎn)2.電勢（電位）1. 電勢定義：電場中某點(diǎn)相對(duì)參考點(diǎn)O電勢的差，叫該點(diǎn)的電勢。電勢

15、實(shí)際上是和標(biāo)準(zhǔn)位置的電勢差，即電場中某點(diǎn)的電勢。在數(shù)值上等于把1C正電荷從某點(diǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)位置（零電勢點(diǎn)），即靜電力所做的功。2.電勢定義式：3.矢標(biāo)性：是標(biāo)量，當(dāng)有正負(fù)，電勢的正負(fù)表示該點(diǎn)電勢比零電勢點(diǎn)高還是低。 4、電勢（電位）是一個(gè)與電荷本身無關(guān)的物理量，它與電荷存在與否無關(guān)，是由電場本身的性質(zhì)決定的物理量。5、電勢的大?。阂此钦姾蛇€是負(fù)電荷。如果是正電荷，則電勢能越大，電勢越大。如果是負(fù)電荷，電勢能越大，電勢越小。 在電場中，某點(diǎn)電荷的電勢能跟它所帶的電荷量（與正負(fù)有關(guān)，計(jì)算時(shí)將電勢能和電荷的正負(fù)都帶入即可判斷該點(diǎn)電勢大小及正負(fù)）之比，叫做這點(diǎn)的電勢（也可稱電位），通常用來表示。=E

16、P/q ； EP=q （其中EP為電勢能，q為+-電荷量，為電勢）電勢是從能量角度上描述電場的物理量。（電場強(qiáng)度則是從力的角度描述電場)。（1）單位正電荷由電場中某點(diǎn)A移到參考點(diǎn)O（即零勢能點(diǎn)，一般取無限遠(yuǎn)處或者大地為零勢能點(diǎn)）時(shí)電場力做的功與其所帶電量的比值。所以A=EpA/q。(在國際單位制中的單位是伏特(V)。（2）電場中某點(diǎn)的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢能。公式：A=EpA/q; EpA=Aq（其中EP為電勢能，q為+-電荷量，為電勢） 6、電勢的特點(diǎn)是：（1）不管是正電荷的電場線還是負(fù)電荷的電場線，只要順著電場線的方向總是電勢減小的方向，逆著電場線總是電勢增大的方向

17、。正電荷電場中各區(qū)域電勢為正，遠(yuǎn)離正電荷，電勢降低。負(fù)電荷電場中各區(qū)域電勢為負(fù)，遠(yuǎn)離負(fù)電荷，電勢增高。（2）電勢物理意義：（1）由電場中某點(diǎn)位置決定，反映電場能的性質(zhì)。（2）與檢驗(yàn)電荷電量、電性無關(guān)。（3）表示將1C正電荷移到參考點(diǎn)電場力做的功。 （3）電勢物理方法 1）由電場中某點(diǎn)位置決定，反映（點(diǎn)電荷）電場能的性質(zhì)。 （一場源點(diǎn)荷為Q，在距Q為r的A點(diǎn)有一點(diǎn)電荷為q，求證：此A處電勢） 2）與檢驗(yàn)電荷電量、電性無關(guān)。 3）表示將1C正電荷從參考點(diǎn)移到零勢點(diǎn)電場力做的功。（4）等量同種點(diǎn)電荷電勢分布：（1）正點(diǎn)電荷連線上：中點(diǎn)電勢最低，從中點(diǎn)向兩側(cè)電勢逐漸升高；（2）連線中垂線上：從中點(diǎn)向中

18、垂線兩側(cè)電勢降低，直至無限遠(yuǎn)處電勢為零；（3）負(fù)點(diǎn)電荷的情況正好相反。（5）等量異種點(diǎn)電荷電勢分布：（1）點(diǎn)電荷連線上：沿電場線方向，電勢從正電荷到負(fù)電荷依次降低；（2）連線中垂線上：中垂線上任意兩點(diǎn)之間電勢差為零，即中垂線上電勢為零。考點(diǎn)4.等勢面1. 定義：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。2. 等勢面的特點(diǎn) 等勢面一定跟電場線垂直（等勢面與電力線相互垂直）； 電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面；同量異號(hào)電荷間的電場線上下左右對(duì)稱任意兩等勢面都不會(huì)相交電荷在同一等勢面上移動(dòng)時(shí)，電場力做功為零電場強(qiáng)度較大的地方，等差等勢面較密 等勢面：電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面有以下特征 在同一

19、等勢面上移動(dòng)電荷電場力不做功。 等勢面與電場線垂直。 電場中任何兩個(gè)等勢面不相交。 電場線由高等勢面指向低等勢面。 規(guī)定：相鄰等勢面間的電勢差相差，所以等勢面的疏密反映了場強(qiáng)的大?。▌驈?qiáng)點(diǎn)電荷電場等勢面的特點(diǎn)）。 幾種等勢面的性質(zhì)。、等量同種電荷連線和中線上：連線上：中點(diǎn)電勢最小。中線上：由中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)電勢逐漸減小，無窮遠(yuǎn)電勢為零。、等量異種電荷連線上和中線上：連線上：由正電荷到負(fù)電荷電勢逐漸減小。中線上：各點(diǎn)電勢相等且都等于零。幾種常見的等勢面如下：例1：（2012重慶理綜）空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢面分布如題圖20圖所示，a、b、c、d

20、為電場中的4個(gè)點(diǎn)，則AP、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種Ba點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 Cc點(diǎn)的電勢低于d點(diǎn)的電勢 D負(fù)電荷從a到c，電勢能減少試題分析：根據(jù)等勢面分布情況，可判斷左右兩部分等勢面對(duì)稱分布，電場線與等勢面垂直，可知PQ連線為一條電場線，且電場線方向從正電荷指向負(fù)電荷，由于P為正電荷，所以Q為負(fù)電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)。根據(jù)左右等勢面對(duì)稱分布，可判斷PQ電荷量等量異種，電場線從P指向Q。根據(jù)電場線對(duì)稱性，電場關(guān)于PQ連線上下對(duì)稱分布，即點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，但是方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)。沿電場線方向電勢逐漸降低， c點(diǎn)所在的等勢面電勢高于d點(diǎn)所在等勢面，選項(xiàng)C錯(cuò)。c點(diǎn)所在的等勢面電勢高于a點(diǎn)所在等勢面

21、，負(fù)電荷從到c，電場力做正功，電勢能減少，選項(xiàng)D對(duì)。 例2（2011上海物理）兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布，正確描述電勢隨位置變化規(guī)律的是圖解：兩個(gè)等量異號(hào)電荷的電場線如下圖， 根據(jù)“沿電場線方向電勢降低”的原理，從左側(cè)無窮遠(yuǎn)處向右電勢應(yīng)升高，正電荷所在位置處最高；然后再慢慢減小，O點(diǎn)處電勢為零，則O點(diǎn)右側(cè)電勢為負(fù)，同理到達(dá)負(fù)電荷時(shí)電勢最小，經(jīng)過負(fù)電荷后，電勢開始升高，直到無窮遠(yuǎn)處，電勢為零。（A)考點(diǎn)5.電勢差 1、電勢差定義： a電勢差概念的建立： 在重力場中物體在重力作用下做功越多，則兩點(diǎn)間高度差越大。 在電場中電荷在電場力作用下做功越多，則稱這兩點(diǎn)間“電勢差”越大。從

22、而建立了重力場中的高度差和電場中的電勢差之間的類比關(guān)系?？紤]到重力場中有：hAB=WAB/mg， hAB表示重力場中兩點(diǎn)高度差，WAB表示物體由A移到B重力做的功。 則hAB類比于電場中的電勢差UAB，重力做功類比于電場力做功WAB，重力場中物體重力類比于電場中電荷帶電量q，從而得出電勢差的表達(dá)式：UAB=WAB/q； 電荷在電場中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí)，電場力所做的功與該電荷電荷量的比值就叫做AB兩點(diǎn)的電勢差，用表示，。 2、定義式： 3.矢標(biāo)性：是標(biāo)量，當(dāng)有正負(fù)，正負(fù)代表電勢的高低 （1）電場線它不表示電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡；（2）電場強(qiáng)度的方向與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)；（3），有正負(fù)，正負(fù)代表電

23、勢的高低；（4）電場力做正功，電勢能減少；做負(fù)功，電勢能增加。 4、 電勢差的計(jì)算問題： （1）電勢能除了與電場有關(guān)外，還跟放入的電荷有關(guān)，和重力勢能類似。 （2）電勢差則與放入的電荷無關(guān)，僅取決于電場本身性質(zhì)，對(duì)于一個(gè)確定的電場來說，某兩點(diǎn)間的電勢差是不變的。 （3）電勢差的計(jì)算是標(biāo)量運(yùn)算，計(jì)算時(shí)注意需代入正負(fù)號(hào)，計(jì)算中W與U的腳標(biāo)要對(duì)應(yīng)即： 例1：在靜電場中，一個(gè)電子由a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)電場力做功為5eV，則以下認(rèn)識(shí)中錯(cuò)誤的是（ ）A 電場強(qiáng)度的方向一定由b沿直線指向a C、電子的電勢能減少5eVB a、b兩點(diǎn)間電勢差Uab=5V D、電子的電勢能減少5J解析：A選項(xiàng)：電場強(qiáng)度的方向與運(yùn)動(dòng)路徑

24、無關(guān)，A錯(cuò)。B選項(xiàng)：，B錯(cuò)C選項(xiàng)：電場力做5eV正功，電勢能減小5eV，C對(duì)，D單位錯(cuò)。答案：ABD例：（全國理綜1）關(guān)于靜電場，下列結(jié)論普遍成立的是A電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差只與這兩點(diǎn)的場強(qiáng)有關(guān)B電場強(qiáng)度大的地方電勢高，電場強(qiáng)度小的地方電勢低C將正點(diǎn)電荷從場強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動(dòng)到場強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場力做功為零D在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場中，場強(qiáng)方向都指向電勢降低最快的方向【解析】電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差的大小決定于沿電場線方向兩點(diǎn)間距和電場強(qiáng)度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場強(qiáng)度大小與電勢高低沒有關(guān)系，電場強(qiáng)度大的地方電勢可能很低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；場強(qiáng)為零，電勢不一定為零，將正點(diǎn)電荷從場強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動(dòng)到

25、場強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場力做功不一定為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；沿電場方向電勢降低，而且速度最快，選項(xiàng)D正確。 考點(diǎn)3、電勢能：EP1.電勢能定義： 電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上,等于把電荷從這一點(diǎn)到電勢能為零處（電勢為零）靜電力所做的功。故WAB=qEd (E為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，d為沿電場線的距離) ，電勢能是電荷和電場所共有的，反映電場和處于其中的電荷共同具有的能量。具有統(tǒng)一性。 2.電勢能定義式： 3.單位：焦耳（J） 3.矢標(biāo)性： 是標(biāo)量(標(biāo)量計(jì)算時(shí)帶入q的正負(fù)和的正負(fù)），有正負(fù)；電勢能的正負(fù)表示該點(diǎn)電勢能比零電勢能點(diǎn)高還是低。 4、(電荷在電場中某點(diǎn)的)電勢能的大?。海‥P=q) (1)、等于

26、把電荷從該點(diǎn)移到電勢能為零的點(diǎn)，電場力做的功。 (2)、電勢能大小判斷 1.場源電荷判斷法： 離場源正電荷越近,試探正電荷的電勢能越大,試探負(fù)電荷的電勢能越小 2.電場線法： 正電荷順著電場線的方向移動(dòng)時(shí),電勢能逐漸減小,逆著電場線的方向移動(dòng)時(shí),電勢能逐漸增大 負(fù)電荷順著電場線的方向移動(dòng)時(shí),電勢能逐漸增大,逆著電場線的方向移動(dòng)時(shí),電勢能逐漸減小 3.做功判斷法： 無論正負(fù)電荷,電場力做正功,電荷的電勢能就一定減小,電場力做負(fù)功,電荷的電勢能就一定增加。 （3）、零勢能處可任意選擇,但在理論研究中，常取無限遠(yuǎn)處或大地的電勢能為0.正電荷產(chǎn)生的電場中，0,遠(yuǎn)離場源電荷：移動(dòng)正檢驗(yàn)電荷W0,Ep；

27、移動(dòng)負(fù)檢驗(yàn)電荷W0,Ep。.負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中，0,遠(yuǎn)離場源電荷：移動(dòng)正檢驗(yàn)電荷W0,Ep。 6.電場力做功與電勢能變化的關(guān)系 、靜電力對(duì)電荷做正功電勢能就減小，靜電力對(duì)電荷做負(fù)功電勢能就增加。 、靜電力對(duì)電荷做功等于電荷電勢能的變化量，所以靜電力的功是電荷電勢能變化的量度。用表示電勢能，則將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，有 （WAB=qEd) 電場力做功的特點(diǎn)： 電場力對(duì)移動(dòng)電荷做功與路徑無關(guān)，只與始末位的電勢差有關(guān)，Wab=qUab （3）、電場力做功W跟電勢能EP變化關(guān)系：WAB0, Ep0,電場力做正功，電勢能減小-轉(zhuǎn)化成其他形式的能；（Ep代表勢能的改變量）WAB0,電場力做負(fù)功，電勢能增加-

28、其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能。順著電場線，AB移動(dòng)，若為正電荷,則WAB0, 則UAB=A-B0, 則，則正Ep（EP=q)；若為負(fù)電荷，則WAB0,則，則負(fù)Ep。（EP=q)逆著電場線，BA移動(dòng)，若為正電荷，則WBA0, 則UBA=B-A0, 則UBA=B-A0,則，則負(fù)Ep；(有正負(fù)，負(fù)的絕對(duì)值越大則變小） （4）靜電力做的功： 1、等于電勢能的減少量。Wab=Epa-Epb（Ep勢能）2、是它對(duì)放于其中的電荷有作用力，因此在靜電場中移動(dòng)電荷，靜電場力要做功。3、但靜電場中沿任意路徑移動(dòng)電荷一周回到原來的位置，電場力所做的功恒為零，即靜電場力做功與路徑無關(guān)，或靜電場強(qiáng)的環(huán)路積分恒為零。靜電場的

29、這一性質(zhì)稱為靜電場的環(huán)路定理。根據(jù)靜電場的這一性質(zhì)可引入電勢來描述電場，就好像在重力場中重力做功與路徑無關(guān)，可引入重力勢描述重力場一樣。 4、電場力做功： 公式：W=qU； U由電場中兩點(diǎn)位置決定，W由q，U決定與路徑無關(guān)，和重力做功一樣，屬于保守力做功。 特點(diǎn)：電場力做功由移動(dòng)電荷和電勢差決定，與路徑無關(guān)。 電場力做正功，電勢能減小?？朔妶隽ψ龉Υ黼妶隽ψ鲐?fù)功，電勢能增加。（可類比重力做工和重力勢能的變化） 7、電場力做功與電勢能的關(guān)系：通過電場力做功說明：電場力做正功，電勢能減小。電場力做負(fù)功，電勢能增大。正電荷：順著電場線移動(dòng)時(shí)，電勢能減小。逆著電場線移動(dòng)時(shí)，電勢能增加。負(fù)電荷：順著

30、電場線移動(dòng)時(shí)，電勢能增加。逆著電場線移動(dòng)時(shí)，電勢能減小。求電荷在電場中A、B兩點(diǎn)具有的電勢能高低將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)根據(jù)電場力做功情況判斷，電場力做正功，電勢能減小，電荷在A點(diǎn)電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能，反之電場力做負(fù)功，電勢能增加，電荷在B點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能、在正電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢能都為正，負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢能都為負(fù)，負(fù)電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢能都為正。電勢與電勢差的比較：電勢差是電場中兩點(diǎn)間的電勢的差值，。電場中某一點(diǎn)的電勢的大小，與選取的參考點(diǎn)有關(guān)；電勢差的大小，與選取的參考點(diǎn)無關(guān)。電勢和電勢差

31、都是標(biāo)量，單位都是伏特，都有正負(fù)值。電勢的正負(fù)表示該點(diǎn)比參考點(diǎn)的電勢大或小。電勢差的正負(fù)表示兩點(diǎn)的電勢的高低。重難點(diǎn)：電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能的比較電場強(qiáng)度電勢電勢差電勢能意義描述電場的力的性質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)描述電場的做功的本領(lǐng)描述電荷在電場中的能量，電荷做功的本領(lǐng)定義矢標(biāo)性矢量：方向?yàn)榉旁陔妶鲋械恼姾傻氖芰Ψ较驑?biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)只表示大小標(biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)只表示電勢的高低正電荷在正電勢位置有正電勢能，簡化為：正正得正，正負(fù)的負(fù)，負(fù)負(fù)的正決定因素場強(qiáng)由本身決定，與試探電荷無關(guān)場強(qiáng)由本身決定，與試探電荷無關(guān)，其大小與參考點(diǎn)的選取有關(guān)，有相對(duì)性由電場本身的兩點(diǎn)間差異決定，與試探電荷無關(guān)

32、，與參考點(diǎn)的選取無關(guān)由電荷量與該點(diǎn)電勢二者決定，與參考點(diǎn)選取有關(guān)關(guān)系場強(qiáng)為零的地方電勢不一定為零電勢為零的地方場強(qiáng)不一定為零零場強(qiáng)區(qū)域兩點(diǎn)間電勢一定為零，電勢差為零的區(qū)域場強(qiáng)不一定為零場強(qiáng)為零，電勢能不一定為零，電勢為零，電勢能一定為零聯(lián)系勻強(qiáng)電場中（d為AB間沿場強(qiáng)方向上的距離）；電勢沿著場強(qiáng)方向降低最快； 例題，海南單科7）如圖所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場中有M、N兩點(diǎn)，已知。下列敘述正確的是A 若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場力對(duì)該電荷做正功，電勢能減小B 若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移動(dòng)到N點(diǎn)，則該電荷克服電場力做功，電勢能增加C 若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移動(dòng)到N

33、點(diǎn)，則電場力對(duì)該電荷做正功，電勢能減小D 若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移動(dòng)到N點(diǎn)，再從N點(diǎn)沿直線移動(dòng)到M點(diǎn)，則該電荷克服電場力做的功等于電場力對(duì)該電荷做的功，電勢能不變 解析： AB選項(xiàng)：由于是正點(diǎn)電荷形成的電場，而，故M點(diǎn)電勢大于N點(diǎn)電勢，故故A對(duì)B錯(cuò)。C選項(xiàng)：由于是正點(diǎn)電荷形成的電場，而，故M點(diǎn)電勢大于N點(diǎn)電勢，故故C錯(cuò)。D選項(xiàng)：電場力做功的特點(diǎn)是只與帶電粒子所處的始末位置有關(guān)與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，D正確。 例2.（09年全國卷）18.如圖所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸（沿豎直方向）對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM=MN，P點(diǎn)在y軸的右側(cè)，MPON，則A.M點(diǎn)的

34、電勢比P點(diǎn)的電勢高 ； B.將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場力做正功C. M、N 兩點(diǎn)間的電勢差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢差 ； D.在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng) 解析：A選項(xiàng)由電場線的彎曲程度與題意中的MPON 可以知道M和P兩點(diǎn)不處在同一等勢線上而且有,A對(duì). B選項(xiàng)由電場線的方向結(jié)合負(fù)電荷，將負(fù)電荷由O點(diǎn)移到P電場力做負(fù)功, B錯(cuò).C選項(xiàng)類比勻強(qiáng)電場,O到M的平均電場強(qiáng)度大于M到N的平均電場強(qiáng)度,所以有,C錯(cuò).D選項(xiàng)正電子受力沿y軸正方向又靜止釋放且電場線在y軸上又是直線,該粒子將沿y軸做加速直線運(yùn)動(dòng)，D對(duì)點(diǎn)評(píng)：對(duì)電場中電勢高低的判斷要一步到位，對(duì)電場力做功的方法要活學(xué)

35、活用。答案：AD例題3，江蘇）6如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢分別為、，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有（ ）A. B. ECEBEA C. UABUBC D. UABUBC 解析：A選項(xiàng)依據(jù)沿電場線的方向電勢降低A對(duì). B選項(xiàng)依據(jù)電場線越密，電場強(qiáng)度越大 B對(duì).C、D選項(xiàng)類比勻強(qiáng)電場,AB處的平均電場強(qiáng)度小于BC處的平均電場強(qiáng)度，C對(duì)D錯(cuò).圖2例題4、（2010山東理綜）某電場的電場線分布如圖2所示，以下說法正確的是Ac點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng) Ba點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢C若將一試探電荷+q由a

36、點(diǎn)釋放，它將沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)D若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q，將一試探電荷+q由a移至b的過程中，電勢能減小四、靜電平衡 把金屬導(dǎo)體放入電場中時(shí)，導(dǎo)體中的電荷重新分布，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場E與原場強(qiáng)E0疊加后合場強(qiáng)E為零時(shí)，即E=E0+E=0，金屬中的自由電子停止定向移動(dòng)，導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。孤立的帶電導(dǎo)體和處于電場中的感應(yīng)導(dǎo)體，處于靜電平衡時(shí)，主要特點(diǎn)是： 導(dǎo)體內(nèi)部的合場強(qiáng)處處為零（即感應(yīng)電荷的場強(qiáng)與原場強(qiáng)大小相等方向相反）沒有電場線。 整個(gè)導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面。 導(dǎo)體外部電場線與導(dǎo)體表面垂直。孤立導(dǎo)體上凈電荷分布在外表面。五、電容：定義式：C=Q/U=Q/U，適用于任何電容器

37、。 決定式C=S/4kd，僅適用于平行板電容器。對(duì)平行板電容器有關(guān)的C、Q、U、E的討論問題有兩種情況。對(duì)平行板電容器的討論：、電容器跟電源相連，U不變，q隨C而變。dCqE、SCqE不變。充電后斷開，q不變，U隨C而變。dCU不變。、SCUE。例：（2012江蘇物理）一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容量C和兩極板間的電勢差U的變化情況是AC和U均增大 BC增大，U減小CC減小，U增大 DC和U均減小2【答案】：B例：（2012全國理綜）如圖，一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn)。先給電容

38、器緩慢充電，使兩級(jí)板所帶電荷量分別為Q和Q，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到/3，且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量。 【答案】：2Q【解析】：兩級(jí)板所帶電荷量分別為Q和Q，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為/6，小球所受電場力F1=mgtan(/6)。設(shè)電容器電容量為C，兩極板之間距離d，則兩極板之間電壓U1=Q/C，兩極板之間電場強(qiáng)度E1= U1/d，F(xiàn)1=q E1。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到/3，小球所受電場力F2=mgtan(/3)。設(shè)此時(shí)電容器帶電量為Q， 則兩極板之間電壓U2=Q/C，兩極板之間電場強(qiáng)度E2= U2/d，F(xiàn)2=q E2。聯(lián)立解得Q=3Q。第二次充電使電容器正極板增加的電荷量Q= Q- Q=2Q。【考點(diǎn)定位】考查平行板電容器、電場力、受力分析、電場強(qiáng)度與電勢差關(guān)系及其相關(guān)知識(shí)。六、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)4.帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) 1.帶電粒子的加速： 對(duì)于加速問題，一般從能量角度，應(yīng)用動(dòng)能定理求解。若為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。