高三電場復(fù)習(xí)知識點總結(jié)和高考試題精選

1、電場一、 考點54、兩種電荷。電荷守恒定律。55、真空中的庫侖定律。電荷量56、電場。電場強度。電場線。點電荷的場強。勻強電場。電場強度的疊加。57、電勢能。電勢差。電勢。等勢面。58、勻強電場中電勢差跟電場強度的關(guān)系。59、靜電屏蔽。60、帶電粒子在勻強電場中的運動。61、示波管、示波器及其應(yīng)用。62、電容器、電容、平行板。電容器的電容。63、常用電容器。說明：帶電粒子在勻強電場中偏轉(zhuǎn)的計算，只限于帶電粒子進入電場時速度平行或垂直于場強的情況。二、知識點闡釋2004年考試說明中刪掉了“靜電場中的導(dǎo)體”“靜電平衡”，增加了“示波器、示波器及其應(yīng)用”，又把“常用電容器”單獨列出。縱觀十年高考，本

2、章重點考察庫侖定律、電場及其性質(zhì)、電場中的導(dǎo)體、帶電粒子在電場中的運動、平行板電容器。（一） 兩種電荷，電荷守恒定律1、 自然界中純在兩種電荷，正點荷和負電荷。用絲綢摩查過的玻璃棒帶正點荷，絲綢到負電荷。物體帶電的原因是電子的得失。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。使物體帶電的方法有接觸起電、摩擦起電、感應(yīng)起電。物體帶電的多少叫電量。國際單位制中電量的單位是庫侖，符號是c。有時也用元電荷 e作為電量的單位，1，物體的帶電量是元電荷的整數(shù)倍。2、 完全相同的帶電金屬球相互接觸后電量的分配規(guī)律：同種電荷總電量平均分配，異種電荷先中和后平均分配。3、 電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，只能從一個物體

3、轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分，即電荷的守恒定律。（二） 庫侖定律1、 內(nèi)容：真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2、 公式：。式中，叫靜電力恒量。3、 實用條件：真空 點電荷 注意：（1）兩個電荷之間的作用力是相互的，遵守牛頓第三定律。（2）使用庫侖定律計算時，電量用絕對值帶入，作用力的方向根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的規(guī)律定性判定。（3）庫侖定律是電荷性互作用的基本規(guī)律電場的基本知識都是由庫侖定律展開的，認識到電場對電荷有力的作用，才能認識到電場有力的性質(zhì)，并用電場強度表示它。庫侖定律的公式的得出，其成

4、立條件都與萬有引力定律非常相似，要引起重視。雖然近幾年沒有直接考察庫侖定律的題目，但庫侖定律所包含的豐富的物理學(xué)思想和方法，應(yīng)當是出應(yīng)用型、能力型試題的很好的知識點。（三） 電場強度1、 電場帶電體周圍存在著一種特殊的物質(zhì)，是電荷間相互作用的介質(zhì)。只要有電荷存在，其周圍空間就存在電場。電場具有力和能的性質(zhì)。2、 電場強度（1） 定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫做該點的電場強度。（2） 公式： ，e與q、f無關(guān)，取決于電場本身，實用與任何電場。（3） 矢量：規(guī)定電場中某點的場強方向跟正電荷在該點守力的方向相同（4） 電場的疊加原理：若有幾個電荷同時存在，這是空間某點的場

5、強等于各個點電荷在該點產(chǎn)生的場強的矢量和。如圖所示等量同種點電荷在連線中垂線上某點p的合場強垂直連線向上；等量異種點電荷在連線中垂線上某點p的合場強平行于連線指向負電荷的一側(cè)。（5） 特例：真空中點電荷電場強度（q為場源電荷），公式只實用與真空中點電荷的電場勻強電場：場強大小、方向處處相等。（四） 電場線1、 概念：為了形象化的描繪電場，在電場中話出的一系列從正電荷出發(fā)終止與負電荷的曲線，使曲線上每一點的切線方向都與該點的場強方向一致，這些曲線叫做電場線。2、 特點：不閉和（始于正電荷或來自無窮遠處，終于負電荷或伸向無窮遠處）不相交（空間任何一點只能有一個確定的場強方向）。3、 注意： 電場線

6、不是客觀存在的。 電場線只能描述電場的方向及定性的描述電場的強弱，并不是帶電粒子在電場中的運動軌跡。帶電粒子在電場中的運動軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度情況來決定的。 熟悉幾種典型電場線分布：孤立正、負點電荷；等量異種點電荷；等量同種點電荷；勻強電場（五） 電勢能1、 定義：電荷在電場中所具有的勢能。2、 電場力做功與電勢能的關(guān)系：電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減少；電場力對電荷做負功，電荷電勢能增加。電勢能變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功得數(shù)值。這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。3、 特點：電勢能是電荷與所在電場共同具有的且有相對性，通常取無窮遠處或大地為電勢能的零點（六） 電勢

7、差 1、 定義：電荷在電場中從一點移到另一點時，電場力所做的功w與移動電荷的電量q的比值wq，叫做這兩點間的電勢差。2、 公式：，u與q無關(guān)，只取決于兩點在電場中的位置，與被移動電荷無關(guān)，與零電勢點的選取無關(guān)。3、 電場力做功的計算：（1）、電荷在電場中移動的路徑無關(guān)，只取決于起止位置的電勢差和電荷的電量，這一點與重力做功和高度差的關(guān)系相似。（2）、功的正負由電荷所受電場力的方向和移動方向的關(guān)系來判斷，有時由其電勢能的變化情況來判斷，因此通常應(yīng)用時三量均取絕對值。（3）、該公式適用于一切電場。（4）、一個電子在電勢差為1v的兩點間移動時電場力做的功為1ev，“ev”是能量的單位。4、 電勢差和

8、電場強度的關(guān)系：在勻強電場中。（1）、必須是勻強電場（2）、必須是沿電場強度方向的距離。（七） 電勢和等勢面1、 電勢（1）、電場中某點的電勢是指這點和所選零勢點的電勢差。（2）、電勢的高低是相對的，在討論電勢大小時，首先必須選定某一位置的電勢為零，否則討論無意義。零勢點的選取是任意的，但一般在理論上取離場源電荷無窮遠處為零電勢位置，實際應(yīng)用時則取大地為零電勢。（3）、當電場中零電勢點和某一點位置確定后，這一點的電勢也就確定了。電勢與該點有無電荷無關(guān)，即電勢由電場本身和零電勢位置決定。（4）、電勢是標量，沒有方向，但有正負。相對零電勢而言，高于零電勢為正，低于零電勢為負。（5）、沿電場線方向電

9、勢越來越低。場強方向是電勢降落最快的方向。2、 等勢面（1）、定義：電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面。（2）、特點： 等勢面一定與電場線垂直，即跟場強的方向垂直 在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功 電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面 任意兩個等勢面都不會相交 等差等勢面越密的地方電場強度越大，即等差等勢面的分布疏密可以描述電場的強弱（3）、要熟悉勻強電場、點電荷形成的電場、等量異種電荷的電場、等量同種電荷的電場、導(dǎo)電導(dǎo)體周圍的電場的等勢面的分布。（八） 電場中導(dǎo)體（03年后被刪去）1、 靜電感應(yīng)（1）、現(xiàn)象：導(dǎo)體放進電場中后，兩端分別出現(xiàn)正負電荷-近端出現(xiàn)與實感電荷（q）異號的感應(yīng)電荷

10、；遠端出現(xiàn)與實感電荷同號的感應(yīng)電荷。（2）、特點 導(dǎo)體兩端感應(yīng)電荷的電量始終相等，一般情況下都比實感電荷的電量少 把導(dǎo)體瞬間接地，始終是遠端電荷被中和。2、 靜電平衡（1）、標志：導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷的定向移動。（2）、特征：導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零。導(dǎo)體表面上任何一點的場強方向跟該處表面垂直電荷只分布在導(dǎo)體表面整個導(dǎo)體是一個等勢體，導(dǎo)體表面是一個等勢面。（九） 電容器和電容1、 電容器（1）、基本結(jié)構(gòu)：由兩塊彼此絕緣、互相靠近的導(dǎo)體組成。（2）、帶電特點：兩板電荷等量異號，分布在兩板相對的內(nèi)側(cè)。（3）、板間電場：板間形成勻強電場（不考慮邊緣效應(yīng)），場強大小，方向始終垂直板面。（4）、主要

11、參數(shù)：電容量、板間電壓2、 電容（1）、定義：電容器的帶電量跟它的兩板間的電勢差的比值。（2）、定義式：或（3）、單位：法拉（f）。1f=106ev，1ev=106pf。（4）、平行板電容器的電容：跟介點常數(shù)成正比，跟正對面積成正比，跟極板的間距成反比。即 注意：電容器的電容是反映電容本身儲電特性的物理量，由電容器本身的介質(zhì)特性與幾何尺寸決定，與電容器是否帶電、帶電量的多少、板間電勢差的大小等均無關(guān)。而且電容器在實際使用中，兩極板不允許相連。當它始終與電源相連時，兩極板的電勢差等于電源電壓；當它充電后與電源斷開時，通常可以認為其電量保持不變。（十） 帶電粒子在電場中的運動1、 粒子分類（1）、

12、常見粒子：電子、質(zhì)子、粒子等是不用考慮重力的。（2）、另一類粒子：帶電微粒、油滴、塵埃等。2、 帶電粒子在電場中的加速帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場，做勻加速（或勻減速）直線運動。設(shè)初速度為v0，經(jīng)過電場力做功加速到v，由，得。當v0=0時，即粒子被加速后速度大小跟粒子的質(zhì)量m、電量q、加速過程始末位置的電勢差有關(guān)，跟電場是否均勻、粒子具體路徑無關(guān)。3、 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子以速度v0垂直與電場線方向飛入勻強電場時，受到恒定的與初速度方向成900角的電場力作用而做勻變速曲線運動，可用類平拋運動的分析方法來處理：水平方向可分解為速度為v0的勻速直線運動，沿電場力方向分解為初速

13、度為零的勻加速直線運動。設(shè)粒子帶電量為q質(zhì)量為m，兩平行金屬板間的電壓為u，板長為l，板間距離為d，當粒子以初速度為v0平行與兩板而進入電場時，則；。（十一） 實驗：電場中等勢線的描繪三、高考題匯編d(-q2)a(q1)b(-q2)c(q1)e1e2e3e4o圖9-1（一）庫侖定律，電場的性質(zhì)1、（04年春季全國理綜）如圖9-1所示，在正六邊形的a、c兩個頂點上各放一帶正電的點電荷，電荷量的大小都是q1，在b、d兩個頂點上各放一帶負電的點電荷，電荷量的大小都是q2，且q1> q2。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（）a、e1 b、e2 c、e3 d、e

14、4abcf1f2f3f4圖9-22、（03年新課程）如圖9-2所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點。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守到a和b的靜電力的合力可用四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是（）、（二）電場力做功和電勢能的變化rbmnprarcabco4231圖9-3、 (年春季高考)如圖所示，是一固定的點電荷，另一點荷從很遠處以初速度射入點電荷的電場，在電場力作用下的運動軌跡是曲線。、是以為中心，、為半徑畫出的為軌跡與三個圓的一些交點。以表示點電荷三個圓，、由到的過程中電場力做的功的大小，以表示點電荷由到的過程中電場力做的功的大小，則

15、（）、>、兩電荷可能同號，也可能異號、的初速度方向的延長線與之間的距離可能為零、（年上海高考）如圖所示，在粗糙水平面上固定一點電荷，在無初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，nmq圖9-4小物塊在的電場中運動到點靜止，則從點運動到點的過程中（）、小物塊所受電場力逐漸減小 、小物塊具有的電勢能逐漸減小、點的電勢一定高于點的電勢、小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功、(年江蘇)如圖所示，、五點在一直線上，、兩點間的距離等于、兩點間的距離。在點固定放置一個點電荷，電荷量為，已知在的電場中、兩點間的電勢差為。將另一個點電荷從abcde圖9-5點移到點的過程中（ ）a、電場力做功qu b

16、、克服電場力做功為qu c、電場力做功大于qu d、電場力做功小于qu 4、(01年全國)如圖9-6所示，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klmnabc圖9-6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、 離子從l到m的過程中，電場力做負功c、 離子從k到l的過程中，電勢能增加d、 離子從l到m的過程中，動能減少5、(01年上海)如圖9-7所示，a、b兩點放有電荷量為+q和+2q的點電荷，a、b、c、d四點再同一直線上，且ac=cd=db，將一正電荷從c

17、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acdb+2q+q圖9-76、（03年舊課程）如圖9-8所示虛線為靜電場中的等勢面1、2、3、4相鄰的等勢面之的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正點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)?ev，它的動能應(yīng)為（ ）a、8ev b、13ev c、20ev d、34ev 7、(03上海)一負電荷僅受電場力的作用，從電場中的a點運動到b點，在此過程中該電荷做勻加速直線運動，則a、b兩點電場強度ea、eb及該電荷在a、b兩點的電勢能a、b之間的關(guān)系為（ ）a、ea=ea b、ea<eb c、a= b d、a>b8、（2000年春季全國）如圖9-8所示，p、q是兩個電荷量相等的正的點電荷，它們連線的中點是o，a、b是中垂線上的兩點，oa<ob，ea、eb、ua、ub分別表示a、b兩點的場強和電勢，則（ ）a、 ea一定大于eb，ua一定大于ubb、 ea不一定大