場強(qiáng)電勢電勢差知識點(diǎn)及習(xí)題

1、靜電場一、 三種起電方式對比表方式產(chǎn)生條件實(shí)質(zhì)原因及結(jié)果兩種不同的物質(zhì)組成的兩物體 電子從一個物體 到另一個物體由于摩擦力做功，使得對電子束縛能力弱的物體失去電子而帶 ，對電子束縛能力強(qiáng)的物體得到電子而帶 靠近帶電體時導(dǎo)體中的自由電荷 在帶電體上電荷的作用下，導(dǎo)體中的正負(fù)電荷 ，使導(dǎo)體近端出現(xiàn) ，遠(yuǎn)端出現(xiàn) （相對帶電體電荷而言）導(dǎo)體與帶電體接觸時電荷的 （一般是電子的轉(zhuǎn)移）電荷的轉(zhuǎn)移使導(dǎo)體帶上了與帶電體的電性 的電荷規(guī)律電荷守恒定律：電荷即不能 ，也不能 ，只能從一個物體 到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變二、庫侖定律的內(nèi)容、公式及條件庫倫定律內(nèi)容

2、在真空中兩個點(diǎn)電荷的相互作用力跟他們電荷量的 成正比，跟他們之間的距離平方成反比，作用力的方向在他們的連線上表達(dá)式 各量采用國際單位 其中k為靜電力常量， k=90×10 9 Nm2/c2適用范圍庫侖定律適用于真空中、點(diǎn)電荷間的相互作用，點(diǎn)電荷在空氣中的相互作用也可以應(yīng)用該定律（1） 對于兩個均勻帶電絕緣球體，可以將其視為電荷集中于球心的點(diǎn)電荷，r為兩球心之間的距離（2） 對于兩個帶電金屬球，要考慮金屬球表面電荷的重新分布（3） 庫侖力在m的范圍內(nèi)均有效，但不能根據(jù)公式錯誤地推論：當(dāng)r趨于零時，F(xiàn)趨于無窮大，原因是，在這樣的條件下，帶電體不能看成點(diǎn)電荷三、電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度E反映電場中

3、各點(diǎn)的 力的性質(zhì) 的物理量 定義式：電勢反映電場能的性質(zhì)E的大小只決定于電場本身，與試探電荷Q無關(guān)，在電場中不同的點(diǎn)，E的大小一般是不同的對于確定的電場，其中各點(diǎn)的場強(qiáng)都有確定的方向E的單位：V/m 四、電場強(qiáng)度的兩個公式的比較區(qū)別公式物理含義引入過程使用范圍是電場強(qiáng)度大小的 由比值法引入，E與F、q無關(guān)，反映某點(diǎn)電場的性質(zhì)適用于 是真空中點(diǎn)電荷場強(qiáng)大小的 由和庫侖定律導(dǎo)出真空中的 五、電場線的特征電場線的特征：（1）電場線是用來形象地描述電場分布的一簇曲線，實(shí)驗雖然可以模擬電場線的形狀，但電場線不是真實(shí)存在的，是一種假想線， （2）在靜電場中，電場線起始于正電荷或無限遠(yuǎn)，終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷

4、，不形成 ； （3）電場線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致； （4）電場線密處電場強(qiáng)，電場線疏處電場弱，勻強(qiáng)電場等量異種點(diǎn)電荷的電場等量同種點(diǎn)電荷的電場點(diǎn)電荷與帶電平板+孤立點(diǎn)電荷周圍的電場 (5)電場線在空間無電荷處不 ，也不 。對比點(diǎn)電荷、等量同種電荷、等量異種電荷電場的特點(diǎn)電場類型電場特點(diǎn)正點(diǎn)電荷（1） 離點(diǎn)電荷越近，電場線 ，場強(qiáng) ，方向由正點(diǎn)電荷指向 ，或由無窮遠(yuǎn)指向負(fù)點(diǎn)電荷（2） 在正（負(fù)）點(diǎn)電荷形成的電場中， 場強(qiáng)相同的點(diǎn)（3） 若以點(diǎn)電荷為球心作一個球面，電場線處處與球面 ，在此球面上場強(qiáng)大小 ，方向 負(fù)點(diǎn)電荷等量同種電荷（1） 兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)的場強(qiáng) ，此處無電場線（

5、2） 兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近電場線 ，但場強(qiáng)不為零（3） 從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)沿中垂面（線）到無限遠(yuǎn)，電場線 ，即場強(qiáng) （4） 兩點(diǎn)電荷連線中垂線上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向和中垂線 （5） 關(guān)于中點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)場強(qiáng)等大， 向等量異種電荷（1） 兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向從正電荷指向負(fù)電荷，沿電場線方向場強(qiáng) （2） 兩點(diǎn)電荷連線的中垂面（線）上，電場線的方向均相同，即場強(qiáng)方向相同，且與中垂面（線） （3） 關(guān)于中點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)的場強(qiáng)等大， 向六、電勢能1定義：電荷在電場中具有的能量。2電勢能具有相對性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能的零點(diǎn)。3電勢能大?。弘姾稍陔妶鲋心滁c(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把該電荷從這一點(diǎn)移到電勢

6、能為零處電場力 4電場力做功是電勢能變化的 ：電場力對電荷做正功，電荷的電勢能 ；電荷克服電場力做功，電荷的電勢能 ；電場力做功的多少和電勢能的變化數(shù)值相等，這是判斷電荷電勢能如何變化的最有效方法。七、電勢1電勢：電場中某點(diǎn)的電勢，等于電勢能與電荷量的比值。要帶 。電勢用字母表示。表達(dá)式： 單位：伏特（V），且有1V=1J/C。意義：電場中某一點(diǎn)的電勢在數(shù)值等于單位電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢能。相對性：電勢是相對的，只有選擇零電勢位置才能確定電勢的值，通常取無限遠(yuǎn)或地球的電勢為零。標(biāo)量：只有大小，沒有方向，但有正、負(fù)之分，這里正負(fù)只表示比零電勢高還是低。高低判斷：順著電場線方向電勢越來越低。正電

7、荷，電勢高，電勢能 ；負(fù)電荷，電勢 ，電勢能大。八、等勢面：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。意義：等勢面來表示電勢的高低。典型電場的等勢面：勻強(qiáng)電場； 點(diǎn)電荷電場； 等量的異種點(diǎn)電荷電場； 等量的同種點(diǎn)電荷電場。 等勢面的特點(diǎn)： （1）同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間移動電荷電場力 ；（2）等勢面一定跟電場線 ；（3）電場線總是從電勢 的等勢面指向電勢 的等勢面。（4）任意兩個等勢面都不會 ， ，等差等勢面越密的地方電場強(qiáng)度 ，即等差等勢面分布的疏密可以描述電場的 九、電勢差1電勢差：電荷q在電場中由一點(diǎn)A移動到另一點(diǎn)B時，電場力所做的功WAB與電荷量的q的比值。UAB = ，而且要帶 。注意：電勢差這個

8、物理量與場中的試探電荷無關(guān)，它是一個只屬于電場的量。電勢和電勢差是從 角度表征電場的一個重要物理量。電勢差也等于電場中兩點(diǎn)電勢之差i. ii. 電勢差由電場的性質(zhì)決定，與 選擇無關(guān)。2電場力做功：在電場中AB兩點(diǎn)間移動電荷時，電場力做功等于電量與兩點(diǎn)間電勢差的乘積。 WAB = 十、電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系1電場方向是指向電勢降低 。在勻強(qiáng)電場中，電勢降低是 。2勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。 U=Ed在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢。 注意：（1）兩式只適用于 ；（2）d是 的距離。思考，非勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)等于什么呢？ ，當(dāng)表

9、示某一點(diǎn)的場強(qiáng)，即圖像的斜率一、選擇題1.如圖所示，在粗糙絕緣的水平面上有一物體A帶正電，另一帶正電的點(diǎn)電荷B在外力作用下沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的上方經(jīng)過，若此過程中A始終靜止，A、B兩物體可視為質(zhì)點(diǎn)且只考慮它們之間的庫侖力作用.則下列說法正確的是( AC )A.物體A受到地面的支持力先增大后減小B.物體A受到地面的支持力保持不變C.物體A受到地面的摩擦力先減小后增大D.庫侖力對點(diǎn)電荷B先做正功后做負(fù)功2.點(diǎn)電荷A和B，分別帶正電和負(fù)電，電量分別為4Q和Q，在AB連線上，如圖所示，電場強(qiáng)度為零的地方在( C )A.A和B之間B.A右側(cè)C.B左側(cè)D.A的右側(cè)及B的左側(cè)3.真空中有

10、一半徑為r0的帶電金屬球殼，通過其球心的一直線上各點(diǎn)的電勢分布如圖，r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點(diǎn)離球心的距離.下列說法中正確的是( B )A.A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向由A指向BC.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做負(fù)功4. (2011·上海高考)兩個等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢隨位置x變化規(guī)律的是圖( A ) 5.(2012·桂林模擬)空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球，甲球帶正電，乙球原來不帶電，由于靜電感應(yīng)，兩球在空間形成了如圖所示穩(wěn)定的靜電場.實(shí)

11、線為其電場線，虛線為其等勢線，A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對稱，則( C )A.A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相同B.C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C.正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場力做正功D.負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn)，電勢能先增大后減小6.(2012·鎮(zhèn)江模擬)a、b、c、d四個帶電液滴在如圖所示的勻強(qiáng)電場中，分別水平向左、水平向右、豎直向上、豎直向下做勻速直線運(yùn)動，可知(BC )A.a、b為同種電荷，c、d為異種電荷B.a、b的電勢能、機(jī)械能均不變C.c的電勢能減少，機(jī)械能增加D.d的電勢能減少，機(jī)械能減少7.如圖所示，光滑絕緣斜面的底端固定著一個帶正電的小物塊P

12、，將另一個帶電小物塊Q在斜面的某位置由靜止釋放，它將沿斜面向上運(yùn)動.設(shè)斜面足夠長，則在Q向上運(yùn)動過程中( D )A.物塊Q的動能一直增大B.物塊Q的電勢能一直增大C.物塊P、Q的重力勢能和電勢能之和一直增大D.物塊Q的機(jī)械能一直增大abcdqQ8.（2013新課標(biāo)1理綜）如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、 b、d三個點(diǎn)，a和b、b和c、 c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q（q>0）的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為( B)（k為靜電力常量）A B C Dabc9.（2013新課標(biāo)2理綜）如圖，在光滑絕緣

13、水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電。整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場中。已知靜電力常量為k。若 三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小為( B )A B C D10.（2013天津理綜）兩個帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點(diǎn)，A點(diǎn)為MN上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則( BC )Aq由A向O的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動Bq由A向O運(yùn)動的過程電勢能逐漸減小Cq運(yùn)動到O點(diǎn)時的動能最大Dq運(yùn)動到O點(diǎn)時電勢能為零abcd+Q-

14、Qx11.（2013山東理綜）如圖所示，在x軸上相距為L的兩點(diǎn)固定兩個等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q，虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心、L/2為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對稱。下列判斷正確的是( ABD )Ab、d兩點(diǎn)處的電勢相同B四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低Cb、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同D將一試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，+q的電勢能減小12.（2013江蘇物理）將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等。 a、b為電場中的兩點(diǎn)，則( ABD )（A）a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大（B）a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的

15、高（C）檢驗電荷-q在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大（D）將檢驗電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功aAB13（2013上海物理）10兩異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面如圖所示，已知A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢。若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則( B )(A)a處為正電荷，qaqb(B)a處為正電荷，qaqb(C)a處為負(fù)電荷，qaqb(D)a處為負(fù)電荷，qaqb二、計算題14.如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點(diǎn)，固定電荷量為+Q的點(diǎn)電荷.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時速度為v.已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場在A點(diǎn)的電勢為(取無窮遠(yuǎn)處電勢為零)，PA連線與水平軌道的夾角為60°，試求：(1)物塊在A點(diǎn)時受到的軌道的支持力大小.(2)點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點(diǎn)的電勢大小.【解析】(1)物塊在A點(diǎn)受重力、電場力、支持力.分解電場力，由豎直方向受力平衡得(4分)(2分)由得.(2分)(2)從A運(yùn)動到P點(diǎn)正下