1、第九章電場(chǎng)考 綱 導(dǎo) 航內(nèi)容要求說(shuō)明54.兩種電荷.電荷守恒55.真空中的庫(kù)侖定律.電荷量56.電場(chǎng).電場(chǎng)強(qiáng)度.電場(chǎng)線.點(diǎn)電荷的電場(chǎng).勻強(qiáng)電場(chǎng).電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加57.電勢(shì)能.電勢(shì)差.電勢(shì).等勢(shì)面58.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系59.靜電屏蔽60.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)61.示波管.示波器及其應(yīng)用62.電容器的電容.63.平行板電容器的電容.常用的電容器112.實(shí)驗(yàn)：用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的計(jì)算，只限于帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度平行或垂直于場(chǎng)強(qiáng)的情況命 題 取 向本章內(nèi)容在高考中主要考查電場(chǎng)的描述及性質(zhì)，帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，平行板電容器等.近幾年高考中對(duì)
2、本章知識(shí)的考查命題頻率較高，且集中在電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)上，尤其在與力學(xué)知識(shí)的結(jié)合中巧妙地把電場(chǎng)概念、牛頓定律和功能原理等聯(lián)系命題，對(duì)考生能力有較好的測(cè)試作用.另外平行板電容器也是一個(gè)命題頻率較高的知識(shí)點(diǎn)，且常以小綜合題型出現(xiàn)，試題題型全面，一般以選擇、填空形式出現(xiàn)，計(jì)算題常常與力學(xué)和磁場(chǎng)等內(nèi)容以綜合題的形式出現(xiàn).從往年的高考統(tǒng)計(jì)來(lái)看，本部分知識(shí)約占試卷題量的百分之十幾.這部分內(nèi)容在今后的高考題中仍是重點(diǎn)，命題趨于綜合能力考查，且結(jié)合力學(xué)的平衡知識(shí)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功和能及交變電流等構(gòu)成綜合試題，來(lái)考查分析問(wèn)題能力、綜合能力、用數(shù)學(xué)方法解決物理問(wèn)題的
3、能力.備 考 方 略對(duì)本章的復(fù)習(xí)應(yīng)著重抓好以下幾個(gè)方面：1.重視基本概念的理解.科學(xué)知識(shí)是科學(xué)素質(zhì)的重要組成部分,即便是能力立意十分突出的試題,也絕不會(huì)脫離基本的知識(shí),概念.2.重視物理學(xué)的科學(xué)研究方法.本章的物理學(xué)科研究方法主要有理想化模型,比值法定義以及類(lèi)比.3.重視知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合的出題點(diǎn).如帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn),以及電容器的一些知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn),生活中的應(yīng)用（傳感器）.4.重視電場(chǎng)與其他物理知識(shí)的聯(lián)系.第一課時(shí)電場(chǎng)力的性質(zhì)的描述第一關(guān)：基礎(chǔ)關(guān)展望高考基 礎(chǔ) 知 識(shí)一、電荷知識(shí)講解(1)兩種電荷：自然界中存在著兩種電荷，它們分別為正電荷和負(fù)電荷.用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒上帶的電荷叫負(fù)電
4、荷，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒上帶的電荷叫正電荷.同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引.（2）元電荷：電子所帶電荷量e=1.60×10-9 C，實(shí)驗(yàn)表明：所有帶電體的電荷量都是e或是e的整數(shù)倍，因此電荷量e=1.60×10-19 C稱(chēng)為元電荷.（3）點(diǎn)電荷：如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的大小、形狀及電荷分布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可忽略不計(jì)，這樣的帶電體可以看成點(diǎn)電荷.點(diǎn)電荷是理想化的物理模型，實(shí)際不存在.說(shuō)明：（1）電荷的多少叫做電荷量，用Q（或q）表示.在國(guó)際單位制中，電荷量的單位是庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱(chēng)庫(kù)，用符號(hào)C表示.通常，正電荷量用正數(shù)表示，負(fù)電荷量用負(fù)數(shù)表
5、示.（2）驗(yàn)電器是一種最簡(jiǎn)單的檢驗(yàn)物體是否帶電，并能粗略判斷所帶電荷量多少的儀器.活學(xué)活用1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法正確的是()A.只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷B.體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷C.由公式可以知,r0時(shí)，F(xiàn)D.當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們間的距離時(shí)，可將這兩個(gè)帶電體看成點(diǎn)電荷解析:點(diǎn)電荷是指只有電量，沒(méi)有體積、大小的理想帶電體.在實(shí)際處理問(wèn)題時(shí)，如果帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們間的距離，可將帶電體看成點(diǎn)電荷，并不是只有體積小、帶電少的帶電體才可以看成點(diǎn)電荷，故選項(xiàng)D對(duì)，A、B錯(cuò).對(duì)于選項(xiàng)C項(xiàng)而言，如果r0時(shí)，該帶電體不能看成點(diǎn)電荷，故也不能用庫(kù)侖定律的公式計(jì)算，故C選項(xiàng)不正確
6、.答案：D二、庫(kù)侖定律知識(shí)講解真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的力，跟它們的電荷量的乘積成正比，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.即k為靜電力常量，k=9.0×109 N·m2/C2.說(shuō)明：（1）庫(kù)侖定律適用于真空中點(diǎn)電荷之間的相互作用，點(diǎn)電荷在空氣中的相互作用也可以應(yīng)用該定律.對(duì)于兩個(gè)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.對(duì)于兩個(gè)帶電金屬球，要考慮金屬表面電荷的重新分布.庫(kù)侖力在r=10-1510-11 m的范圍內(nèi)均有效，所以根據(jù)公式不要推出錯(cuò)誤的結(jié)論：當(dāng)r0時(shí)，F(xiàn)，其實(shí)，在這樣的條件下，兩個(gè)帶電體也已經(jīng)不能再看做點(diǎn)電
7、荷.（2）可采用兩種方法計(jì)算：采用絕對(duì)值計(jì)算.庫(kù)侖力的方向由題意判斷得出.Q1、Q2帶符號(hào)計(jì)算.庫(kù)侖力F的正、負(fù)符號(hào)不表示方向，只表示兩點(diǎn)電荷之間的引力或斥力.（3）當(dāng)多個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在時(shí)，任意兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用仍然遵循庫(kù)侖定律，任一點(diǎn)電荷同時(shí)受到多個(gè)庫(kù)侖力的作用，可利用力的合成或者平行四邊形定則求合力.活學(xué)活用2.半徑為R的兩個(gè)較大的金屬球，帶電均為同種電荷q，放在絕緣的桌面上，兩球間的距離為2R，若兩球間的作用力為F1，則下列說(shuō)法正確的是()A.F1>F2B.F1<F2C.F1=F2D.無(wú)法確定解析：仍是對(duì)點(diǎn)電荷沒(méi)有正確的理解.因兩球間的距離為2R，兩球的體積不能忽略，故兩球不
8、能看成點(diǎn)電荷，故不能應(yīng)用庫(kù)侖定律求解.兩球帶同種電荷，相互排斥，故兩球上同種電荷相距大于2R，所以選項(xiàng)B正確.答案：B三、電場(chǎng)強(qiáng)度知識(shí)講解1.定義:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度.2.對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E是矢量,規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向即為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向.(2)場(chǎng)強(qiáng)三個(gè)表達(dá)式的比較定義式?jīng)Q定式關(guān)系式表達(dá)式E=F/qE=kQ/r2E=U/d適用范圍任何電場(chǎng)E的大小及方向，與檢驗(yàn)電荷的電荷量大小及存在與否無(wú)關(guān)真空中的點(diǎn)電荷Q：場(chǎng)源電荷電荷量r:研究點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離勻強(qiáng)電場(chǎng)U：電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差d:兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離附注
9、檢驗(yàn)電荷q:帶電荷量很小的電荷，放入場(chǎng)源電荷電場(chǎng)后，不影響原電場(chǎng)的分布（3）電場(chǎng)的疊加：若空間中幾個(gè)電場(chǎng)同時(shí)存在，它們的場(chǎng)就互相疊加，形成電場(chǎng).這時(shí)某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于它們單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和.活學(xué)活用3.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是()A.以點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同B.正電荷周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度一定比負(fù)電荷周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度大C.在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入試探電荷q,該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為,取走q后，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不為零D.電荷所受到的電場(chǎng)力很大，即該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度很大解析：忽略電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性，認(rèn)為只有大小，而沒(méi)有方向，或者認(rèn)為電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷有關(guān)的說(shuō)法都是錯(cuò)誤的. 其實(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)
10、性質(zhì)的物理量，與是否有試探電荷無(wú)關(guān).答案：C四、電場(chǎng)線知識(shí)講解（1）概念：電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向.（2）特點(diǎn)：電場(chǎng)線或是從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷（或無(wú)限遠(yuǎn)），或是從無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)終止于負(fù)電荷.電場(chǎng)中每點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向是唯一的，因此在電場(chǎng)中無(wú)電荷的地方任意兩條電場(chǎng)線都不會(huì)相交.電場(chǎng)線不同于電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡.電場(chǎng)線反映的是電場(chǎng)中各點(diǎn)的力的性質(zhì)方面的情況，力的情況，和電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡是兩回事.電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，即表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.說(shuō)明：（1）電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，而是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線.（2）電場(chǎng)線不是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡
11、.活學(xué)活用4.下列關(guān)于帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線的關(guān)系的說(shuō)法正確的是（）A.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合B.帶電粒子只在電場(chǎng)力的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合C.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可能與電場(chǎng)線重合D.電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向與該處的電荷的受力方向相同解析：電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，如果電場(chǎng)線是曲線，則只在電場(chǎng)力的作用下，電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能與電場(chǎng)線重合，A、B錯(cuò)；即使電場(chǎng)線是直線，電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡還受電荷的初速度方向影響.電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向，D錯(cuò).答案：C第二關(guān)：技法關(guān)解讀高考解 題 技 法一、庫(kù)侖定律的應(yīng)用技法講解應(yīng)用
12、庫(kù)侖定律解題時(shí)，首先，應(yīng)注意庫(kù)侖定律的適用條件.公式僅適用于真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用.在理解庫(kù)侖定律時(shí)，常有人根據(jù)公式F=kQ1Q2/r2，設(shè)想當(dāng)r0時(shí)，得出庫(kù)侖力F結(jié)論.從數(shù)學(xué)的角度分析這是必然的結(jié)論；但從物理學(xué)的角度分析，這一結(jié)論是錯(cuò)誤的. 錯(cuò)誤的原因是，當(dāng)r0時(shí)，兩電荷已失去了為點(diǎn)電荷的前提條件，何況電荷都有一定大小，根本不會(huì)出現(xiàn)r=0的情況.也就是說(shuō)，在r0時(shí)，電荷已不能再看成是點(diǎn)電荷，所以違背了庫(kù)侖定律的適用條件，不能再運(yùn)用庫(kù)侖定律計(jì)算兩電荷間的相互作用力.其次，應(yīng)注意將計(jì)算庫(kù)侖力的大小與判斷庫(kù)侖力的方向二者分別進(jìn)行，即應(yīng)用公式計(jì)算庫(kù)侖力大小時(shí)，不必將表示電荷Q1、Q2的帶電性
13、質(zhì)的符號(hào)代入公式中，只將其電荷量絕對(duì)值代入公式中，從而計(jì)算出力的大??；庫(kù)侖力的方向再依據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引加以判別.這樣分別加以處理的方法，可以避免將表示帶電性質(zhì)的符號(hào)代入公式中一起運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果是正、負(fù)號(hào)再判定而帶來(lái)的麻煩.典例剖析例1兩個(gè)電荷量分別為Q和4Q的負(fù)電荷a、b，在真空中相距為l，如果引入另一點(diǎn)電荷c,正好能使這三個(gè)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，試確定電荷c的位置、電性及它的電荷量.解析：由于a、b點(diǎn)電荷同為負(fù)電性，可知電荷c應(yīng)放在a,b之間的連線上，而c受到a,b對(duì)它的庫(kù)侖力合力為零，即可確定它的位置.又因a,b電荷也都處于靜止?fàn)顟B(tài)，即a,b各自所受庫(kù)侖力的合力均要為
14、零，則可推知c的帶電性并求出它的電荷量.依題意作圖如圖所示，并設(shè)電荷c和a相距為x,則b與c相距為（l-x），c的電荷量為qc，對(duì)電荷c，其所受的庫(kù)侖力的合力為零，即Fac=Fbc.根據(jù)庫(kù)侖定律有：解得：x1=l,x2=-l.由于a,b均為負(fù)電荷，只有當(dāng)電荷c處于a,b之間時(shí)，其所受庫(kù)侖力才可能方向相反、合力為零，因此只有x=l.三個(gè)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，即a,b電荷所受靜電力的合力均應(yīng)為零，對(duì)a來(lái)說(shuō),b對(duì)它的作用力是向左的斥力，所以c對(duì)a的作用力應(yīng)是向右的引力，這樣，可以判定電荷c的電性必定為正.二、割補(bǔ)法技法講解庫(kù)侖定律公式適用于兩點(diǎn)電荷或兩均勻絕緣帶電球體的相互作用力，但有些時(shí)候題中給出的
15、并不滿足以上兩種情況，這時(shí)應(yīng)用“割”或“補(bǔ)”的辦法來(lái)滿足上述情況，但“割”或“補(bǔ)”上去的部分也必須很容易來(lái)解，這樣再求兩力的和或差就比較容易了，這就是物理學(xué)中的“割補(bǔ)法”.典例剖析例2如圖所示，用金屬絲AB彎成半徑r=1 m的圓弧，但在A、B之間留出寬度為d=2 cm、相對(duì)來(lái)說(shuō)很小的間隙.將電荷量Q=3.13×10-9 C的正電荷均勻分布于金屬絲上，求圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度.解析：設(shè)原缺口環(huán)所帶電荷的線密度為，則補(bǔ)上的金屬小段的電荷量Q=d,它在O處的場(chǎng)強(qiáng)為設(shè)待求的場(chǎng)強(qiáng)為E2，由E1+E2=0可得E2=-E1=-9×10-2 N/C.負(fù)號(hào)表示E2與E1方向相反，即E2的方向向左
16、，指向缺口.三、帶電體在電場(chǎng)中的平衡問(wèn)題技法講解這里說(shuō)的“平衡”是指帶電體加速度為零的靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，仍屬“靜力學(xué)”范疇，只是帶電體受的外力中多一項(xiàng)電場(chǎng)力而已（電場(chǎng)力與重力、彈力、摩擦力一樣，是一種性質(zhì)力，受力分析時(shí)不能漏掉），解題的一般思維程序?yàn)椋?.確定研究對(duì)象，如果相互作用的有幾個(gè)物體時(shí)，要依據(jù)題意，適當(dāng)選擇“整體法”或“隔離法”靈活求解，一般是“先整體后隔離”；2.將研究對(duì)象隔離開(kāi)來(lái)，分析其所受的全部外力，順序是先電場(chǎng)力后接觸力，其中的電場(chǎng)力要根據(jù)電荷的正、負(fù)及電場(chǎng)的方向來(lái)判定；3.列平衡方程（F合=0或Fx=0，F(xiàn)y=0）或用平衡條件推論分析.典例剖析例3如圖所示，上、下兩帶
17、電小球的質(zhì)量均為m，所帶電荷量分別為q和-q，兩球間用絕緣細(xì)線連接，上球又用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上.在兩球所在空間有方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E，平衡時(shí)細(xì)線都被拉緊.(1)平衡時(shí)的可能位置是圖中的哪一個(gè)（）（2）兩根絕緣線張力大小為（）A.T1=2mg，T2=B.T12mg，T2C.T12mg，T2D.T1=2mg，T2解析：對(duì)第（1）問(wèn)，先把兩個(gè)小球看作一個(gè)整體.這個(gè)整體受到的外力為：豎直向下的重力2mg，水平向左的電場(chǎng)力qE（+q受力），水平向右的電場(chǎng)力qE（-q受力），則由平衡條件Fx=0和Fy=0可推知上段繩子的拉力一定與重力（2mg）等大反向，即上段繩豎直.隔離分析下球的受力（如圖
18、所示）：向下的重力mg，水平向右的電場(chǎng)力qE，繩子的拉力T2，上球?qū)ο虑虻奈引.要使Fx=0，繩2必須傾斜，故選A.對(duì)第（2）問(wèn)，對(duì)整體用Fy=0得：T1=2mg，對(duì)下球用平衡條件推論得：T2+F引=，T2.故選D.答案：（1）A（2）D第三關(guān)：訓(xùn)練關(guān)笑對(duì)高考隨 堂 訓(xùn) 練1.關(guān)于電場(chǎng)線的以下說(shuō)法，正確的是（）A.電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟電荷在該點(diǎn)的受力方向相同B.沿電場(chǎng)線方向，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小C.電場(chǎng)線越密的地方同一檢驗(yàn)電荷受的電場(chǎng)力越大D.順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電荷受到的電場(chǎng)力大小一定不變答案：C2.電場(chǎng)因?yàn)榭床灰?jiàn)，摸不著，所以同學(xué)們對(duì)電場(chǎng)的理解不是很清楚，下面關(guān)于電場(chǎng)的敘述中不正
19、確的是()A.當(dāng)電荷Q1、Q2間的距離Y0時(shí)，由公式可知，兩電荷間的相互作用力FB.由公式可知，電場(chǎng)中某確定點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量成反比C.電場(chǎng)中某確定點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，就是置于該點(diǎn)的電荷所受電場(chǎng)力的方向D.電場(chǎng)線是電場(chǎng)中實(shí)際存在的線解析：A選項(xiàng)中當(dāng)r0時(shí)已不能將Q1、Q2視為點(diǎn)電荷了，當(dāng)然也就不能用公式F=kQ1Q2/r2來(lái)計(jì)算Q1、Q2間相互作用力的大小了.電場(chǎng)中某確定點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是客觀存在的，是由電場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的，因此，其大小、方向一定，與該點(diǎn)所放檢驗(yàn)電荷的正負(fù)及電荷量的多少無(wú)關(guān)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤.電場(chǎng)中某確定點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向只能有一個(gè)，我們規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)方向是正電荷在該點(diǎn)所受電
20、場(chǎng)力的方向，跟負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向相反，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.電場(chǎng)線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋鲭妶?chǎng)而假想出來(lái)的線，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：ABCD3.如圖所示，在等量正點(diǎn)電荷連線中垂線上取A、B、C、D四點(diǎn)，B、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，則下列關(guān)于各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系的說(shuō)法中正確的是（）解析：在中垂線上，從O點(diǎn)向上（或向下），電場(chǎng)強(qiáng)度是先增大后減小.答案：C4.如圖所示，某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱(chēng)分布，M、N為對(duì)稱(chēng)線上的兩點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是（）A.M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)B.M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C.正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D.將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功解析：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N
21、點(diǎn)電勢(shì),A對(duì).因電場(chǎng)線越密的區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)越大，由圖可知N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，B錯(cuò).由=q可知，正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，C對(duì).電子從M點(diǎn)移到N點(diǎn)的過(guò)程中，受到的電場(chǎng)力與移動(dòng)方向相反，電場(chǎng)力做負(fù)功,D錯(cuò).答案：AC5.如圖所示,A,B兩個(gè)帶異種電荷的小球分別被兩根絕緣細(xì)線系在木盒內(nèi)的一豎直線上,靜止時(shí)木盒對(duì)地面的壓力為FN,細(xì)線對(duì)B的拉力為F.若將系B的細(xì)線斷開(kāi),下列說(shuō)法中正確的是（）A.剛斷開(kāi)時(shí)木盒對(duì)地的壓力等于FNB.剛斷開(kāi)時(shí)木盒對(duì)地的壓力等于(FN+F)C.剛斷開(kāi)時(shí)木盒對(duì)地的壓力等于(FN-F)D.在B向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,木盒對(duì)地壓力逐漸變大解析：剛斷開(kāi)時(shí)對(duì)盒而言少了一個(gè)向上的拉力F
22、，故其對(duì)地面的壓力將增加F，即為FN+F.B向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,B對(duì)A向下的庫(kù)侖力逐漸增大,使繩對(duì)A的拉力增大,從而使繩對(duì)盒向下的拉力逐漸增大,故木盒對(duì)地的壓力增大.答案：BD課時(shí)作業(yè)三十一電場(chǎng)力的性質(zhì)的描述1.如圖所示帶正電的金屬圓環(huán)豎直放置，其中心處有一電子，若電子某一時(shí)刻以初速度v0從圓環(huán)中心處水平向右運(yùn)動(dòng)，則此后電子將()A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.以圓心為平衡位置振動(dòng)D.以上選項(xiàng)均不對(duì)解析:將圓環(huán)分成無(wú)數(shù)個(gè)正點(diǎn)電荷，再用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理求出v0方向所在直線上的場(chǎng)強(qiáng)分布即可.由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理易知，把帶電圓環(huán)視作由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)電荷組成，則圓環(huán)中心處的場(chǎng)強(qiáng)為0，v0所在直
23、線的無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為0，故沿v0方向從圓心到無(wú)窮遠(yuǎn)處的直線上必有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大.從O點(diǎn)沿v0方向向右的直線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向處處向右.再由對(duì)稱(chēng)性知，沿v0方向所在直線上的O點(diǎn)左方也必有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，方向處處向左.故電子在帶電圓環(huán)所施加的電場(chǎng)力作用下將向右減速至零，再向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)處時(shí)，速度大小仍為v0，并向左繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至速度也為零（這點(diǎn)與O點(diǎn)右方的速度為零處關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)），然后往復(fù)運(yùn)動(dòng).在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，F(xiàn)電是個(gè)變力，故加速度也是變化的.答案:C2.如圖所示，兩個(gè)完全相同的絕緣金屬殼a、b的半徑為R，質(zhì)量為m，兩球心之間的距離為l=3R.若使它們帶上等量的異種電荷，電荷量為
24、q，那么兩球之間的萬(wàn)有引力F引，庫(kù)侖力F庫(kù)分別為()解析:萬(wàn)有引力定律適用于兩個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體，而均勻的球體可將其質(zhì)量集中在球心考慮；庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷，兩球殼帶等量異種電荷，但由于電荷間的相互作用力使其電荷集中在兩球殼的內(nèi)側(cè)，它們之間距離小于l，故此時(shí)的庫(kù)侖力大于電荷集中在球心時(shí)的庫(kù)侖力.答案:D3.帶負(fù)電的粒子在某電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，能分別完成以下兩種運(yùn)動(dòng)：在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)，在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).該電場(chǎng)可能由()A.一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成B.一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成C.兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷形成D.一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無(wú)限大平板形成解析:負(fù)電荷在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電場(chǎng)線是
25、直線；負(fù)電荷在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明等勢(shì)線是圓形曲線，能滿足以上兩種情況的場(chǎng)源電荷可以是一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，不可能是帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，所以A正確、B錯(cuò)誤.兩個(gè)分立的帶等量正電的點(diǎn)電荷可以滿足以上條件，而兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷不能使負(fù)電荷完成題中運(yùn)動(dòng)，所以C錯(cuò)誤.D中情況的等勢(shì)線不能使負(fù)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤.答案:A4.圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)過(guò) N點(diǎn)，可以判定()A.M點(diǎn)的電勢(shì)大于 N點(diǎn)的電勢(shì)B.M點(diǎn)的電勢(shì)小于 N點(diǎn)的電勢(shì)C.粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在 N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力D.粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在 N點(diǎn)受到的
26、電場(chǎng)力解析:順著電場(chǎng)線，電勢(shì)降低，所以M N，即A正確，B錯(cuò)誤. N點(diǎn)電場(chǎng)線密，電場(chǎng)強(qiáng)，電場(chǎng)力大，M點(diǎn)電場(chǎng)線疏，電場(chǎng)弱，電場(chǎng)力小，所以C錯(cuò)誤，D正確.答案:AD5.一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放,只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是()解析:由v-t圖象可知，粒子做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，再由電場(chǎng)線分布特點(diǎn)可知C選項(xiàng)正確.答案:C6.如圖所示，把一個(gè)帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B.現(xiàn)給小球B一個(gè)垂直AB連線方向的速度v0，使其在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，則()A.若A、B為同種電荷，B球一定做速度
27、變大的曲線運(yùn)動(dòng)B.若A、B為同種電荷，B球一定做加速度變大的曲線運(yùn)動(dòng)C.若A、B為異種電荷，B球可能做加速度、速度都變小的曲線運(yùn)動(dòng)D.若A、B為異種電荷，B球速度的大小和加速度的大小可能都不變解析:若A、B為同種電荷，則A、B間為斥力，B球?qū)⒆鲱?lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，A、B間距離變大，斥力變小，則B球一定做加速度變小、速度變大的曲線運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤.若A、B為異種電荷，如果A、B間的引力恰好提供向心力，則B球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以B球速度的大小和加速度的大小可能都不變，D正確；如果A、B間的引力小于向心力，則B球可能做加速度、速度都變小的離心運(yùn)動(dòng)，C正確.答案:ACD7.豎直平面內(nèi)，一帶正電的小球，系于
28、長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕線一端，線的另一端固定為O點(diǎn)，它們處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)的方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)的大小為E.已知電場(chǎng)對(duì)小球的作用力的大小等于小球的重力.現(xiàn)先把小球拉到圖中的P1處，使輕線伸直，并與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，然后由靜止釋放小球.已知小球在經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的瞬間，因受線的拉力作用，其豎直方向上的速度突變?yōu)榱?，水平方向分量沒(méi)有變化，則小球到達(dá)與P1點(diǎn)等高的P2時(shí)線上張力T為()A.mgB.2mgC.3mgD.4mg解析:小球由靜止釋放后，先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)線被拉直，在這個(gè)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：mgL+EqL=.線拉直瞬間，小球的速度發(fā)生改變，V2=V1cos45°,線拉緊
29、后小球做圓周運(yùn)動(dòng)，從最低點(diǎn)到P2的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：,因Eq=mg,設(shè)P2點(diǎn)線的拉力為F，由牛頓第二定律得：,則可知C選項(xiàng)正確.答案:C8.不帶電的金屬球A的正上方有一點(diǎn)B，該點(diǎn)有帶電液滴不斷地自靜止開(kāi)始落下，液滴到達(dá)A球后將電荷全部轉(zhuǎn)給A球，不計(jì)其他影響，則下列敘述中正確的是()A.第一滴液滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，以后液滴做變加速運(yùn)動(dòng)，都能到達(dá)A球B.一定有液滴無(wú)法到達(dá)A球C.當(dāng)液滴下落到重力等于電場(chǎng)力位置時(shí)，液滴速度為零D.當(dāng)液滴下落到重力等于電場(chǎng)力位置時(shí)，開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)解析:隨著帶電液滴不斷地自靜止開(kāi)始下落，A球的帶電量不斷增大，A球?qū)щ娨旱蔚某饬υ絹?lái)越大，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，必有液滴無(wú)法到達(dá)A球，B對(duì)，A錯(cuò).由于A球在空間的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，液滴所受的力在不斷變化，而重力不變，故不可能做勻速運(yùn)動(dòng)，也不可能在空間靜止，故C、D錯(cuò).答案:
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