第23講.靜電場(1).教師版

錯題不再錯就無敵了！ 靜電場（1）上課時間：靜電場（1）上課時間：學生姓名：高考解決方案 第一階段·模塊課程·靜電場（1） Pageof24第23講靜電場（1）目錄1電荷與電荷守恒定律2庫侖定律3場強4電場強度5電場的疊加6電場線7電勢能8等勢9電勢差10等勢面11電勢差和電場強度的關系知識講解知識講解電荷與電荷守恒定律兩種電荷：自然界中存在兩種電荷，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷．靜電感應：如圖所示，將點電荷B放于兩個相互接觸的絕緣導體A的附近，由于電荷間的相互吸引、排斥，使A的左側帶負電，A的右側帶負電．這樣的起電過程稱為感應起電。電荷守恒定律：不論摩擦起電還是感應起電，起電的本質都是微觀粒子的轉移，大量事實標明，電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，電荷的總量不變．或者說一個與外界沒有交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和是不變的。電荷量：電荷的多少。單位為庫倫，用C表示，正電荷的電量為正值，負電荷的電話為負值。元電荷：科學實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量是電子所帶的電荷量，用e表示，一個元電荷的電量為1.6×10－19C，所以帶電體的電荷量是e的整數(shù)倍．電子的比荷：電子的電荷量與其質量的比．關于摩擦起電與感應起電，以下說法中正確的是（）A．摩擦起電是因為電荷的轉移，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轉移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，都是電荷轉移【解析】由電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉移到另一個物體或者從一個物體的一部分轉移到另一部分，在轉移的過程中，電荷的總量不變，故不管是摩擦起電還是感應起電，都是電荷的轉移．【答案】D將不帶電的導體A與帶負電荷的導體B接觸，導體A中的質子數(shù)將：（）A.增加B.減少C.不變D.先增加后減少【答案】C把兩個完全相同的小球接觸后分開，兩小球相互排斥，則兩球原來帶電情況不可能是（）A．原來的其中一個帶電B．兩個小球原來分別帶等量異種電荷C．兩個小球原來分別帶同種電荷D．兩個小球原來分別帶不等量電荷【答案】B下列說法正確的是（）A．元電荷實質上是指電子和質子本身B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C．當兩個帶電體的形狀和大小對它們間相互作用的影響可忽略時，這兩個帶電體就可看成點電荷D．元電荷是物體所帶的最小電荷量，不是實際的物質粒子【答案】C庫侖定律點電荷是一種理想化的模型．若帶電體之間的距離比它們本身的尺寸大得多，以致帶電體的形狀和大小對它們之間的作用力的影響可以忽略不計，這樣的電荷可以看成點電荷．內(nèi)容：在真空中的兩個點電荷之間的作用力跟它們兩電荷量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上．公式：，叫庫侖力或靜電力，也叫電場力．可以是引力，也可以是斥力，是靜電力恒量，其數(shù)值與單位的選取有關，公式中各量都取國際單位制單位時，．適用條件：①真空；②點電荷．.理解和應用庫侖定律時應注意的問題：①庫侖力具有力的一切性質，相互作用的兩個點電荷之間的作用力滿足牛頓第三定律．②在使用公式時，可只代入絕對值計算庫侖力的大小，相互作用力的方向根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來判斷．③當多個帶電體同時存在時，任兩個帶電體之間的相互作用仍遵守庫侖定律，任一個帶電體同時受到多個庫侖力的作用，可利用力的合成的平行四邊形定則求出合力．④在具體問題中，兩個均勻帶電體或帶電球殼之間的庫侖作用力可以將電荷看成集中在球心處產(chǎn)生的作用力．而實際情況下帶電體帶電并不均勻，這時帶點球之間庫侖力可用公式定性分析．若用表示兩球心之間的距離，則當兩球帶同種電荷時，；反之，當兩球帶異種電荷時，．關于點電荷的說法，正確的是：（）A．只有體積很小的電荷，才能作為點電荷B．體積很大的電荷，一定不能作為點電荷C．點電荷一定是帶電量很小的電荷D．兩個帶電的金屬小球，不一定能將它們作為電荷集中在球心的點電荷處理【答案】D真空中兩個點電荷，相距，帶電荷量是帶電荷量的倍，受到的庫侖力是，則受到的庫侖力是（）A．B．C．D．無法確定【答案】C已知真空中存在電荷量為的兩個點電荷，它們兩之間的庫倫力為，則引入第三個點電荷，則此時之間的庫倫力為（）A．仍為 B．與的大小有關C．與和之間的距離有關 D．一定大于【解析】根據(jù)力的獨立作用原理，兩物體之間的相互作用力不會因其他作用力的存在而受影響．【答案】AA、B、C是三個完全相同的導體小球，A、B的帶電情況相同，固定放置后其間的相互作用力的庫侖斥力為F，今將不帶電的小球C先后與A、B小球接觸后移去，則A、B間的庫侖力的大小將變成多少？【答案】如圖所示，一個掛在絲線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置；若固定的帶正電的小球A電量為Q，B球的質量為m，帶電量為q，絲線與豎直方向夾角為θ，A和B在同一水平線上，整個裝置處于真空中，求A、B兩球之間的距離為多少?【答案】如圖所示，分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知與之間的距離為，與之間的距離為，且每個電荷都處于平衡狀態(tài)；（1）如為正電荷，則為________電荷，為________電荷．（2）三者電荷量大小之比______：______:______．【解析】（1）若為正電荷，且三個電荷都處于平衡狀態(tài)，均帶負電才能滿足要求；（2）由于三個點電荷都處于平衡狀態(tài)，由共點力平衡、庫侖定律可得，，，聯(lián)立以上三式得:．【答案】（1）負負（2）半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電量為＋Q的電荷，另一電量為＋q的點電荷放在球心O上，由于對稱性，點電荷受力為零．現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r（r<<R）的一個小圓孔，則此時置于球心的點電荷所受力的大小為＿＿＿＿（已知靜電力常量為k）方向為＿＿＿＿．【答案】，方向由球心指向小孔中心．在光滑水平面上，有兩個帶相同電性的點電荷，質量m1＝2m2，電量q1=2q2，當它們從靜止開始運動，m1的速度為v時，m2的速度為_________；m1的加速度為時，m2的加速度為_________，當q1、q2相距為r時，m1的加速度為，則當相距2r時，m1的加速度為多少？【解析】由動量守恒知，當m1的速度為v時，則m2的速度為2v，由牛頓第二定律與第三定律知：當m1的加速度為時，m2的加速度為2．由庫侖定律知：，,由以上兩式得【答案】2v，2a，a如圖所示，完全相同的金屬小球和帶等量異種電荷，中間連接著一個輕質彈簧（絕緣），放在光滑絕緣水平面上，平衡時彈簧的壓縮量為．現(xiàn)將不帶電的與完全相同的金屬球與接觸一下，然后拿走，重新平衡后彈簧的壓縮量為，則（）A． B． C． D．【解析】C與A接觸后，A的電量變?yōu)樵瓉淼囊话?，若此時A、B距離不變，則庫倫力減為原來的一半，但二者的距離會在庫倫力減小時增大，于是庫倫力隨之變得更小，即F小于原來的一半，x也小于原來的一半．【答案】C電場定義：電場是在電荷周圍存在的一種物質，它是傳遞電荷間相互作用的．電場是客觀存在的一種特殊物質，并非由分子、原子組成．基本性質：對放入其中的電荷有力的作用，此力稱為電場力．電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的．電場強度試探電荷：作為試探電荷的電荷量應該充分小，放入之后，不致影響原來要研究的電場；體積充分小，便于研究電場中各點的情況．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電荷量的比值叫做該點的電場強度．②公式：③物理意義：是描述電場力性質的物理量，與試探電荷受到的電場力無關．④公式是電場強度的定義式，適用于一切電場，但和無法決定電場強度的大小，所以不能說，．定義式僅告訴我們一種測量電場強度的方法．電場中某一點的電場強度是唯一的，它與試探電荷無關，它決定于形成電場的電荷及空間位置．⑤電場強度是矢量，規(guī)定電場中某點的場強方向跟正電荷在該點受到的電場力的方向相同；負電荷在電場中受到的電場力的方向跟該點的場強方向相反．⑥點電荷的電場強度：場源電荷與試探電荷相距，則它們相互間的庫侖力，所以電荷處的電場強度為．（為真空中的點電荷的帶電量，為該點到點電荷的距離，適用于真空中的點電荷．）方向：若為正電荷，場強方向沿和該點的連線并指向該點；若為負電荷，場強方向沿與該點的連線指向．由電場強度的定義E=F/q可知（）A．E和F成正比，F(xiàn)越大E越大B．E和q成反比，q越大E越小C．E的方向與F的方向相同D．E的大小可由F/q確定【答案】D在電場中某點放一試探電荷，電荷量為，試探電荷受到的電場力為，則該點電場強度為，那么下列說法正確的是（）A．若移去試探電荷，該點的電場強度就變?yōu)榱鉈．若在該點放一個電荷量為的試探電荷，該點的場強就變?yōu)镃．若在該點放一個電荷量為的試探電荷，該點的場強大小仍為，但場強的方向變?yōu)樵瓉硐喾吹姆较駾．若在該點放一個電荷量為的試探電荷，則該點的場強大小仍為，場強的方向還是原來的場強方向【答案】D在真空中點放一個點電荷，直線通過點，的距離，點放一個點電荷，如圖所示．（1）求在點受到的作用力（2）點的場強（3）拿走后點的場強（4）兩點的場強哪點大？（5）如果把換成的點電荷，情況如何？【解析】根據(jù)題意，是形成電場的電荷，為試探電荷，為了方便，只用量的絕對值計算，力和場強的方向可以利用電荷的正負判斷．（1）電場是一種物質，電荷在電場中的點受到的作用力是電荷通過電場對的作用力，根據(jù)庫侖定律，得因為為正電荷，為負電荷，庫侖力是吸引力，所以力的方向沿指向．（2）的場強其方向沿連線背離，因為它的方向與正電荷受到的電場力的方向相同．另一種解法：將代入得（3）從點拿走試探電荷，有的同學說點的場強，這是錯誤的，其原因是不明白場強是反映電場力性質的物理量，它是由形成電場的電荷決定的，與試探電荷的是否存在無關，因此場強不變．（4）根據(jù)正點電荷的場強分布圖可知，，即點的場強大．（5）若將換成，點的場強大小不變，方向相反．點的場強仍然大于點的場強．【答案】（1）（2）（3）（4）（5）電場的疊加兩個（或兩個以上）的點電荷在真空中同時存在時，空間某點的場強等于各點電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強、的矢量和．，可根據(jù)矢量運算的法則，求出該點的場強．等量同正點電荷場強及電勢分布①水平線：由兩電荷向無窮遠場強大小遞減，方向指向無窮遠處；由兩電荷向連線中點場強遞減，中心為0，方向指向中心．②中垂線：從中心向上下無窮遠大小先增大后減小，方向指向無窮遠處，電勢逐漸減?。攘客撾姾缮厦姊佗谥袌鰪姶笮〔蛔儯较蚍聪颍攘慨惙N電荷場強及電勢分布①水平線：由兩電荷向無窮遠處場強大小遞減，方向由正電荷指向無窮遠處，或者由無窮遠處指向負電荷；兩電荷間連線，場強方向由正電荷指向負電荷，大小先減小后增大，中心為非0極值．②中垂線：場強由中心向無窮遠處遞減，方向水平指向負電荷一邊.邊長為a的正三角形ABC的三點頂點分別固定三個點電荷+q、+q、-q，求該三角形中心O點處的場強大小和方向．【答案】方向由O指向C．如圖所示，在真空中有兩個固定的等量異種點電荷+Q和-Q．直線MN是兩點電荷連線的中垂線，O是兩點電荷連線與直線MN的交點．a(chǎn)、b是兩點電荷連線上關于O的對稱點，c、d是直線MN上的兩個點．下列說法中正確的是（）．++Q-QabcdOMNA．a(chǎn)點的場強大于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小B．a(chǎn)點的場強小于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大C．a(chǎn)點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小D．a(chǎn)點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大【答案】C如圖所示，、是兩個點電荷，它們的電荷量分別為、，是連線的中垂線，是中垂線上的一點．下列哪種情況能使點電場強度方向指向的左側（）A．、都是正電荷，且B．是正電荷，是負電荷，且C．是負電荷，是正電荷．且D．、都是負電荷，且【解析】電場強度是矢量，它的疊加遵循平行四邊形定則，結合選項由點電荷電場的特點及平行四邊形定則作圖進行判斷．【答案】ACD【小結】圖示為一個內(nèi)、外半徑分別為和的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶電量為．取環(huán)面中心為原點，以垂直于環(huán)面的軸線為軸．設軸上任意點到點的距離為，點電場強度的大小為．下面給出的四個表達式（式中為靜電力常量），其中只有一個是合理的．你可能不會求解此處的場強，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷．根據(jù)你的判斷，的合理表達式應為（）．A．B．C．D．【解析】當R1=0時，對于A項而言E=0，此時帶電圓環(huán)演變?yōu)閹щ妶A面，中心軸線上一點的電場強度E>0，故A項錯誤；當x=0時，此時要求的場強為O點的場強，由對稱性可知E0=0，對于C項而言，x=0時E為一定值，故C項錯誤．當x→∞時E→0，而D項中E→4πkσ故D項錯誤；所以正確選項只能為B．【答案】B電場線電場線：為了形象地描述電場的大小、方向而引入的假想曲線.（不是電荷的運動軌跡）電場線的性質①電場線越密的地方，電場強度越大；越稀的地方，電場強度越?。陔妶鼍€上各點的切線方向與該點處的場強方向相同．③電場線從正電荷出發(fā)到負電荷終止，任兩條電場線不相交，也不相切．④沿電場線方向電勢降落．⑤電場線與等勢面垂直．（④⑤可在學完電勢、等勢面之后再總結）勻強電場：電場中各點的場強大小和方向都相同的電場叫勻強電場，勻強電場中的電場線是平行等間距的直線.電荷在勻強電場中受到的電場力的大小和方向都不變，即受到的電場力是恒力，若只受電場力，電荷在勻強電場中將做勻變速運動，軌跡是直線或者拋物線.幾種典型電場的電場線分布①正點電荷的電場如圖甲所示：由正電荷出發(fā)，到無窮遠處終止．②負點電荷的電場如圖乙所示：由無窮遠處出發(fā)到負電荷終止．說明：點電荷產(chǎn)生的電場．離點電荷越近，電場線越密，場強越大．．在點電荷形成的電場中，不存在場強相同的點．．若以點電荷為球心作一個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向各不相同．③等量異種點電荷形成的電場中的電場線的分布情況如圖甲所示，其特點有：．兩點電荷連線上的各點場強的方向從正電荷指向負電荷，沿電場線方向場強先變小再變大．．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（中垂線）垂直．．在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點等距離的各點的場強相同．④等量同種點電荷形成的電場中的電場線的分布情況如圖乙所示，其特點是：．兩點電荷連線中點處場強為零，此處無電場線．．兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為零．．從兩點電荷連線中點沿中垂面（中垂線）到無限遠，電場線先變密后變疏，即場強先變大后變?。輨驈婋妶黾包c電荷與帶電平板間的電場線分布（如上圖所示）靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器．某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面．工作時收塵板帶正電，其左側的電場線分布如圖所示；粉塵帶負電，在電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上．若用粗黑曲線表示原來靜止于點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)（）．【解析】粉塵受力方向應該是電場線的切線方向，從靜止開始運動時，軌跡是如A所示．【答案】A在勻強電場中，將質量為m，帶電量為q的小球由靜止釋放，帶電小球的運動軌跡為一直線，該直線與豎直方向的夾角為θ，如圖所示，則電場強度的大小為（）．A．有唯一值B．最小值是C．最大值D．【解析】如附圖所示，利用三角形法則，很容易判斷出AB跟速度方向垂直【答案】B如圖所示，重力為、電量為的帶正電小球，用絕緣絲線懸掛在水平向右的勻強電場中，平衡時，絲線與豎直方向成角．若要保持帶電小球在原處不動，令勻強電場方向緩慢逆時針旋轉至豎直向上，則場強大小在此過程中（）．A．保持不變 B．逐漸增大C．逐漸減小 D．先變小后變大【答案】D如圖是表示在一個電場中的四點分別引入檢驗電荷時，測得的檢驗電荷的電荷量跟它所受電場力的函數(shù)關系圖象，那么下列敘述正確的是（）A．這個電場是勻強電場B．四點的場強大小關系是C．四點的場強大小關系是D．無法確定這四個點的場強大小關系【答案】BA．，B．，C．，D．，【答案】C如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況．一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖中虛線所示．若不考慮其他力，則下列判斷中正確的是（）．A．若粒子是從A運動到B，則粒子帶正電；若粒子是從B運動到A，則粒子帶負電B．不論粒子是從A運動到B，還是從B運動到A，粒子必帶負電C．若粒子是從B運動到A，則其加速度減小D．若粒子是從B運動到A，則其速度減小【答案】BC圖甲中，MN為很大的薄金屬板（可理解為無限大），金屬板原來不帶電．在金屬板的右側，距金屬板距離為d的位置上放入一個帶正電、電荷量為q的點電荷，由于靜電感應產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布．P是點電荷右側，與點電荷之間的距離也為d的一個點，幾位同學想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難．幾位同學經(jīng)過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側的電場分布是一樣的．圖乙中兩異號點電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線．由此他們分別求出了P點的電場強度大小，正確的是．A．B．C．D．【答案】C電勢能電勢能：電荷在電場中具有的勢能叫電勢能．在電場中確定的兩點間移動同一電荷，靜電力做的功跟電荷移動的路徑無關．靜電力做功與電勢能變化的關系①靜電力做的功等于電勢能的減少量．（為電荷從點到點的過程中靜電力所做的功，和表示電荷在點和點的電勢能）．②靜電力做正功，電荷的電勢能減少，靜電力做負功，電荷的電勢能增加．電勢能大?。弘姾稍谀滁c的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置時所做的功．零勢能位置是人為規(guī)定的，通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零．與重力勢能進行類比理解．電勢能大小的比較方法主要有以下幾種：①場電荷判斷法：離場正電荷越近，檢驗正電荷的電勢能越大，檢驗負電荷的電勢能越??；離場負電荷越近，檢驗正電荷的電勢能越小，檢驗負電荷的電勢能越大．②電場線法：正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小，逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大；負電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大，逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減?。圩龉ε袛喾ǎ弘妶隽ψ稣?，電荷（無論是正電荷還是負電荷）從電勢能較大的地方移向電勢能較小的地方；反之，如果電荷克服電場力做功，那么電荷將從電勢能較小的地方移向電勢能較大的地方．電勢電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢，即，其中，表示電勢，表示電荷的電勢能．單位：伏特（），電勢是標量，只有大小，沒有方向．電勢是由電場本身決定的，與試探電荷無關．電場線指向電勢降低的方向．相對性①與電勢能情況相似，電場中的電勢具有相對性，某點的電勢會因零電勢點的選取不同而不同．②應先規(guī)定電勢零點，然后才能確定各點的電勢．③通常取無限遠處或大地的電勢為零．等量同正點電荷場強及電勢分布等量同負電荷電勢分布①水平線：由兩電荷向無窮遠場強大小遞減，方向指向無窮遠處，電勢逐漸減?。挥蓛呻姾上蜻B線中點場強遞減，中心為0，方向指向中心，電勢逐漸減?。谥写咕€：從中心向上下無窮遠大小先增大后減小，方向指向無窮遠處，電勢逐漸減?。攘客撾姾呻妱莘植忌厦姊佗谥袌鰪姶笮〔蛔?，方向反向，電勢由減小變?yōu)樵黾樱攘慨惙N電荷電勢分布①水平線：兩電荷間連線，電勢由正向負遞減．②中垂線：中垂面為等勢面，連接無窮遠處，無窮遠處電勢為0，所以中垂面電勢都為0．關于電勢與電勢能的說法正確的是（）．A．電荷在電場中電勢高的地方電勢能大B．在電場中的某點，電量大的電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能大C．正電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能大D．負電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能小【解析】正電荷在電勢高處的電勢能比電勢低處的電勢能大，負電荷則反之，所以A錯．當具有電勢為正值時，電量大的電荷具有的電勢能大于電量小的電荷具有的電勢能，當電勢為負值，恰好相反，所以B錯．正電荷形成的電場中，電勢為正值，這樣電勢與正電荷的電量來積為正值，而負電荷在正電荷形成的電場中電勢能為負值，因此C正確．負電荷形成的電場中，電勢為負值，因而正電荷具有的電勢能為負值，負電行具有的電勢能為正值，所以D正確．【答案】CD如圖所示的電場線，可判定（）．A．該電場一定是勻強電場B．點的電勢一定低于點電勢C．負電荷放在點的電勢能比點的電勢能大D．負電荷放在點所受電場力方向向右【解析】由一根電場線無法判斷電場的大小，故A錯；沿電場線方向，電勢降低，故B錯C對;負電荷放在B點所受電場力方向向左．【答案】C如圖所示，水平固定的帶電小圓盤A，取盤中心O點的電勢為零，從盤心O處釋放一質量為m，帶電量為+q的小球，由于電場的作用，小球豎直上升的最大高度可達盤中心豎直線上的C點，且OC=h，又知道小球通過豎直線上B點時的速度最大且為，由此可以確定（）．A．B點的場強和C點的場強B．C點的場強和B點的電勢C．B點的場強和C點的電勢D．B點的電勢和C點的電勢【解析】在點，小球受到的電場力大于重力，小球開始做加速運動．在遠離的過程中，電場力減小，加速度減小，到點，電場力等于重力，小球速度最大，此時有，所以．在到的過程中，小球速度減小，直到速度為零．從到的過程中，根據(jù)能量關系或動能定理可知，，故，選C．【答案】C如圖所示，水平向左的勻強電場場強大小為E，一根不可伸長的絕緣細線長度為L，細線一端拴一個質量為m、電荷量為q的帶負電小球，另一端固定在O點．把小球拉到使細線水平的位置A，然后由靜止釋放，小球沿弧線運動到細線與水平方向成角θ=60o的位置B時速度為零．以下說法中正確的是（）．A．A點電勢低于的B點的電勢B．小球受到的重力與電場力的關系是C．小球在B時，細線拉力為T=2mgD．小球從A運動到B過程中，電場力對其做的功為【答案】B某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為和，電勢分別為和，則（）．A．B．C．D．【答案】A如圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點上各放置電荷量為+Q和-Q的點電荷，設C、D兩點的電場強度分別為EC、ED，電勢分別為，下列正確的是（）．A．EC與ED相同，與相等B．EC與ED相同，與不相等C．EC與ED不相同，與相等D．EC與ED不相同，與不相等【答案】B如圖1所示，A、B是某電場中一條電場線上的兩點．一個帶負電的點電荷僅受電場力作用，從A點沿電場線運動到B點．在此過程中，該點電荷的速度υ隨時間t變化的規(guī)律如圖2所示．則下列說法中正確的是（）圖1圖1υOt圖2ABA．A點的電場強度比B點的大B．A、B兩點的電場強度相等C．A點的電勢比B點的電勢高D．A點的電勢比B點的電勢低【答案】C兩個等量異種點電荷位于x軸上，相對原點對稱分布，正確描述電勢隨位置變化規(guī)律的是圖【答案】A等勢面電場中電勢相等的點構成的面，叫做等勢面．等勢面的特點①電場線一定跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面．②在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功．③對等差等勢面，密集的地方場強大，稀疏的地方場強?。Ｒ婋妶龅葎菝娴男螤睿▓D中相鄰兩個等勢面之間的電勢差相等）①點電荷的電場：等勢面是一系列同心圓球，如圖．②等量異種、同種點電荷的電場的等勢面比較．如圖甲乙．③勻強電場：等勢面是相互平行、間隔相等的一族平面，如圖．右圖中的虛線為某電場的等勢面，有兩個帶電粒子（重力不計），以不同的速率，沿不同的方向，從A點飛入電場后，沿不同的徑跡1和2運動，由軌跡可以判斷（）．A．兩粒子的電性一定相同B．粒子1的動能先減小后增大C．粒子2的電勢能先增大后減小D．經(jīng)過B、C兩點時兩粒子的速率可能相等【解析】沿徑跡1運動的粒子，受排斥力，動能先減小后增大，電勢能先增大后減??；沿徑跡2運動的粒子，情況正好相反，所以B選項正確．由于在A點時兩粒子的速率不相等，而A、B、C三點處于同一等勢面上，所以速率也不相等．【答案】B根據(jù)α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型．圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡，a、b、c為該α粒子運動過程中依次經(jīng)過的三點．下列說法中正確的是（）．A．三點的電場強度的關系為Eb<Ea=EcB．三點的電勢的高低的關系為φb<φa=φcC．α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中電勢能先減小后增大D．α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中電場力先做負功后做正功【答案】D一個電子只在電場力作用下從a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示，圖中一組平行實線可能是電場線也可能是等勢面，下列說法中正確的是（）．A．如果實線是電場線，則a點的電勢比b點的電勢高B．如果實線是等勢面，則a點的電勢比b點的電勢低C．如果實線是電場線，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大D．如果實線是等勢面，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大【答案】C電勢差電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差，也叫做電壓．、兩點間的電勢差為，靜電力做功與電勢差的關系，為電荷在電場中從移動到時靜電力做的功，為兩點間的電勢差．電子伏是研究微觀粒子時常用的能量單位．1ev就是電勢差為1V的兩點間移動一個元電荷電場力所做的功．1ev＝1.6×10－19C×1V＝1.6×10－19J，把一個二價正離子從大地移動到電場中的A點，W＝6ev，求：=？【解析】，可得3V如圖所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細管的圓心處放一點電荷．現(xiàn)將質量為、電荷量為的小球從半圓形管的水平直徑端點靜止釋放，小球沿細管滑到最低點時，對管壁恰好無壓力．若小球所帶電量很小，不影響點處的點電荷的電場，則置于圓心處的點電荷在點處的電場強度的大小為（）．A． B． C．D．【解析】A到B可用動能定理處理，只有重力做功，B點電場力和重力的合力充當向心力．【答案】C如圖所示，在粗糙、絕緣且足夠大的水平面上固定著一個帶負電荷的點電荷．將一個質量為，帶電荷為的小金屬塊（金屬塊可以看成為質點）放在水平面上并由靜止釋放，金屬塊將在水平面上沿遠離的方向開始運動．則在金屬塊運動的整個過程中（）．A．B．金屬塊的電勢能先減小后增大C．金屬塊的加速度一直減小D．【解析】金屬塊先加速后減速最終靜止【答案】D在真空中的光滑水平絕緣面上有一帶電小滑塊．開始時滑塊靜止．若在滑塊所在空間加一水平勻強電場E1，持續(xù)一段時間后立即換成與E1相反方向的勻強電場E2．當電場E2與電場E1持續(xù)時間相同時，滑塊恰好回到初始位置，且具有動能Ek．在上述過程中，E1對滑塊的電場力做功為W1，沖量大小為I1；E2對滑塊的電場力做功為W2，沖量大小為I2．則（）．A．I1＝I2B．4I1＝I2C．W1＝0.25EkW2＝0.75EkD．W1＝0.20EkW2＝0.80Ek【答案】C如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的絕緣細直管豎直放置．在管子的底部固定一電荷量為(0)的點電荷．在距離底部點電荷為的管口處，有一電荷量為(0)、質量為的點電荷由靜止釋放，在距離底部點電荷為的處速度恰好為零．現(xiàn)讓一個電荷量為、質量為的點電荷仍在A處由靜止釋放，已知靜電力常量為，重力加速度為，則該點電荷（）．hh2ABh1A．運動到B處的速度為零B．在下落過程中加速度逐漸減小C．運動到B處的速度大小為D．速度最大處與底部點電荷距離為【答案】C如圖，坐標系xOy，在x軸上固定著關于O點對稱的等量異號點電荷+Q和－Q，C、D、E三點的坐標分別為C（0，a），D（b，0）和E（b，a）．將一個點電荷+q從O移動到D，電場力對它做功為W1，將它點電荷從C移動到E，電場力對它做功為W2．下列正確的是（）．A．兩次移動電荷電場力都做正功，且W1=W2B．兩次移動電荷電場力都做正功，且W1＞W(wǎng)2C．兩次移動電荷電場力都做負功，且W1=W2D．兩次移動電荷電場力都做負功，且W1＞W(wǎng)2【答案】B如圖所示為勻強電場的電場強度隨時間變化的圖象．當時，在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子，設帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法中正確的是（）A．帶電粒子將始終向同一個方向運動B．2s末帶電粒子回到原出發(fā)點C．帶電粒子在0-3s內(nèi)的初、末位置間的電勢差為零D．0-3s內(nèi)，電場力的總沖量為零，電場力的總功不為零【答案】C電勢差和電場強度的關系勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積．或（注意：這個公式只適用于勻強電場；公式中的是沿場強方向的兩點間的距離．）某靜電場沿x方向的電勢分布如圖所示，則（）XX1X2A．在0～xl之間不存在沿x方向的電場B．在0～xl之間存在著沿x方向的勻強電場C．在x1～x2之間存在著沿x方向的勻強電場D．在x1～x2之間存在著沿x方向的非勻強電場【解析】在0～x1之間電勢不變，即在0～x1之間等勢，故在此方向無電場；在x1～x2之間電勢隨距離均勻減小，則在x1～x2之間有沿x軸正方向的勻強電場，故A、C正確．【答案】AC【小結】圖像的斜率為場強E鞏固練習鞏固練習兩個質量分別是的小球，各用長為的絲線懸掛在同一點，當兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為時，兩絲線張開一定的角度，如圖所示，則下列說法正確的是（）．A．若，則 B．若，則C．若，則 D．若，則【解析】以m1為研究對象，對m1受力分析如圖所示．由共點力平衡得：①②，由①／②得大小如何，同理，因為不論q1，q2大小如何兩帶電小球所受庫侖斥力屬于作用力與反作用力，永遠相等，故從知，m大，則小，θ變?。é?lt;90°），m相等，θ也相等，BC正確．【答案】BC如圖所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球A．在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B．當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為θ，若兩次實驗中B的電量分別為q1和q2，θ分別為30°和45°．則q2/q1為（）．AABOθ絕緣手柄A．2B．3C．2D．3【答案】C在軸上有兩個點電荷，一個帶正電，一個帶負電，且．用和分別表示兩個點電荷產(chǎn)生的場強的大小，則在軸上（）．A．的點只有一處，該處的合場強為零B．的點共有兩處，一處的合場強為零，另一處的合場強為C．的點共有三處，兩處的合場強為零，另一處的合場強為D．的點共有三處，一處的合場強為零，另兩處的合場強為【答案】B如圖所示，在、兩點上放置兩個點電荷，它們的電荷量分別為、，是連接兩點的直線，是直線上的一點，下列哪種情況下點的場強可能為零（）．A．、都是正電荷，且B．是正電荷，是負電荷，且C．是負電荷，是正電荷，且D．、都是負電荷，且【解析】設在MN上的任意一點，q1產(chǎn)生的場強大小為E1，q2產(chǎn)生的場強大小為E2．A中，P點場強方向向左，大小為E=E1+E2．B中，P點場強大小為E=|E1-E2|，由于q1的電荷量較小，P點距離q1較近，故P點場強可為零．C中，P點場強方向向右，大小為E=E1-E2．D中，P點場強方向向右，大小為E=E1+E2．【答案】B如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A—O—B勻速飛過，電子重力不計，則電子所受另一個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【解析】由等量異種電荷電場線分布可知，從A到O，電場由疏到密；從O到B，電場線由密到疏，所以從A—O—B，電場強度應由小變大，再由大變小，而電場強度方向沿電場切線方向，為水平向右．由于電子處于平衡狀態(tài)，所受合外力必為零，故另一個力應與電子所受電場力大小相等方向相反．電子受的電場力與場強方向相反，即水平向左，電子從A—O—B過程中，電場力由小變大，再由大變小，故另一個力方向應水平向右，其大小應先變大后變小，所以選項B正確．【答案】B請用學