电场知识点2.docx

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电场知识点2

电场复习

一、静电力

1、两种电荷

2、使物体带电的方式

（1）

（2）

（3）

3、使物体带电的实质（从物质微观结构的角度解析）

4、元电荷e=

5、电荷守恒定律

6、点电荷

7、库仑定律——真空中两个点电荷的作用力F,跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

8、适用条件：

同步练习

1、用带正电的金属球A靠近不带电的验电器B，则（）

A、验电器箔片不张开，因为球A没有和验电器B接触

B、验电器箔片张开，因为整个验电器带上了正电

C、验电器箔片张开，因为整个验电器带上了负电

D、、验电器箔片张开，因为验电器箔片带上了正电

2、有两个完全相同的带电金属小球，A带电6.4×10C，B带电-3.2×10C，让两球互相接触，则接触过程中电子如何转移？

转移多少个电子？

（双项）3．两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（）

A．

B．

C．

D．

（双项）4．关于元电荷和点电荷的理解正确的是（）

A．元电荷就是电子

B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量

C．体积很小的带电体就是点电荷

D．点电荷是一种理想化模型

5、关于库仑定律，下列说法正确的是（）

A、库仑定律适用于点电荷，点电荷就是体积很小的球体

B、根据库仑定律，当两个带电的小球距离趋于零时，库仑力趋于无穷大

C、两点电荷Q和q,若Q＞q，则Q对q的静电力大于q对Q的作用力

D、均匀带电球体在相距较远的情况下，可以视作点电荷

二、电场——电荷周围存在的一种特殊物质，电场的基本性质就是对放入其中的其它电荷有力的作用。

三、场强

1、定义——放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。

2、定义式E=F/q

3、单位：

牛/库（N/C）、伏/米（V/m）

4、物理意义:

描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷及其受到的电场力无关。

5、场强是矢量，规定正电荷在该点的受力方向就是该点的场强方向。

6、场强的合成法则依据平行四边形定则，空间中某点的场强等于所有电荷在该点产生的场强矢量和。

7、点电荷的场强计算公式E=

8、电场线

9、匀强电场

同步练习

1．真空中A、B两点分别放置等量异种点电荷，电量的值均为q，相距r，求

（1）两点电荷连线中点处的场强为多大？

（2）在中垂线上距离A、B均为r的O点的场强的大小及方向？

2．在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，检验电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=F/q，那么下列说法正确的是（）

A、若移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零

B、若在该点放一个电量为2q的检验电荷，该点的场强就变为E/2

C、若在该点放一个电量为-2q的检验电荷，则该点场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向

D、若在该点放一个电量为-

的检验电荷，则该点的场强大小仍为E，电场强度的方向也还是原来的场强方向

3、由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点（）

A、电场强度E跟F成正比，跟q成反比

B、无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变

C、电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强。

D、一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零

（双项）4．一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是（）

5、在水平方向匀强电场中，有一根细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m，带电荷量为q的小球，当小球处于静止时悬线向左偏与竖直方向成θ角，重力加速度为g

.求

（1）小球带何种电荷；

（2）电场强度E。

6、M、N为两个等量同种正电荷，其连线中点为O，在其连线的中垂线上的F点放一负电荷P,不计重力，下列说法正确的是（）

A、点电荷从F到O的过程中，加速度越来越大，速度越来越小；

B、点电荷从F到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大；

C、点电荷运动到O点时，加速度为零，速度达到最大；

D、点电荷越过O后，加速度越来越大，速度越来越小，直到速度为零。

（双项）7、下列说法正确的是（）

A、以一个点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同

B、电场强度的方向就是电场中电荷所受电场力的方向

C、电场中某点的场强与试探电荷的正负及电荷量的多少无关

D、E=仅适用于点电荷形成的电场

8、在真空中O点放一点电荷Q=1.0×10C，在距离O点r=30cm的M点放置一点电荷q=-1.0×10C，求

（1）q在M点受到的电场力多大?

（2）M点场强的大小及方向

（3）拿走q后，M点场强又是多大

5、在水平方向匀强电场中，有一根细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m，带电荷量为q的小球，当小球处于静止时悬线向左偏与竖直方向成θ角，重力加速度为g

.求

（1）小球带何种电荷；

（2）电场强度E。

四、电势差、电势、电势能

（一）电势差

1、电场力做功的特点——与路径无关

2、电势差——在电场中移动电荷时，电场力所做的功与移动电荷的电荷量的比值。

在数值上等于两点间电势的差值。

3、定义式

（二）电势

1、在电场中把电荷从某点移动到参考点时，电场力所做的功与电荷量的比值，称做该点的电势。

2、定义式

3、是一个与参考点选择有关的量。

4、沿着电场线的方向，电势逐渐降低。

（三）电势能

1、把一个电荷放进电场中，它就具有由它的位置所决定的能，这种势能称为电势能。

2、电场力做功与电势能变化的关系

电场力做正功，电势能减少；

电场力做正功，电势能增加。

同步练习

1.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J的功。

那么，（）

A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能

B.P点的场强一定小于Q点的场强

C.P点的电势一定高于Q点的电势

D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能

2、如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，以下说法正确的是（）

A、EA与EB一定不等，

A与

B一定不等

B、EA与EB可能相等，

A与

B可能相等

C、EA与EB一定不等，

A与

B可能相等

D、EA与EB可能相等，

A与

B一定不等

（双项）3．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。

在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）

A．粒子带正电

B．粒子在A点加速度小

C．粒子在B点动能大

D．A、B两点相比，B点电势较低

4.带正电1.0×10-2C的粒子，在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了_______J，AB两点电势差为_______．

5.如图所示，是一正点电荷电场的电场线，电场中A、B两点间的电势差UAB=200V.电量为+6×10-8C的电荷从A移到B，电场力对其做的功为_____________J，其电势能_______．（填增大、减小或不变）

6、如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为-4×10-6C的点电荷从A点移到M板，电场力做负功8×10-4J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10-4J，N板接地。

则

少

（1）A点的电势

是多？

（2）ＵＭＮ等于多少伏？

（3）M板的电势

是多少？

7.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论不正确的是：

（）

A．此液滴带负电B．液滴做匀加速直线运动

C．合外力对液滴做的总功等于零D．液滴的电势能减少

8、一负电荷仅受电场力的作用，从电场中A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度

、

及该电荷在A、B两点的电势能

、

之间的关系为（）

A．

＝

；B．

<

；C．

＝

；D．

>

.

（双项）9．下列关于静电场的说法正确的是（）

A．在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点

B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动

C．场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零

D．初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动

（双项）

10.如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知

A.粒子带负电B.粒子的速度变大

C.粒子的加速度变大D.粒子的电势能变大

11一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。

若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情

况为）

Ａ.动能减小Ｂ.电势能增加

Ｃ.动能和电势能之和减小Ｄ.重力势能和电势能之和增加

12．如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是（）

A．A点的场强一定大于B点的场强

B．A点的电势一定高于B点的电势

C．粒子在A点的速度一定小于在B点的速度

D．粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能

五、带电粒子在电场中的加速与偏转

（一）加速

（二）偏转

同步练习

1．如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：

（1）电子通过B点时的速度大小；

（2）右侧平行金属板的长度；

（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能。

（1）

（2）

（3）eU0+

eU

3．（18分）飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。

如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。

已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。

不计离子重力及进入a板时的初速度。

（1）当a、b间的电压为U1，在M、N间加上适当的电压U2，使离子到达探测器。

求离子到达探测器的全部飞行时间。

（2）为保证离子不打在极板上，试求U2与U1的关系。

17．（16分）如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。

已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。

求：

（1）电子穿过A板时的速度v0大小

（2）电子从偏转电场射出时的侧移量

（3）P点到O点的距离

六、电容器

1、电容器是容纳电荷的容器，是一种电路元件。

2、计算式

3、平行板电容器的决定式

4、电容器接入电路的两种情况

（1）与电源相连，U不变

（2）与电源断开，Q不变

同步练习

1、水平放置的平行板电容器与一电池相连。

在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。

现将电容器两板间的距离增大，则

A．电容变大，质点向上运动　　B．电容变大，质点向下运动

C．电容变小，质点保持静止　　D．电容变小，质点向下运动

2、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示在正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置中，则

A．U变大，E不变

B．E变大，ε变大

C．U变小，ε不变

D．U不变，ε变小

3、如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（）

A、Q变小，C不变，U不变，E变小

B、Q变小，C变小，U不变，E不变

C、Q不变，C变小，U变大，E不变

D、Q不变，C变小，U变大，E变小

（18分）解：

（1）由动能定理：

（4分）

离子在a、b间的加速度

（2分）

在a、b间运动的时间

（2分）

在MN间运动的时间：

（2分）

离子达到探测器的时间：

（3分）

（2）在MN间侧移

（3分）

由

，得

（2分

17、（16分）解析：

（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得：

eU1=

………（2分）解得：

………（2分）

（2）离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得：

F=eE，E=

，F=ma，a=

……（2分）

t1=

，y1=

，解得：

y1=

……（4分）

（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得：

vy=at1=

（2分）

电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示

t2=

，y2=vyt2解得：

y2=

……………………（2分）

P到O点的距离为y=y1+y2=

……………………（2分）