高中物理全套讲义选修31 第1讲 电场的性质简单版 学生版讲义.docx

高中物理全套讲义选修31 第1讲 电场的性质简单版 学生版讲义.docx

《高中物理全套讲义选修31 第1讲 电场的性质简单版 学生版讲义.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理全套讲义选修31 第1讲 电场的性质简单版 学生版讲义.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中物理全套讲义选修31第1讲电场的性质简单版学生版讲义

电场力的性质

一、电场力的性质

1．场强和电场力

⑴场强的大小

公式

意义

电场强度的定义式

点电荷的场强计算公式

匀强电场的场强关系式

适用

范围

对所有电场都适用

仅适用于真空中点电荷的电场

仅适用于匀强电场

说明

是引入的试探电荷，故

与

无关

是产生电场的电荷，故

与

成正比

是沿着电场线方向上的距离

⑵场强的方向

⑶场强叠加原理：

多个场源电荷同时存在时，电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的场强的矢量和。

2电场力的大小：

⑵电场力的方向

典例精讲

【例1.1】（2019•扬州学业考试）P点为点电荷+Q的电场中的某点。

若将电荷量为q的检验电荷放在P点，该检验电荷受到的电场力是F．下列说法正确的是（　　）

A．若将电荷量为2q的检验电荷放在P点，P点的场强大小为

B．若将电荷量为2q的检验电荷放在P点，P点的场强大小为

C．若将电荷量为2q的检验电荷放在P点，P点的场强大小为

D．若将放在P点的检验电荷取走，则P点的场强为零

【例1.2】（2019春•昌平区期末）下列物理量中，用来描述电场强弱和方向的是（　　）

A．电场力B．电场强度C．电势D．电势能

【例1.3】（2019春•盐城期末）如图所示，是放在电场中某处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图象，其中正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【例1.4】（2019春•颍州区校级月考）比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。

比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性。

如电场强度E、导体的电阻R、电容C、电流强度I、电势φ都是用比值法定义的物理量，下列几组公式均属于定义式的是（　　）

A．

B．

C．

D．

2．几种典型静电场的电场线

⑴始于正电荷（无穷远处），止于负电荷（无穷远处）；

⑵电场线在某处的疏密表示该处场强的强弱；

⑶电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向

5电场线既不相交也不闭合

⑸电场线不一定与电荷的运动轨迹重合

典例精讲

【例2.1】（2019春•温州期末）如图所示是两个等量同种电荷的电场线分布，A、B是图中电场线上的两点，则（　　）

A．左侧带负电荷

B．A点场强比B点场强小

C．A、B两点电势相等

D．正电荷在A点电势能大于在B点电势能

【例2.2】（2019•广东学业考试）如图所示，M、N是静电场中的两点。

下列说法正确的是（　　）

A．该电场是匀强电场

B．同一试探电荷在M、N两点受到的静电力大小相等

C．M点的电场强度比N点的弱

D．M点的电场强度比N点的强

【例2.3】（2019春•文昌校级月考）下列表示正点电荷电场线的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【例2.4】（2019春•邳州市期末）如图所示的电场线，描绘的可能是（　　）

A．一个正电荷的电场B．一个负电荷的电场

C．两个负电荷的电场D．两个正电荷的电场

二、电场能的性质

1．电势和电势差

典例精讲

【例1.1】（2019•徐州模拟）电势的定义式为

．也可用类似的方法来描述地球表面附近某处单位质量的重力势能即重力势，一质量为m的物体位于地表附近距海平面H高处，已知该处重力加速度为g，则该处重力势表达式为（　　）

A．mgHB．gHC．HD．g

【例1.2】（2019•北京）如图所示，a、b两点位于以负点电荷﹣Q（Q＞0）为球心的球面上，c点在球面外，则（　　）

A．a点场强的大小比b点大B．b点场强的大小比c点小

C．a点电势比b点高D．b点电势比c点低

【例1.3】（2019春•葫芦岛期末）对于电场中确定的A、B两点，关于表达式

，下列说法正确的是（　　）

A．电势差Uab随着电场力所做的功Wab变化而变化

B．Wab随着检验电荷q运动路径不同而变化

C．检验电荷q的大小直接影响电势差Uab的大小

D．电势差Uab由电场决定，与电场力做功WAB及检验电荷q无关

【例1.4】（2019•北京学业考试）如图所示，真空中静止点电荷产生的电场中，A、B为同一条电场线上的两点。

取无穷远处为电势能零点。

电荷量为+q的检验电荷，在A点的电势能为EPA，在B点的电势能为EPB．则A、B两点间的电势差UAB等于（　　）

A．

B．

C．

D．

2．电势能和电场力做功

典例精讲

【例2.1】（2019春•淄博期末）关于电场，下列说法正确的是（　　）

A．某点电场线的方向就是检验电荷在该处的受力方向

B．某点的电场强度越大，电势一定越高

C．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零

D．某点的电势越高，检验电荷在该点的电势能一定越大

【例2.2】（2019春•和平区校级期末）下列说法正确的是（　　）

A．1号干电池比5号干电池的电动势小、容量大

B．电场力对负电荷做正功，电势能减少，动能增加

C．电势降低的方向就是电场强度方向

D．在同一等势面上移动电荷电场力对电荷一定不做功

【例2.3】（2019春•安庆期末）如图所示，真空中有一平面直角坐标系xOy，在y轴上关于O点对称的固定着两等量异种电荷+q和﹣q，以O点为圆心的圆与x、y轴的交点分别为A、B、C、D，下列说法正确的是（　　）

A．圆上A点与C点处的电势相同

B．圆上A点与C点处的电场强度大小相同，方向不同

C．将一试探电荷从B点沿x轴移到D点，电场力始终不做功

D．将一试探电荷从A点沿y轴移到C点，电场力始终不做功

【例2.4】（2019春•菏泽期末）下列关于电势和电势能的说法中正确的是（　　）

A．克服电场力做功时，电荷的电势能减少

B．电势降落的方向就是场强的方向

C．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能也为正值

D．电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势

电场强度

电势

电势差

电势能

意义

描述电场

力的性质

描述电场

能的性质

描述电场

做功的本领

描述电荷在电场中的能量，电荷做功的本领

定义

矢标性

矢量，方向为正电荷的受力方向

标量，但有正负，正负只表示大小

标量，有正负

标量，正电荷在正电势位置有正电势能，简化为：

正正得正，负正得负，负负得正

决定

因素

场强由电场本身决定与试探电荷无关

电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大小与参考点的选取有关，有相对性

由电场本身的两点间差异决定，与试探电荷无关，与参考点选取无关

由试探电荷的电荷量和所处位置的电势二者决定，与参考点选取有关

关系

场强为零的地方电势不一定为零

电势为零的地方场强不一定为零

零场强区域两点间电势差一定为零，电势差为零的区域场强不一定为零

场强为零，电势能不一定为零，电势为零，电势能一定为零

3．几种典型电场中的等势面

⑴电场线一定与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面；

3在同一等势面上移动电荷时电场力不做功；

4对于等差等势面，越密集的地方场强越大，越稀疏的地方场强越小。

典例精讲

【例3.1】（2019春•宝坻区校级月考）关于等势面，正确的说法是（　　）

A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功

B．等势面上各点的场强大小相等

C．等势面一定跟电场线垂直

D．两等势面能相交

【例3.2】（2019•海淀区一模）如图既可以看成是用来描述山坡地势的等高线图，也可以看成是用来描述电场中电势高低的等势线图。

关于此图，下列说法正确的是（　　）

A．若该图为等高线图，可知a坡的地势比b坡陡峭

B．若该图为等高线图，可知在不考虑摩擦力时，小球从a坡滑下的加速度大于从b坡滑下的加速度

C．若该图为等势线图，可知a侧的电势降落比b侧慢

D．若该图为等势线图，可知a侧的电场强度比b侧大

【例3.3】（2018秋•西宁期末）如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。

其中A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC．关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系，下列说法中正确的是（　　）

A．EA＝EBB．EA＞ECC．φA＝φCD．φA＝φB

【例3.4】（2018秋•清远期末）如图所示，虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势面，两等势面间的距离为2cm，其中等势面C的电势为0，一电子仅在静电力的作用下运动，经过A、D等势面时的动能分别为28eV和10eV，则下列说法正确的是（　　）

A．等势面D的电势为6V

B．该匀强电场的电场强度为3V/m，方向水平向右

C．该电子不可能到达电势为﹣12V的等势面

D．该电子运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能为8eV