静电场复习学案深中专用Word文件下载.docx

1、Da、b、d三点的场强方向相同题型2 点电荷场强的叠加问题例5如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（）Ak BkCkDk题型3 带电体（面）的场强的计算例6如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E=2k1，方向沿x轴现考虑单位面积带电量为0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示

2、则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（）A2k0 B2k0C2k0D2k0电场强度（1）定义：放入电场中某一点的电荷受到的 跟它的 的比值叫做该点的电场强度， 反映该点电场的 和 。（2）表达式：E = 单位是：N/C或V/m；（3）方向：与放在该点的 受力方向相同，与 的受力方向相反；（4） 区别： 、 是电场强度 ，适用于 ，取决于 的性质，与 无关。 是 所形成电场的场强决定式，E由 和 决定，与是否有 无关。 是场强与电势差的关系式，只适用于 ，注意式中d为两点间 的距离。【考点三】 电场线题型1 电场线与场强、电势的关系例7. 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如

3、图所示，c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（）Aa点的电场强度比b点的大 Ba点的电势比b点的高Cc点的电场强度比d点的大 Dc点的电势比d点的低题型2 等量的异（同）种电荷电场线的分布特点 例8.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是（）Ab点场强大于d点场强Bb点场强小于d点场强Ca、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能题型3 带电粒子的运动分析 例9. 如图所

4、示，两个带等量正电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑绝缘的水平面上P、N是小球A、B的连线的水平中垂线，且PO=ON现将一个电荷量很小的带负电的小球C（可视为质点），由P点静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的速度图象中，可能正确的是（） B C D电场线1定义：在电场中画出的一系列从 到 的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟 一致，此曲线叫电场线。2.等量异（同）典型的电场分布情况及特点：（1）等量的同种电荷：特点及规律： 两电荷连线的中点处： 点附近： 两电荷连线的中垂线上： 思考：点的电势？ 。（2）等量的异种电荷： 在两电荷连线上 ： 中垂线上的电势： 点的电场

5、强度的规律特点： 点的电势：第二部分 电场能的性质【考点一】电场力做功和电势能题型1 电场力做功与电势能变化的关系例1正、负点电荷周围的电场线分布如图，P、Q为其中两点，则带正电的试探电荷（）A由P静止释放后会运动到QB从P移动到Q，电场力做正功C在P的电势能小于在Q的电势能D在P所受电场力小于在Q所受电场力例2真空中有一带负电的点电荷仅在库仑力作用下绕固定的点电荷+Q运动，其轨迹为椭圆，如图所示，已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点，+Q处在椭圆的一个焦点上，则下列说法正确的是（）A负电荷在a、c两点所受的电场力相同B负电荷在a点和c点的电势能相等C负电荷由b运动到d的过程中电势能增加，动能减

6、少D负电荷由a经b运动到c的过程中，电势能先增大后减小题型2 电场中的功能关系例3如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落，加速度为g，下落高度H到B点后与一轻弹簧接触，又下落 h后到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则带电物块在由A点运动到C点过程中，下列说法正确的是（）A该匀强电场的电场强度为B带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为C带电物块电势能的增加量为mg（H+h）D弹簧的弹性势能的增加量为例4如图所示，半径为R的水平绝缘圆盘可绕竖直轴OO转动，水平虚线AB、CD互相垂直，一电荷量为+q的可视

7、为质点的小物块置于距转轴r处，空间有方向A指向B的匀强电场当圆盘匀速转动时，小物块相对圆盘始终静止小物块转动到位置（虚线AB上）时受到的摩擦力为零，转动到位置（虚线CD上）时受到的摩擦力为f求：（1）圆盘边缘两点间电势差的最大值；（2）小物块由位置转动到位置克服摩擦力做的功1. 电场力做功（1）特点：与电荷移动的 无关，只与 有关。（2）电场力做功的计算方法 电场力做功与电势能的变化的关系式： 电场力做功的电势差公式： 电场力为恒力时（匀强电场），电场力做功的计算公式：2.电势能电荷在电场中具有的势能称为该电荷的 （电势能是 与 共有的）（2）电场力做功与电势能的变化关系：（3）电势能的相对性

8、：【考点二】电势和电势差题型1 电势高低及电势能大小的比较例5如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、Q，虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称下列判断正确的是（）Ab、d两点处的电势相同B四点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小题型2 电势差的计算例6如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电荷量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为，则下

9、列说法中正确的是（）A质量为m、带电荷量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点 的过程中动能增加量等于电势能减少量Ba、b两点的电势差U=C质量为m、带电荷量为+2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点 时速度大小为D质量为m、带电荷量为q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点题型3 匀强电场中电势差与电场强度的关系例7如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为（）A200V/m B200V/m C100V/m D100V/m例8如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是

10、一个半径为R=0.2m的圆的四个等分点和圆心Ob、c、d三点的电势如图已知电场线与圆所在平面平行，关于等分点a处和圆心处O的电势及电场强度，下列描述正确的是（）Aa点的电势为4V BO点的电势为5VC电场强度方向由O点指向b点 D电场强度的大小为10v/m 1.电势 （1）定义：电荷在电场中某一点的 与它的 的比值，叫做这一点的电势。 （2）公式：（3）电势的相对性：同一点的电势随 的不同而不同，因此说某点电势的高低，应相对于一个零电势点，通常认为 的电势为零。（4）电势与电势能的关系是 （5）电势与电场强度的关系是 。 （6）尝试总结电势高低的判断方法 2电势差 （1）定义：电场中两点间电势

11、的差值叫做 ，也叫 。 （3）静电力做功WAB与电势差UAB的关系式： 推导过程： 。常用的变形式： 理解：电势差UAB是反映电场本身特性的物理量，只与电场中A、B两点的 有关，与是否存在电荷和电场力做功的多少无关。3匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点 乘积。即： ；常用变形式： （即匀强电场电场强度E的计算公式）【考点三】等势面与电场线的综合问题题型1 带电粒子运动轨迹的判断方法例9如图所示,O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度0射入点电荷O的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN.a、b、c是以O为中心,Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,R

12、c-Rb=Rb-Ra.1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点.以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小,|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小,则 （ ）A.|W12|=2|W34| B.|W12|2|W34|C.P、O两电荷可能同号,也可能异号 D.P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零题型2 等势面特点分析例10如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为M，N，P，Q，一电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（）A直线a位于某一等势面内，MQB直线c位于某一等势面内，MNC

13、若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D若电子由P点运动到Q点，电场力做负功题型3 等电势法的应用 例11如图，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行，已知a、b、d点的电势分别为20V、24V和12V，一个质子以速度v0经过b点，速度方向与bc成45角，经过一段时间质子经过c点，不计质子的重力，求：（1）电场强度E；（2）质子从b点运动到c点的时间t等势面电场中电势 的各点构成的面叫做等势面。（2）性质： 沿同一等势面移动电荷时，电场力 （填：做功、不做功）。 电场线跟等势面 ，并且由 的等势面指向 的等势面

14、。 两个电势不等的等势面 （填：能相交、不能相交）。 在相邻等势面间电势差相同的情况下，等势面的疏密表示电场的 。等势面密的地方， 电场 ；等势面疏的地方，电场 。【考点四】电场中的图像问题题型1 E-X图像例12静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）A在x2和x4处电势能相等B由x1运动到x3的过程中电势能增大C由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大D由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小题型2 -x图像例13假设空间某一静电场的电势随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的（）A空间各点场强的方向均

15、与x轴垂直B电荷沿x轴从O移到x1的过程中，一定不受电场力的作用C正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小D负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电场力做负功，电势能增加 第三部分 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动【知识点回顾】1.电容器 （1）组成：两个彼此 又相互 的导体组成。（2）带电量：一个极板所带电量的 。（3）电容器的充、放电： 充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板上带上等量的 ，电容器中储存 。 放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中 转化为其他形式的能。2.（1）定义：电容器所带的 与电容器两极板间的 的比值，叫做电容器的电 容，用C表示。

16、 （2）定义式： （3）物理意义：电容是描述电容器 本领的物理量。 （4）单位：国际单位制为 ，简称法，符号为F。 1F= F= pF3.电容的决定因素： （1）决定因素：平行板电容器的电容C跟板间电解质的相对介电常数成 ，跟正对面积S成 ，跟极板间的距离d成 。 （2）平行板电容器的决定式：【考点一】电容的决定因素例1.将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示下列说法正确的是（）A保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D保持d

17、不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半练习1.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为 ，其中为平面上单位面积所带的电荷量，0为常量，如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q，不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为（）和 BC D【考点二】电容器的动态分析Q不变例2.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是（）AC和U均增大 BBC增大，U减小CC减小，U增大 DC和U均减小练习2.如图所示，平行板电容器带有等

18、量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A增大，E增大 B增大，EP不变 C减小，EP增大 D减小，E不变【考点三】电容器的动态分析U不变例3.一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变练习

19、3.如图所示为一平行板电容器，两板之间的距离d和两板正对面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接Q表示电容器的带电荷量，E表示两板间的电场强度则（）A当S减小，d增大时，Q不变，E增大B当S增大，d不变时，Q增大，E增大C当d减小，S增大时，Q增大，E增大D当d增大，S不变时，Q减小，E减小练习3. 某位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板A、B和介质P构成电容器，当可移动介质P向左匀速移出的过程中（）A电容器的电容变大B电容器的电荷量保持不变CM点的电势比N点的电势高D流过电阻R的电流方向从N到M【考点四】平行板电容器中带电粒子的综合分析例4.如图所示，平行板电容器

20、与一个直流电源E（内阻不计）相连，下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）AP点的电势降低B带点油滴的电势能将减少C带点油滴将沿竖直方向向上运动D电容器的电容减小，极板带电量增大练习4.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是 （ ）练习4.美国物理学家密立根（RAMillikan）于20

21、世纪初进行了多次实验，比较准确的测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如下模型：两个相距为d的平行金属板A、B水平放置，两板接有可调电源从A板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到U时，带电油滴恰好悬浮在两板间；然后撤去电场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落状态，通过显微镜观测这个速度的大小为v，已知这个速度与油滴的质量成正比，比例系数为k，重力加速度为g则计算油滴带电荷量的表达式为（）BD练习4.如图，两平行的带电金属板水平放置若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45，

22、再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将（）A保持静止状态 B向左上方做匀加速运动C向正下方做匀加速运动D向左下方做匀加速运动练习4.如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l在正极板附近有一质量为M、电荷量为q（q0）的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为q的粒子在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M：m为（）A3：2 B2：1 C5：2 D3：1【基础知识】1电势能 电势能：电荷在电场中具有的势能称为该电荷的 （电势能是 与 共有的） 2. 3第三部分 电容器和电容 带电粒子在电场中的偏转

23、 一、电容（1）定义： 备注：电容在数值上等于电容器两极板间的电势差增加1V所需充加的电荷量。 （5）电容的决定因素： 电容器的电容与电容器所带电荷量 ，与电容器两极板的电压 ，它由电容器本身的 决定。 平行板电容器的决定式： （6）平行板电容器动态变化的两类经典题型： （1） 不变 例1.平行板电容器充电平衡后仍与电源相连，两极板间的电压是U，充电荷量为 Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则 （ ） A. Q变大 B. C变大 C. E不变 D. U变小 （2） 不变 例2. 平行板电容器充电平衡后与电源断开，两极板间的电压是U，充电荷量为Q， 两极板间场强为E，电容为C

24、，现将两极板间距离减小，则（ ） A. Q变大 B. C变大 C. E不变 D. U变小 【小结练习】 1、用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）设两极板正对面积为S， 极板间的距离为d，静电计指针偏角为实验中，极板所带电荷量不变，则（） A保持S不变，增大d，则变大 B保持S不变，增大d，则变小 C保持d不变，减小S，则变大 D保持d不变，减小S，则不变2、如右图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后， 下列说法中正确的是（） A液滴将向下加速运动 BM点电势升高，液

25、滴在M点的电势能将减小 CM点的电场强度变小了D在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板 电场力做功相同二带电粒子的偏转 （1）运动状态分析：带电粒子以速度V0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中时，若只受电场力作用，带电粒子将做类平抛运动。（2）偏转运动分析处理方法：（类平抛运动） 沿初速度方向是 运动； 沿电场力方向是 运动。（3）基本公式： 竖直方向加速度： ； 运动时间： ； 粒子离开电场时的偏转距离y 粒子离开电场时的速度偏角 如果前面加一个加速电场U1呢？【小结练习】1、两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A