高三物理电场复习学案.docx

1、高三物理电场复习学案知识网络：一电荷及电荷守恒定律1两种电荷：自然界只存在正、负两种电荷，基元电荷电量e= C2物体的带电方式有三种：（1）摩擦起电 （2）接触起电 （3）感应起电3电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能 ，它只能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。4点电荷：点电荷是一种理想化带电体模型，当带电体间的距离 带电体的线度，以致带电体的形状和大小对作用力的影响可以 时，此带电体可以看作点电荷。二库仑定律1内容：真空中两个点电荷间的作用力跟它们 成正比，跟它们的 成反比，作用力的方向在 。2公式： ，式中 3适用条件：（1） （2） 4注意：1）使用库仑定律计算时，

2、电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷相斥，异种电荷相吸”的规律定性判定。2）研究微观带电粒子（电子、质子、粒子、各种离子）相互作用时，万有引力或重力可以忽略不计。三电场、电场强度1电场：电场是电荷周围存在的电荷发生相互作用的媒介物质；电场的最基本性质是 。 2电场强度物理意义：描述电场 的物理量。定义式： ，此式适用于 电场。式中q是 ，F是 。场强的大小和方向与检验电荷 ，由 决定。场强E是矢量，方向规定为 。特例：1）点电荷电场 ：E= （Q为场源电荷，r为电场中某点到场源电荷间的距离）2）匀强电场：场强大小及方向处处相同 E=U/d（d是沿电场方向的距离，不一定等于两点间的距离）

3、。四电场线1定义：在电场中画出一系列曲线，使曲线 ，这些曲线叫电场线。2作用：形象化地描述电场；电场线上 表示场强方向；电场线的 表示场强大小。3特点：1）不闭合（始于 或无穷远处，终于 或无穷远处） 2）不相交（空间任何一点只能有一个确定的场强方向） 3）沿电场线的方向，电势降低。4几种典型电场的电场线分布情况：练习：1电场强度E的定义式为E=F/q，根据此式，下列说法中正确的是此式只适用于点电荷产生的电场 式中q是放入电场中的点电荷的电荷量，F是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E是该点的电场强度 式中q是产生电场的点电荷的电荷量，F是放在电场中的点电荷受到的电场力，E是电场强度 在库仑定

4、律的表达式F=kq1q2/r2中，可以把kq2/r2看作是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，也可以把kq1/r2看作是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小A只有 B只有C只有 D只有2一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F，以及这点的电场强度为E，图中能正确反映q、E、F三者关系的是3处在如图所示的四种电场中P点的带电粒子，由静止释放后只受电场力作用，其加速度一定变大的是4有一水平方向的匀强电场，场强大小为9103 N/C，在电场内作一半径为10 cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BOAO，另在圆心O处放一电荷量为10-8 C的正电荷，则A处的场

5、强大小为_；B处的场强大小为 和方向为_5如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示若不考虑其他力，则下列判断中正确的是A若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电B不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电C若粒子是从B运动到A，则其加速度减小D若粒子是从B运动到A，则其速度减小电 势 能一、判断电荷电势能如何变化的最有效方法：电场力做功是电势能变化的量度：电场力对电荷做 ，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能 ；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等， 二、电势1、相对性：电势是相对

6、的，只有选择零电势的位置才能确定电势的值，通常取无限远或地球的电势为零。2、标量：只有大小，没有方向，但有正、负之分，这里正负只表示比零电势高还是低。3、高低判断：顺着电场线方向电势越来越低。三、等势面：电场中电势相等的点构成的面。1、意义：等势面来表示 的高低。2、典型电场的等势面：匀强电场； 点电荷电场； 等量的异种点电荷电场； 等量的同种点电荷电场。 3、等势面的特点： 同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力 功；等势面一定跟电场线 ；电场线总是从电势 的等势面指向电势 的等势面。四、电势差1电势差：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量的q的比值。表达式：

7、 2电场力做功：在电场中AB两点间移动电荷时，电场力做功等于电量与两点间电势差的乘积。表达式： 注意： 该式适用于一切电场； 电场力做功与路径无关五、电势差与电场强度关系1定性： 是指向电势降低最快的方向。2匀强电场中，沿场强方向上的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。 表达式： 注意：两式只适用于匀强电场。d是沿场方向上的距离。练习：1.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.210-8 J，在B点的电势能为0.8010-8 J.已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.010-9C，那么A.该电荷为负电荷 B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UA

8、B=4.0 VD.把电荷从A移到B，电场力做功为W=4.0 J2.AB连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图象如图所示，比较A、B两点电势的高低和场强E的大小，下列说法中正确的是A.AB，EAEB B.AB，EAEBC.AB，EAEB D.AB，EAEB3在一高为h的绝缘光滑水平桌面上，有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止，小球到桌子右边缘的距离为s，突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E，且qE= 2 mg，如图所示，求：（1）小球经多长时间落地？（2）小球落地时的速度电 容 器1.电容器两个彼此绝缘又相隔很近

9、的导体都可以看成一个电容器。2.电容器的电容电容是表示 物理量，是由电容器本身的性质（导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的。 定义式： 3.平行板电容器的电容平行板电容器的电容的决定式是： 课本实验：如图所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电量，把A板向右移，静电计指针偏角将_；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将_；把AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将_。 4两种不同变化电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化。这里一定要分清两种常见的变化： （1）电键K保持闭合，则电容器两端的 恒定（

10、等于电源电动势），讨论这种情况下其它变化量：（2）充电后断开K，保持电容器 恒定，讨论这种情况下其它量的变化：例一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连，如果使两板间距离逐渐增大，则 （ ）A电容器电容将增大 B两板间场强将减小C每个极板的电量将减小 D两板间电势差将增大 练习题： 1： 如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在保持K闭合；充电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？A.上移上极板M B.上移下极板N C.左移上极板M D.把下极板N接地2.在图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电

11、计相接，极板B接地.若极板B稍向上移动一点，由观察到静电计指针的变化，作出电容器电容变小的依据是A.两极间的电压不变，极板上电荷量变小 B.两极间的电压不变，极板上电荷量变大C.极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变小D.极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变大3真空中有一对平行板，两板的电势差U60V，两板间的电场强度E1.0104N/C。一个电量为q1.610-18C的点电荷（不计重力）从正极板的小孔进入到电场，到达负极板，如图4所示。求：（1）点电荷在电场中受到的电场力是多大？（2）点电荷由正极板运动到负极板的过程中，电场力对点电荷做的功是多少？图41如图所示，电场中有A、B两点，则下列

12、说法中正确的是( )A场强，电势 B场强，电势 C场强，电势D场强，电势2如图所示，A、B、C、D表示的是四种不同电场线，一正电荷在电场中由P向Q做加速运动，其中加速度越来越大的是 （ ） A B C D3如图用30cm的细线将质量为410-3的带电小球P悬挂在点下，当空中有方向为水平向右，大小为1104N/C的匀强电场时，小球偏转37后处在静止状态。试求：（1）分析小球的带电性质；（2）求小球的带电量；（3）求细线的拉力。4空中有竖直向下的电场,电场强度的大小处处相等。一个质量为m=2.010-7kg的带电微粒，其带电量是6.010-8C，它在空中下落的加速度为0.1g。设微粒的带电量不变，

13、 空气阻力不计，取g = 10m/s2， 求空中电场强度的大小。5氢原子内有一个氢原子核和一个核外电子，电子带负电，所带电荷量为，质子带正电，所带电荷量为e。假设电子绕原子核做匀速圆周运动，其轨道半径为r，电子质量为m。求：（1）电子的运动周期；（2）电子的动能。12如图1-5-7，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD4cm，CD连线和场强方向成60角。已知电子从D点移到C点电场力做功为3.210-17J。求：（1）匀强电场的场强；（2）A、B两点间的电势差；（3）若A板接地，D点电势为多少？ 6固定不动的正点电荷A，带电量为Q1.0106C，点电荷

14、B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点，电场力做负功为1.8103J。若把B电荷从P点由静止开始释放，释放瞬间加速度大小为9109ms2，求B电荷能达到的最大速度。 电场复习题1、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表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在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,则( )A.U变小,E不变. B.E变大,W变大.C.U变小,W不变. D.U不变,W不变.2、如图所示。一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的

15、三个点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MPON，则A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C. M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动2007年北京理综22、（16分）两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的。一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达到极板是恰好落在极板中心。已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：（1）极板间的电场强度E；（2）粒子在极板间运动的加速度a；（3）粒子

16、的初速度v0。（2006年北京理综）3如图1所示，真空中相距的两块平行金属板、与电源连接(图中未画出)，其中板接地（电势为零），板电势变化的规律如图2所示。将一个质量kg，电量C的带电粒子从紧临板处释放，不计重力.求：(1)在时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小;(2)若板电势变化周期,在时将带电粒子从紧临板处无初速释放，粒子到达板时动量的大小；(3) 板电势变化频率多大时，在到时间内从紧临板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达板.练习一：1真空中有两个点电荷q1和q2，带同种等量电荷，a、b为q1、q2连线上的两点，c、d为q1、q2连线中垂线上的两点，如图所示，则关于a、b、c、d

17、四点的电场强度和电势，下列说法正确的是 AEa EbBabCEc EdDcd2如图所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E=4.0102N/C、水平向左的匀强电场。一个质量m=0.10kg、带电荷量q=5.010-5C的滑块（可视为质点），从轨道上与挡板相距x1=0.20m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动。当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x2=0.10m的Q点，滑块第一次速度减为零。若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：（1）滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；（2）滑块从P点运动到挡板处的过程

18、中，电场力所做的功；（3）滑块第一次与挡板碰撞的过程中损失的机械能。 练习二1下列对于电场的说法正确的是 A点电荷在其周围空间激发的电场是匀强电场B电场线的疏密可以表示电场强弱 C电场不是物质存在的形式之一D电场中的两条电场线可以相交 2如图所示，一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为370的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度取g，sin370=0.6，cos370=0.8。求：（1）水平向右电场的电场强度；（2）若将电场强度减小为原来的1/2，物块的加速度是多大；（3）电场强度变化后物块下滑距离L时的动能。3如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E1.0102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v02.0102m/s，的初速度向水平面以下的各个方向均匀释放质量为m2.010-15kg、电荷量为q+ 10-12C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上。若不计粒子重力，求：（结果保留两位有效数字） 粒子源所在处a点的电势； 带电粒子打在金属板上时的动能； 从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？