高三物理总复习经典资料 电场
电场【知识网络】
电场
基本定律
库仑定律：F=
2
2
1
r
Q
KQ
电荷守恒定律
能的性质
电势： ＝W AO/q 标量等势面
电势差电势差：U ab=φa-φb=
q
W
ab
特点：不变性相异性
特例：
U = Ed(匀强电场)
特点：与路径无关
电场力求法: W=Uq（适用任意电场）
做功W=FScosα(匀强电场)
正负功：正功（正顺负逆）
负功（正逆负顺）
定义: ε= qφ
电势能与W的关系: 作正功，电势能减小
作负功，电势能增加
Δε= －W电
力的性质
定义式：E=F/q （方向：正电荷的受力方向）
真空中点电荷：E=
2
r
KQ
匀强电场：E=U/d（d的意义）
特点：不变性相异性
场强
电
场
力
F＝Eq（任何电场）
F＝k
2
2
1
r
q
q
（真空中点电荷）
力能性质综
合应用
带电粒子在电场中：①平衡②直线加速③偏转
电场中导体：静电感应静电平衡静电屏蔽
第一节 电场的力的性质
【考点透视】
一、考纲指要
1．两种电荷．电荷守恒． （Ⅰ）
2．真空中的库仑定律．电荷量． （Ⅱ）
3．电场．电场强度．电场线．点电荷的场强．匀强电场．电场强度的叠加． （Ⅱ）
二、命题落点
1．库仑定律。如例1。
2.有关电场强度的运算。如例2。
3．电场力和摩擦力做功问题。如例3。
【典例精析】
例1：(全国高考题)两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q 和－Q 的电量，当它们相距r 时，它们之间的库仑力是F 。若把它们接触后分开，再置于相距r/3的两点，则它们的库仑力的大小将变为：
A ．F /3
B ．F
C ．3F
D ．9F
解析：当它们接触时正负电荷发生中和。还剩+Q 的电量，再由完全相同的金属小球平分，为一样的物体束缚电子的能力相同，所以各分得+
2Q 的电荷量，根据库仑定律即可得到结论。
答案：C
例2： (全国高考题)电场强度E 的定义式为E=F/q
A ．这个定义只适用于点电荷产生的电场
B ．上式中F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是放入电场中的电荷的电量
C ．上式中F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是产生电场的电荷的电量
D ．在库仑定律的表达式221r q q k
F 中，22r q k 是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小；而21r
q k 是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的场强大小 解析： E=F/q 是定义式，适用于任何电场；A 错。对于E=F/q 公式的理解B 正确所以C
错。电荷之间的作用力是通过电场发生的，两个相互作用的电荷之所以受力是因为处在对方的电场中，所以D 正确。
答案：BD
例3：（1989年高考全国卷）一个质量为m 、带有电荷-q 的小物体，可在水平轨道Ox 上运动，O 端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中，
场强大小为E ，方向沿Ox 轴正向，如图9—1—1所示。小物
体以初速v 0从x 0点沿Ox 轨道运动，运动时受到大小不变的
摩擦力f 作用，且f 且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s. 解析 首先要认真分析小物体的运动过程，建立物理图景。开始时，设物体从x 0点，以速度v 0向右运动，它在水平方向受电场力qE 和摩擦力f ，方向均向左，因此物体向右做匀减速直线运动，直到速度为零；而后，物体受向左的电场力和向右的摩擦力作用，因为qE >f ，所以物体向左做初速度为零的匀加速直线运动，直到以一定速度与墙壁碰撞，碰后物体的速度与碰前速度大小相等，方向相反，然后物体将多次的往复运动。 但由于摩擦力总是做负功，物体机械能不断损失，所以物体通过同一位置时的速度将不断减小，直到最后停止运动。物体停止时，所受合外力必定为零，因此物体只能停在O 点。 对于这样幅度不断减小的往复运动，研究其全过程。电场力的功只跟始末位置有关，而跟路径无关，所以整个过程中电场力做功 0q E x W E = 根据动能定理 k E W ?=总， 得： 200210mv fs qEx -=- f mv qEx s 22200+=∴。 点评：该题也可用能量守恒列式：电势能减少了0qEx ，动能减少了 202 1mv ，内能增加了fs ， ∴ 20021mv qEx fs += 。同样解得f mv qEx s 22200+=。 【常见误区】 1．不注意库仑定律的适用条件 由于一些同学对万有引力定律和库仑定律的适用条件理解不深刻，产生混淆。库仑定律图 9-1-1 只适用于可看作点电荷的带电体。 2.不会和力学问题有机结合 【基础演练】 1．在电场中某点放一检验电荷，其电荷量为q ，受到的力为F ，则该点电场强度为E =F /q.那么 A ．若移去检验电荷，该点电场强度变为零 B ．若该点放一电荷量为2q 的检验电荷，则该点场强变为E /2 C ．该点放一电荷量为2q 的检验电荷，该点场强仍为E D ．该点放一电荷量为2q 的检验电荷，该点场强为2E 2．将一定电量Q 分为q 和(Q －q)，在距离一定时，其相互作用力最大，则q 值应为（ ） A ．Q ／2 B ．Q ／3 C ．Q ／4 D ．Q ／5 3．在x 轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q 1，一个带负电荷-Q 2，Q 1=2Q 2，用E l 和E 2分别 表示两个电荷所产生的场强的人小，则在轴上： （ ） A ．E l =E 2之点只有一处，该处合场强为零 B ．E l =E 2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E C ．E l =E 2之点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E D ． E l =E 2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E 2 4.真空中有相距为R 的A 、B 两点，在A 、B 两处分别放有点电荷+Q 、-q （Q>q ），则+Q 、-q 所受的电场力F Q 、F q 和A 、B 两点处场强的大小的关系为（除两点电荷外，真空中不存在其它电场）： （ ） A ．E A =E B ，F Q =F q B ．E A C ．E A >E B ，F Q D ． E A F Q >F q 5．下面说法中错误的是： （ ） A ．在一个以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上，各处的电场强度相同 B ．在点电荷Q 的电场中的某一点，放入带电量为q 的另一点电荷，则q 受到的电场 力为2r Qq k ，该点的电场强度为2r Q k C ．电场强度是描述电场力的性质的物理量，它仅由电场自身决定 D ．点电荷在电场中所受到的电场力的大小和方向，除了和电场有关外，还与该点电荷 所带电量和性质有关 6．如图9—1—2所示，在一个光滑绝缘足够长的水平面上，静置两个质量均为m ，相距l 的大小相等的可视为质点的小球，其中A 球带正电，电荷量 为q ，B 球不带电。现在水平面上方加上一个场强大小为E ， E 方向沿AB连线方向水平向右的匀强电场，匀强电场充满水平面上方的整个空间。在电场力作用下，A球沿水平面向右运动并与B球发生碰撞，碰撞中A、B两球无动能损失且无电荷转移，两球碰撞时间极短。求 （1）A、B两球第一次碰撞前A球的速度v A1; （2）A、B两球第一次碰撞后B球的速度v/B1； （3）两球第一次碰撞后，还会再次不断发生碰撞，且每次碰 撞后两球都交换速度，则第一次碰撞结束到第二次碰撞 前的时间间隔△t1和第二次碰撞结束到第三次碰撞前的 时间间隔△t2之比为多少？ 第二节电场的能的性质 【考点透视】 一、考纲指要： 1．电势能．电势差．电势．等势面．（Ⅱ）2．匀强电场中电势差跟电场强度的关系．（Ⅱ）3．静电屏蔽．（Ⅰ） 二、命题落点 1．电势能和等势面。如例1。 2．匀强电场中电场力做功和电势能变化。如例2。 3．电场力和运动的合成和分解。如例3。 4．电场力和受力平衡，能量问题等。如例4。 【典例精析】 例1：（01全国高考）如图9—2—1，虚线a、b和c是静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb、和φc，φa﹥φb﹥φc。一带电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线 KLMN所示，由图可知 A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C．粒子从K到L的过程中，静电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能减少 解析由图可知一带电的粒子射入电场中开始减速然后加速，这是电场力的作用，粒子从K到L的过程中，电场力做负功，减速，动能减少电势能增加。粒子从L到M 的过程中，电场力做正功，加速，动能增加电势 图9-2-1 能减少 答案： AC 例2：（2004湖南理综20）如图9—2—2，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置。以W 1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W 2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所 做的功，则有 A ．W 1=0，W 2≠0 B ．W 1=0，W 2=0 C ．W 1≠0，W 2=0 D ．W 1≠0，W 2≠0 解析 从Ⅰ位置到Ⅱ位置的转动的过程中电场力对带正电的小球作 正功，对带负电的小球也作正功，因此W 1>0 从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程 中两个带电的小球位移大小相同，电场力对带正电的小球作正功，对带 负电的小球作负功，且功的值相等，所以W 2=0 答案：C 例3：（2005年北京卷24题）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m 、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度v 0竖直向上抛出。求运动过程中： （1）小球受到的电场力的大小及方向 （2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量 （3）小球的最小动量的大小及方向。 解析 （1）带正电的小球由静止释放，而电场力和重力的大小均为定值。合力的方向即为运动方向，因速度与竖直方向夹角为37°，电场力大小 F e =mgtan37°= 34 mg ，方向水平向右 （2）由运动的独立性 小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为v y = v 0－gt 沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a x = Fe m = 34 g 小球上升到最高点的时间t= g v 0，此过程小球沿电场方向位移：s x =12 a x t 2=g v 830 图9-2-2 B 图9—2—3 电场力做功 W=F x s x =932 mv 02 小球上升到最高点的过程中，电势能减少932 mv 02 （3）水平速度v x =a x t ，竖直速度v y =v 0－gt 小球的速度v=22y x v v +， 得出 2516 g 2t 2－2v 0gt+(v 02－v 2)=0 解得当t=g v 25160时，v 有最小值 v min =35 v 0 此时v x =1225 v 0，v y =925 v 0，tan θ=x y v v =34 ，即与电场方向夹角为37°斜向上 小球动量的最小值为p min =mv min =35 mv 0 最小动量的方向与电场方向夹角为37°，斜向上。 例4：（2002年理综全国卷）如图9—2—3所示有三根长度皆为l =1.00 m 的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的 O 点，另一端分别挂有质量皆为m=1.00×102-kg 的带电小球A 和B ，它们的电量分别为一q 和＋q ，q=1.00×107-C ．A 、B 之间用第三根线连接起来．空间中存在大小为E=1.00×106N/C 的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时 A 、B 球的位置如图9—2—3所示．现将O 、B 之间的线烧断，由于有空气阻力，A 、B 球最后会达到新的平衡位置．求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少．（不计两带电小球间相互作用的静电力） 解析 图9—2—4（1）中虚线表示A 、B 球原来的平衡位置，实线表示烧断后重新达到平衡的位置，其中α、β分别表示OA 、AB 与竖直方向的夹角。A 球受力如图（2）所示：重力mg ，竖直 图（3） 图（2） 图（1） 图9—2—4 向下；电场力qE ，水平向左；细线OA 对A 的拉力T 1，方向如图；细线AB 对A 的拉力T 2，方向如图。由平衡条件得 qE T T =+βαsin sin 21① βαcos cos 21T mg T +=② B 球受力如图（3）所示：重力mg ，竖直向下；电场力qE ，水平向右；细线AB 对B 的拉力T 2，方向如图。由平衡条件得 qE T =βsin 2③ mg a T =cos 2④ 联立以上各式并代入数据，得 0=α⑤ 45=β⑥ 由此可知，A 、B 球重新达到平衡的位置如图（4）所示。 与原来位置相比，A 球的重力势能减少了 )60sin 1( -=mgl E A ⑦ B 球的重力势能减少了 )45cos 60sin 1( +-=mgl E B ⑧ A 球的电势能增加了 W A =qE l cos60°⑨ B 球的电势能减少了 )30sin 45(sin -=qEl W B ⑩ 势能总和减少了 B A A B E E W W W ++-= ，解得 J 108.62-?=W 【常见误区】 1. 电场强度， 电势概念混淆 只有一条电场线，可以判定各点电势高低，但无法判定场强大小及电势是否大于零。 2． 电势与电势差概念混淆 错误混淆了电势与电势差两个概间的区别。在电场力的功的计算式W=qU 中，U 系指电场中两点间的电势差而不是某点电势。 公式W=qU 有两种用法：（1）当电荷由A→B 时，写为W=qU AB =q(U A －U B )，强调带符号用，此时W 的正、负直接与电场力做正功、负功对应；（2）W ，q ，U 三者都取绝对值运算，但所得W 或U 得正负号需另做判断。 3．重力何时考虑何时不考虑不清楚 【基础演练】 1．如图9—2—5所示，MN 是电场中某一条电场线上的两点，若负电荷由M 移到N 时，电 荷克服电场力做功，下列说法中不正确的是： （ ） A ．M 点和N 点之间一定有电势差 B ．M 点的场强一定大于N 点的场强 C ．电场线的方向从M 指向N D ．M 点的电势大于N 点的电势 2．一个点电荷，从静电场中的a 点移到b 点的过程中，电场力做功 为零，则： （ ） A ．a 、b 两点的电场强度一定相等 B ．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 C ．a 、b 两点的电势差为零 D ．点电荷一定沿直线从a 点移到b 点 3．两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a 、b 、 c 三点，如图9—2—6所示，下列说法正确的是： （ ） A ．a 点电势比b 点电势高 B ．a 、b 两点场强方向相同，a 点场强比b 点大 C ．a 、b 、c 三点与无穷远电势相等 D ．一带电粒子(不计重力)，在a 点无初速释放，则它将在a 、b 线上运动 4．下列关于电场的说法中正确的是： （ ） A ．静电场中，电场强度火的点电势必定高 B ．静电场中，电场强度为零的各点电势是相等的 C ．匀强电场中，两点间的距离越大，则两点间的电势差就越大 D ．无论是匀强电场还是点电荷形成的电场，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的 5．在正点电荷Q 形成的电场中，有M 、N 两点，如图9—2—7所示．以下不正确的是（ ） A ．M 点的场强大于N 点的场强 B ．M 点的电势大于N 点的电势 C ．将一正点电荷分别放在M 点和N 点，则该电荷在M 点电势能大 D ．将一负点电荷分别放在M 点和N 点，则该电荷在M 点电势能大 第三节容器 带电粒子在电场中的运动 【考点透视】 图9—2— 6 M N 图9—2—7 一、考纲指要： 1．电容器．电容．平行板电容器的电容．常用的电容器． （Ⅱ） 2．常用的电容器 （Ⅰ） 3．带电粒子在匀强电场中的运动． （Ⅱ） 二、命题落点 1．平行板电容器电容器和电势差。如例1 2．研究带电物体平行板中运动时电势能变化。如例2 3．研究带电物体平行板中运动。如例3 4．研究带电物体在电场中偏转和运动的合成。如例4 【典例精析】 例1：（2003年江苏卷5）两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图9—3—1所示，接通开关K ，电源即给电容器充电.（ ） A ．保持K 接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B ．保持K 接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大 C ．断开K ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D ．断开K ，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大 解析 保持K 接通状态，因电容器与电源保持连接，则电容器两极 板的电势差不变；减小两极板间的距离，根据公式E=d U 得知E 增大，A 错。根据公式C=kd S πε4知在两极板间插入一块介质，C 变大；保持K 接通，U 不变；根据公式C=U Q 可知Q 变大；B 正确。断开K ，电容器Q 保持不变；根据公式C=kd S πε4减小两极板间的距离时，电容C 变大，由C=U Q 可知，两极板间的电势差U 减小，C 正确。 断开K 时Q 保持不变，在两极板间插入一块介质，C 变大。由C=U Q 得到两极板间的电势差U 减小，D 错误。 答案：BC 例2：（01上海）一束质量为m 、电量为q 的带电粒子以平行于 两极板的速度v 0进入匀强电场，如图9—3—2所示，如果两极板间 电压为U ，两极板间的距离为d ，板长为L ， 设粒子束不会击中极板， 图9—3— 1 则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为 （粒子的重力忽略不计） 解析 粒子在电场中t =0 v L ，加速度为md qU a =，所以离开电场时垂直极板的速度为v 1=0m dv qUL ，由动能定理W=20202121)(21mv v v m -+=20 22222v md L U q 例3：（2003年上海卷）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m 2的金属板，间距L=0.05m ，当连接到U=2500V 的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图9—3—3所示，现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C ，质量为m=2.0×10-15kg ， 不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所 受重力。求合上电键后： （1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？ （2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？ （3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？ 解析（1）当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力 F=qU/L ① mL qUt at L 22122== ② ∴ )s (02.02==L qU m t ③ （2）W=2 1NALUq=2.5×10-4（J ） ④ （3）设烟尘颗粒下落距离为x )()(212x L NA x L qU x L NA mv E k -?=-?= ⑤ 当x=2 L 时 E K 达最大，x=21at 12 t 1=0.014s ⑥ 例4：（2004北京理综25）图9—3—4是某种静电分选器的原 理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成 匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板 距离相等。混合在一起的a 、b 两种颗粒从漏斗出口下落时，a 种 图9—3— 3 图9—3—4 颗粒带上正电，b 种颗粒带上负电。经分选电场后，a 、b 两种颗粒分别落到水平传送带A 、B 上。已知两板间距d=0.1m ，板的度l=0.5m ，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×10－ 5C/kg 。设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量。（g=10m/s 2）。 （1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？ （2）若两带电平行板的下端距传送带A 、B 的高度H=0.3m ，颗粒落至传送带时的速度 大小是多少？ （3）设颗粒每次与传带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大 小的一半。写出颗粒第n 次碰撞反弹高度的表达式。并求出经过多少次碰撞，颗粒 反弹的高度小于0.01。 解析（1）左板带负电荷，右板带正电荷。 依题意，竖直方向l =21gt 2 水平方向2212t dm Uq d s == ①②两式联立得U=1×104V （2）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足 s m H l g m Uq v m v H l m g Uq /4)(22 1)(212 ≈++==++ （3）在竖直方向颗粒作自由落体运动，它第一次落到水平传送带上沿竖直方向的速度 s m H l g v /4)(21=+=。反弹高度h 1=g v y 242? 根据题设条件，颗粒第n 次反弹后上升的高度m g v h n y n n 8.0)41()2()41(2?== 当n=4时，h n <0.01m 【常见误区】 1．电容的知识缺乏造成错误 对电容器充放电的物理过程不清楚。尤其是充电完毕后，电路有哪些特点不清楚。 2．忽视偏转电场做功的实际情况 【基础演练】 1.平行板电容器两板间的电压为U ，板间距离为d ，一个质量为m ，电荷量为q 的带电粒子 从该电容器的正中央沿与匀强电场的电场线垂直的方向射入，不计重力．当粒子的入射初速度为v 0时，它恰好能穿过电场而不碰到金属板．为了使入射初速度为v 0/2的同质量的带电粒子也恰好能穿过电场而不碰到金属板，则在其它量不变的情况下，必须满足 A.使粒子的电荷量减半 B.使两极板间的电压减半 C.使两极板的间距加倍 D.使两极板的间距增为原来的4倍 2.如图9—3—5所示，虚线a 、b 、c 、d 表示匀强电场中的4个等势面．两 个带电粒子M 、N （重力忽略不计）以平行于等势面的初速度射入电 场，运动轨迹分别如图中MPN 和NQM 所示．已知M 是带正电的带 电粒子．则下列说法中正确的是 （ ） A.N 一定也带正电 B.a 点的电势高于b 点的电势，a 点的场强大于b 点的场强 C.带电粒子N 的动能减小电势能增大 D.带电粒子N 的动能增大电势能减小 3.在场强大小为E 的匀强电场中，质量为m 、带电量为+q 的物体以某一初速沿电场反方向做 匀减速直线运动，其加速度大小为0.8qE/m ，物体运动s 距离时速度变为零。则下列说法中错误的是 （ ） A.物体克服电场力做功qEs B.物体的电势能减少了0.8qEs C.物体的电势能减少了qEs D.物体的动能减少了0.8qEs 4．如图9—3—6所示，竖直放置的平行金属板间距为d=8cm ，板间 电压为U=2.0×103V ．在其间的匀强电场中用丝线悬挂一个带 负电的小球，丝线长L=6.0cm ，小球质量为m=2.0g ．将小球 拉到与悬点O 等高的B 点后将它无初速释放，小球摆到O 点 正下方的A 点时速率为零．求： ?小球的电荷量q ； ?小球下摆过程中的最大速度v m 。 5．1000eV 的电子流在两极板中央斜向上方进入匀强电场，电 N 图9—3—5 图9—3—6 场方向竖直向上，它的初速度与水平方向夹角为30°，如 图9—3—7。为了使电子不打到上面的金属板上，应该在 两金属板上加多大电压U ？ 6．（06年全国理综卷Ⅰ，25）有个演示实验，在上下面都是金 属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上 下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以 下简化模型进行定量研究。 如图所示，电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置，相距为d ，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。设两板 之间只有一个质量为m 的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α<<1）。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g 。 （1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？ （2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T 内小球做了很多次往返运动。求在T 时 间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。 第四节 用描迹法画出电场中平面上的等势线 练习使用示波器 【考点透视】 一、考纲指要 1．实验：用描迹法画出电场中平面上的等势线 2．示波管，示波器及其应用 ε 二、命题落点 1．利用灵敏电流计找出等势点。例1 2．正确进行实验操作，例2 3．示波器的了解，例3 【典例精析】 例1.如图图9—1为描述电场中等势线的装置，图中A 、N 、 C 、 D 、B 间距相等，其中A 、B 为金属圆柱，当电流表从正接 线柱流入G 表时，其指针向正接线柱一侧偏转。（1）当G 表指 针 时，说明探针所接触的两点是等势点。 （2）当探针I 接在D 点，探针II 接在某点时，G 表指针 偏向负接线柱一侧，为了寻得等势点，探针II 应向 移， 才能寻得等势点。 解析 （1）因为两点电势相等时无电流。所以当G 表指针 指零 时，说明探针所接触的两点是等势点。 （2）G 表指针偏向负接线柱一侧，说明电流是从负接线柱流入G 表，即是由D 点流入。此时探针II 与导电纸的触点电势比D 点低。在导电纸上自右向左电势 逐渐降低。要使探针II 与的触点与I 接在的D 点等势，应将探针II 向 右移动。 例2.（2004全国4卷22题）图9—2中给出器材为：电源E （电 动势为12V ，内阻不计），木板N （板上从下往上依次叠放白纸、复写 纸、导电纸各一张），两个金属条A 、B （平行放置在导电纸上，与导 电纸接触良好，用作电极），滑线变阻器R （其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻），直流电压表○ V （量程为6V ，内阻很大，其负接线柱与B 极相连，正接线柱与探针P 相连），开关K 。现要用图中仪器描绘两平行金属条AB 间电场中的等势线。AB 间的电压要求取为6V 。 （Ⅰ）在图中连线，画成实验电路原理图。 （Ⅱ）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方。 a . 接好实验电路。 b. 。 c. 合上K ，并将探针P 与A 相接触。 图9—1 图9—2 d. 。 e. 用探针压印的方法把A 、B 的位置标记在白纸上。画一线段连接AB 两极，在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置印在白纸上。 f . 将探针与某一基准点相接触， ，这一点是此基准的等势点。用探针把这一点的位置也压印在白纸上。用相同的方法找出此基准点的其它等势点。 g. 重复步骤f ，找出其它4个基准点的等势点。取出白纸画出 各条等势线。 解析：（I ）连接线路如图9—3所示。（II ）把变阻器的滑动触头 移到靠近D 端处调节R ，使电压表读数为6V ，记下电压表读数，在 导电纸上移动探针，找出电压表读数与所记下的数值相同的另一点 例3.（2003年江苏卷11）图9—4为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。 （1）若要增大显示波形的亮度，应调节 旋钮。 （2）若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节 旋钮。 （3）若要将波形曲线调至屏中央，应调节 与 旋钮。 答案：（1）辉度（或写为 ） （2）聚焦（或写为○） （3）垂直位移（或写为↑↓）水平位移（或写为→←） 【常见误区】 1．铺白纸、复写纸、导电纸的顺序错乱，或者将电膜向下。找出电流流向与灵敏电流计指针的偏转关系，因有时电源装在等势线描绘仪盒内，操作时若不找出上述关系则不能迅速判断电位哪边高哪边低而延误实验时间。 2．示波器原理不清，偏转电极XX ′和YY ′不分。 【基础演练】 1．在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，在下列所给出的器材中，应该选用的 是 （ ） A ．6伏的交流电源 B ．6伏的直流电源 C ．100伏的直流电源 D ．量程0- 0.5伏，零刻度在刻度盘中央的电压表 9—4—3 图 9— 4 E ．量程0 -300微安，零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序是（自上而下）①_______②________③________ 在实验中，按下电键接通电路，若一探针与基准点Ｏ接触，另一探针已分别在基准点Ｏ的两侧找到了实验所需要的两点a 、b ，如图9—5，则当此探针与a 点接触时，电表的指针应_______（填左偏、指零、右偏），当此探针与b 点接触时，电表的指针应_______（填左偏、指零、右偏）。 2．如图图9—6所示装置中，两平行铁夹正中央放上一铜质圆环C 紧压在导电纸上不接电源， 代表电场中的导体，某同学用灵敏电流计接出两个探针描绘出平面上等势线和电场线如下图所示，问：①当两个探针探测C 环内任意两点时，电流计指针应_______（左偏、指零、右偏），表明在电场中_____________________ ②当两个探针探测C 环上各点时，电流计指针应_______（左偏、指零、右偏），当两个探针探测C 环上任一点和C 环内导电纸上任一点时，电流计指针应_______（左偏、指零、右偏）表明______________ ③从这位同学描绘的图可以看出___________________________。 3．示波器的核心部件是一只 ，它由电子枪、偏转电极和 组成，偏 转电极有XX′ 和YY′ 两对，其中YY′ 电极与示波器面板的 旋钮和 旋钮相连，XX′电极与示波器面板的 旋钮和 旋钮相连。图9—7是《练习使用示波器》实验的示意图，图中“X ”、输入“Y 输入”、“地”为信号输入接线柱。实验要求用示波器测图中b 、c 间的直流电压。把b 接“地”接线柱，欲使P 滑动时，亮斑在竖直方向移动，则c 端应接 接线柱。实验发现，当P 滑到最左端时，亮斑恰好在荧光屏的中心；当P 滑到最右端时，亮斑向下偏离中心3.0格。当P 滑到某点时，亮斑向下偏离中心2.5格，则此时b 、c 间的电压为 V 。（图中电源是电动势为1.5V ，内阻不计的一节干电池） 图9— 5 图9—6 图9—7 综合能力检测（九） 电 场 第I 卷（选择题 共40分） 一、选择题（本题包括10小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的 有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1．如图1所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三点，电场线的方向由a 到 c ，a 、b 间距离等于b 、c 间距离，用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强，可以判定 （ ） A ．φa ＞φb ＞φc B ．E a ＞E b ＞E c C ．φa –φb =φb –φ c D ．E a = E b = E c 2．如图2所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为1×10-2C 的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A 点移到B 点，动能损失了0.1 J ，若A 点电势为10 V ，则 （ ） A ．A 点电势为零 B ．电场线方向向左 C ．电荷运动的轨迹可能是图中曲线a D ．电荷运动的轨迹可能是图中曲线b 3．如图3所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场 中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则 （ ） A ．小球不可能做匀速圆周运动 B ．当小球运动到最高点时绳的张力一定最小 C ．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大 D ．小球运动到最低点时，电势能一定最大 4．如图4所示，a 、b 和c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V 、4V 和1.5V 。一质子（H 11）从等势面a 上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b 时的速率为v ） A ．质子从a 等势面运动到c 等势面电势能增加4.5eV B ．质子从a 等势面运动到c 等势面动能增加4.5eV C ．质子经过等势面c 时的速率为2.25v D ．质子经过等势面c 时的速率为1.5v 5．光滑绝缘的水平面上，一个带电粒子a 在半径为r 的圆周上绕圆心处一固定不动的带电质 点做匀速圆周运动，若运动中带电粒子a 与另一质量相同、原来静止的粒子b 碰撞后合并成粒子c ，粒子b 所带电荷量是粒子a 电荷量的一半，且与圆心处带电质点的电性相同（粒子重力均不计），则合并之后，粒子c （ ） A ．仍在原轨道上做匀速圆周运动 B ．开始做匀速直线运动 C ．开始做不是圆周的曲线运动，且离圆心越来越近 D ．开始做不是圆周的曲线运动，且离圆心越来越远 6．如图5所示，光滑绝缘的水平面上M 、N 两点各放一电荷量分别为+q 和+2q ，完全相同的 金属球A 和B ，给A 和B 以大小相等的初动能E 0（此时动量大小均为p 0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M 、N 两点时的动能分别为E 1和E 2，动量大小分别为p 1和p 2，则 （ ） A ．E 1=E 2=E 0 p 1=p 2=p 0 B ．E 1=E 2＞E 0 p 1=p 2＞p 0 C ．碰撞发生在M 、N 中点的左侧 D ．两球不会同时返回M 、N 两点 7．如图6所示，一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速 度v 0射入电场中，恰好能从下板边缘以速度v 1飞出电场。若其它条件 不变，在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场，该带电粒子恰能从上 板边缘以速度v 2射出。不计重力，则 （ ） A ．2v 0= v 1+v 2 B ．v 0=2/)(2221v v + C ．v 0=21v v ? D ．v 0 8．在如图7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 v m 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 9．如图8，质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，且处 在场强为E 的匀强电场中，当小球A 静止时，细线与竖直 方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所 带的电量应为 （ ） A ．E m g 33 B ． E m g 3 C ．E mg 2 D ． E mg 2 10．如图9所示，带箭头的直线表示某电场的电场线，虚线表示等势线，一个带负电的粒子 以一定初速度进入电场，由A 运动到B （轨迹为图中AB 实曲线所 示）．设粒子经过A 、B 两点时的加速度和动能分别用a A 、a B 、E A 、 E B 表示，则（不计粒子重力）（ ） A ．a A ＞a B B ．a A =A B C ．E A ＞E B D ． E A ＜E B 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 二、非选择题（本题包括6题） 11．（6分）用恒定电流的电流场模拟静电场描绘等势线时，下列哪些模拟实验的设计是合理 的_____________（填字母代号） A ．如图10?所示圆柱形电极M 、N 都接电源的正极，模拟等量正点电荷周围的静电场 B ．如图10?所示圆柱形电极M 接电源正极，圆环形电极N 接电源负极，模拟正点电荷 周围附近的静电场 C ．如图10?所示两个平行的长条形电极M 、N 分别接电源正、负极，模拟平行板电容 器间的静电场 D ．如图10?所示圆柱形电极M 接电源负极，模拟负点电荷周围的静电场 12．（8分）如图11在用描迹法画出电场中平面上的等势线的实 验中，采用的装置如图甲所示。在平整的木板上，由下而 上依次铺放白纸、复写纸和导电纸。A 、B 为两个电极，分 高三物理第一轮专题复习——电磁场 在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿－x 方向射入磁场，恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿＋y 方向飞出。 （1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ； （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B ’，该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B ’多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少？ 电子自静止开始经M 、N 板间（两板间的电压 为U ）的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中， 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ，如图所示．求匀强磁 场的磁感应强度．（已知电子的质量为m ，电量为e ） 高考）如图所示，abcd 为一正方形区域，正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入，若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场，电场强度为E ，则离子束刚好从c 点射出；若撒去电场，在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀，磁感应强度为B ，则离子束刚好从bc 的中点e 射出，忽略离子束中离子间的相互作用，不计离子的重力，试判断和计算： （1）所加磁场的方向如何？（2）E 与B 的比值B E /为多少？ 制D 型金属扁盒组成，两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图，在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D 型盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ，质量为m ，加速时电极间电压大小为U ，磁场的磁感应强度为B ，D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短，可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 （1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率； （2）求离子能获得的最大动能； （3）求离子第1次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。 如图甲所示，图的右侧MN 为一竖直放置的荧光屏，O 为它的中点，OO’与荧光屏垂直，且长度为l 。在MN 的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为E 。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O 为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m 、电荷为q 的带电粒子以相同的初速度 v 0从O’点沿O’O 方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。 （1）若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O 处，求这个磁场的磁感强度的大小和方向。 （2）如果磁感强度的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中A 点处，已知A 点的纵坐标 l y 3 3 ，求它的横坐标的数值。 E 、方向水平向右，电场宽度为L ；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里。一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O 点，然后重复上述运动过程。求： （1）中间磁场区域的宽度d ； （2）带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t 。 如下图所示，PR 是一块长为L= 4m 的绝缘平板，固定在水平地面上，整个空间有一个平行 B B l O 甲 乙 电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时，可将其归类。 正负号含义多。在静电场中，物理量的正负号含义不同，要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54．两种电荷．电荷守恒 55．真空中的库仑定律．电荷量 56．电场．电场强度．电场线．点电荷的场 强．匀强电场．电场强度的叠加 57．电势能．电势差．电势．等势面 58．匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59．静电屏蔽 60．带电粒子在匀强电场中的运动 61．示波管．示波器及其应用 62．电容器的电容 63．平行板电容器的电容，常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算，只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况 到电场当中 具体复习建议 一．两种电荷，电荷守恒，电荷量（Ⅰ） 1．两种电荷的定义方式。（丝绸摩擦玻璃棒，定义玻璃棒带正点；毛皮 摩擦橡胶棒，定义橡胶棒带负电） 2．从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电（所带电性与原带电体相同） 摩擦起电（两物体带等量异性电荷） 感应带电（两导体带等量异性电荷） 3．由于物体的带电过程就是电子的转移过程，所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量（基本电量）的整数倍。 4．知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。（注意电性） 二．真空中的库仑定律（Ⅱ）1．r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上，满足同性相斥，异性相吸。2．规律在以下情况下可使用：（1）规定为点电荷；（2）可视为点电荷； （3）均匀带电球体可用点电荷等效处理，绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理，但r 表示 两球心之间的距离。（其它形状的带电体不可用电荷中心等效） （4）用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 两球带异性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 3．点电荷库仑力参与下的平衡模型（两质量相同的带电通草球模型） 4．两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 （1）相互作用力是斥力或为零（带等量异性电荷时为零） L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T 专题四静电场 1、某静电场的电场线分布如图所示，P、Q为该电场中的两点， 下列说法正确的是 A．P点电势高于Q点电势 B．P点场强小于Q点场强 C．将负电荷从P点移动到Q点，其电势能减少 D．将负电荷从P点移动到Q点，电场力做负功 2、水平线上的O点放置一点电荷，图中画出电荷周围对称分布的 几条电场线，如图所示。以水平线上的某点O'为圆心画一个圆，与 电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是( ) A．b、e两点的电场强度相同B．a点电势低于c点电势 C．b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D．电子沿圆周由d到b，电场力做正功3、图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带负电的点电荷。 一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运 动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（） A．带负电B．在c点受力最大 C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化小于有b点到c点的动能变化 4、如图所示，虚线是两个等量点电荷所产生的静电场中的一簇等势 线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运 动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是 A．由a到b的过程中电场力对带电粒子做正功 B．由a到b的过程中带电粒子的电势能在不断减小 C．若粒子带正电，两等量点电荷均带正电 D．若粒子带负电，a点电势高于b点电势 5、一质子从A点射入电场，从B点射出，电场的等差等势面和 质子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不 计质子的重力。下列说法正确的是 A．A点的电势高于B点的电势 B．质子的加速度先不变，后变小 C．质子的动能不断减小 D．质子的电势能先减小，后增大 6、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、 q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点， 若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则 下列说法正确的是 A．B点电势高于A点电势B．q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能 C．点电荷Q带负电D．q1的电荷量大于q2的电荷量 7、如图所示，虚线为某一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M、N为运动轨迹上两 电场练习题 一、选择题 1.如图所示，在静止的点电荷 +Q 所产生的电场中，有与＋ Q 共面的 A 、B、 C 三点，且 B、 C 处于以＋ Q 为圆心的同一圆周上。设 A 、B、C 三点的电场强度大小分别为 E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，则下列判断正确的是 A. E A 专题四 电场和磁场 一、电场和磁场中的带电粒子 1、知识网络 2、方法点拨： 分析带电粒子在电场、磁场中运动，主要是两条线索： （1）力和运动的关系。根据带电粒子所受的力，运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。 （2）功能关系。根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系，从而可确定带电粒子的运动情况，这条线索不但适用于均匀场，也适用于非均匀场。因此要熟悉各种力做功的特点。 处理带电粒子在场中的运动问题应注意是否考虑带电粒子的重力。这要依据具体情况而定，质子、α粒子、离子等微观粒子，一般不考虑重力；液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子由题设条件决定，一般把装置在空间的方位介绍的很明确的，都应考虑重力，有时还应根据题目的隐含条件来判断。 处理带电粒子在电场、磁场中的运动，还应画好示意图，在画图的基础上特别注意运用几何知识寻找关系。 3、典型例题 【例题1】如图1所示，图中虚线MN 是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直纸面向外。O 是MN 上的一点，从O 点可以向磁场区域发射电量为+q 、质量为m 、速率为v 的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P 点相遇，P 到O 的距离为L ，不计重力及粒子间的相互作用。 （1）求所考察的粒子在磁场中的轨道半径； （2）求这两个粒子从O 点射入磁场的时间间隔。 半径公式： qB mv R = 周期公式： qB m T π2= 带电粒子在电场磁场中的运动 带电粒子在电场中的运动 带电粒子在磁场中的运动 带电粒子在复合场中的运动 直线运动：如用电场加速或减速粒子 偏转：类似平抛运动，一般分解成两个分运动求解 圆周运动：以点电荷为圆心运动或受装置约束运动 直线运动（当带电粒子的速度与磁场平行时） 圆周运动（当带电粒子的速度与磁场垂直时） 直线运动：垂直运动方向的力必定平衡 圆周运动：重力与电场力一定平衡，由洛伦兹力提 供向心力 一般的曲线运动 高考物理试题——电场（课堂） （全国卷1）16．关于静电场，下列结论普遍成立的是( ) A ．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B ．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C ．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 D ．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 （全国卷2）17. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为V/m.已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/,水的密度为kg/。这雨滴携带的电荷量的最小值约为（ ） A ．2 C B. 4 C C. 6 C D. 8 C （天津卷）5.在静电场中，将一正电荷从a 点移到b 点，电场力做了负功，则( ) A ．b 点的电场强度一定比a 点大 B ．电场线方向一定从b 指向a C ．b 点的电势一定比a 点高 D ．该电荷的动能一定减小 （天津卷）12.（20分）质谱分析技术已广泛应用 于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意 如图，M 、N 为两块水平放置的平行金属极板，板长为 L ，板右端到屏的距离为D ，且D 远大于L ，O’O 为垂直 于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离O’O 的距离。以屏中心O 为原点建立xOy 直角坐标系，其中x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向。 （1）设一个质量为m 0、电荷量为q 0的正离子以速度v 0沿O’O 的方向从O’点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O 点。若在两极板间加一沿+y 方向场强为E 的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O 点的距离y 0; 4 102s 3103m ?910-?910-?910-?910- 2021年高考物理专题复习：电场 1、导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为() A．－q B．q C．2q D．4q 2、两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，且θ1 >θ2 ，则下列说法正确的是() A．m1 ＞m2B．m1 ＜m2 C．q1 ＜q2D．q1 ＞q2 3、如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度逐渐增大的是() A B C D 4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a 点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是() A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φb C．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φb 5、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103 N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm，则下述计算结果正确的是() A．a、b之间的电势差为4 000 V B．a、c之间的电势差为50 V C．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零 D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25 J 6、在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t＝2 s时，电子将处在() A．A点B．A点左方l处 C．A点右方2l处D．A点左方2l处 7、(双选)如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示电流方向．下列说法正确的有() A．电容器正在充电 B．电容器正在放电 C．电容器两板间距离一定正在变大 D．电容器两板间距离可能正在变小 上海市各区县2017届高三物理试题电场专题分类精编 一、选择题 1、（2017崇明第12题）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υA 向右经过A 点向B 点运动，经过一段时间后，粒子以速度υB 经过B 点，且υB 与υA 方向相反，不计粒子重力，下面判断正确的是 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 点的速度一定大于在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 2、（2017虹口第5题）三个点电荷附近的电场线分布如图所示，c 是电量相等的两个负电荷连线的中点， d 点在正电荷的正上方，c 、d 到正电荷的距离相等，则（ ） （A ）c 点的电场强度为零 （B ）b 、d 两点的电场强度不同 （C ）a 点的电势比b 点的电势高 （D ）c 点的电势与d 点的电势相等 3、（2017虹口第8题）如图所示，一带正电的点电荷固定于O 点，两虚线圆均以O 为圆心。两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹，a 、b 、c 、d 、e 为轨迹和虚线圆 的交点，不计重力。下列说法中正确的是（ ） （A ）M 、N 均带负电荷 （B ）M 在b 点的速度小于它在a 点的速度 （C ）N 在c 点的电势能小于它在e 点的电势能 （D ）N 在从e 点运动到d 点的过程中电场力先做正功后做负功 4、（2017嘉定、长宁第8题）带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a 点以初速度v 0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b 点，如图所示，实线是电场线，关于粒子，下列说法正确的是（ ） （A ）在a 点的加速度大于在b 点的加速度 （B ）在a 点的电势能小于在b 点的电势能 （C ）在a 点的速度小于在b 点的速度 （D ）电场中a 点的电势一定比b 点的电势高 v A v B A B 电场(一) 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= C 2．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 22 1r q kq F = 其中k 为静电力常量， k =9．0×10 9 N m 2/c 2 注意：1）使用库仑定律计算时，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、α粒子、各种离子）相互作用时，万有引力或重力可以忽略不计。 3）库仑分取电量的方法：两个大小、形状完全相同的带电金属球相碰后，带电量一定相等。 【例1】 在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？ 解：①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B 点的右侧；再由2r kQq F =，F 、k 、q 相同时Q r ∝ ∴r A ∶r B =2∶1，即C 在AB 延长线上，且AB=BC 。 ②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡， 另一个必然也平衡。由2r kQq F = ，F 、k 、Q A 相同，Q ∝r 2，∴Q C ∶Q B =4∶1，而且必须是正电荷。所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q 【例2】 已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m 的相同小球，彼此间的距离都是l ，A 、B 电荷量都是+q 。给C 一个外力F ，使三个小球保持相对静止共同加速运动。求：C 球的带电性和电荷量；外力F 的大小。 解：先分析A 、B 两球的加速度：它们相互间的库仑力为斥力， 因此C 对它们只能是引力，且两个库仑力的合力应沿垂直于AB 连线的方向。这样就把B 受的库仑力和合力的平行四边形确定了。于是可得Q C = -2q ，F =3F B =33F AB =2 2 33l kq 。 三、电场的力的性质 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 （1）定义：电场强度，简称场强 q F E = （2）点电荷周围的场强公式是：2r kQ E = ，其中Q 是产生该电场的电荷，叫场电荷。 （3）匀强电场的场强公式是：d U E = ，其中d 是沿电场线方向上的距离。 【例3】 图中边长为a 的正三角形ABC 的三点顶点分别固定三个点电荷+q 、+q 、-q ，求该三角形中心O 点处的场强大小和方向。 解：每个点电荷在O 点处的场强大小都是( ) 2 3 /3a kq E = 由 图可得O 点处的合场强为2 6a kq E O = ，方向由O 指向C 。 【例4】 如图，在x 轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求：x 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点处的合场强方向。 -5 -3 -1 1 -4Q +9 Q A 电场 一、选择题(每小题6分,共54分) 1.(2020届广东六校第一次联考,5)如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则() A.M点的电势比N点的低 B.M点的电场强度大小一定比N点的大 C.正电荷在M点的电势能比在N点的大 D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的小 2.(2019广东一模,21)(多选)如图所示,点电荷Q1、Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上,将点电荷Q3(电荷量未知)固定于正三角形的中心,Q1=Q2=+q。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q,且Q=-q,点电荷Q恰好处于平衡状态。已知静电力常量为k,不计各电荷受到的重力,下列说法正确的是() A.若撤去Q3,则Q将做匀加速直线运动 B.Q3的电荷量为-√3q 3 C.若不改变Q的电性,仅改变其电荷量,Q将不再受力平衡 D.若将Q1的电荷量改为-q,则Q受到的合力大小为2kq2 L2 3.(2020届珠海月考,8)如图所示,有两对等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处,a、b、c、d 为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是() A.O点电场强度为零 B.a、c两点的电场强度大小相等、方向相反 C.将一带正电的试探电荷从b点沿直线移动到d点,电场力做功为零 D.将一带正电的试探电荷从a点沿直线移动到c点,试探电荷具有的电势能增大 4.(2019广州二模,21)(多选)水平放置的平行板电容器与电源相连,下极板接地。带负电的液滴静止在两极板间P点,以E表示两极板间的场强,U表示两极板间的电压,φ表示P点的电势。若电容器与电源断开,保持下极板不动,将上极板稍微向上移到某一位置,则() A.U变大,E不变,φ不变 B.U不变,E变小,φ降低 C.液滴将向下运动 高三物理一轮复习，电场知识点总结 高三物理一轮复习，应该如何快速掌握知识点，灵活运用物理公式呢？三好网小编整理出高三物理一轮复习，电场知识点总结，希望能帮助高三生轻松应对一轮复习。 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C)；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F：点电荷间的作用力(N)，k：静电力常量k=9.0×109N？m2/C2，Q1、Q2：两点电荷的电量(C)，r：两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引 3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E：电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB：AB两点间的电压(V)，d：AB两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F=qE {F：电场力(N)，q：受到电场力的电荷的电量(C)，E：电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB：带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q：带电量(C)，UAB：电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E：匀强电场强度，d：两点沿场强方向的距离(m)｝ 9.电势能：EA=qφA{EA：带电体在A点的电势能(J)，q：电量(C)，φA：A点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝ 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式，计算式) {C：电容(F)，Q：电量(C)，U：电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S：两极板正对面积，d：两极板间的垂直距离，ω：介电常数) 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向：匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d) 抛运动平行电场方向：初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2，a=F/m=qE/m 高中物理复习07-电场 班级姓名得分 考纲要求： 第一节：库仑定律 一、点电荷和库仑定律 1．电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷 (1)电荷量是物体带电的多少，电荷量只能是元电荷的整数倍． (2)元电荷是最小的电荷量，电子和质子带有最小的电荷量，即e＝1.6×10－19 C. (3)点电荷是一种理想化的模型，忽略带电体的大小和形状． (4)试探电荷要求放入电场后对原来的电场不产生影响，且要求在其占据的空间内场强“相同”，故其应为带电荷量“足够小”的点电荷． 2．库仑定律的理解和应用 (1)适用条件：真空中，静止的点电荷之间的作用。 ①在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式． ②当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷． (2)库仑力的方向：沿两点的连线向外（斥力）或向内（引力）。 二、库仑力作用下的平衡问题 1．分析库仑力作用下的平衡问题的思路 (1)确定研究对象．适当选取“整体法”或“隔离法”，一般是先整体后隔离． (2)对研究对象进行受力分析．电子、质子等可不考虑重力，而尘埃、液滴等一般需考虑重力． (3)列平衡方程(F 合＝0或F x ＝0，F y ＝0)或用平衡条件推论分析． 2．三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件：每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反． (2)规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上； “两同夹异”——正负电荷相互间隔； “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小； “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷． 【例1】如图所示，电荷量为Q 1、Q 2的两个正电荷分别固定于A 点和B 点， 两点相距L ，在以L 为直径的光滑绝缘上半圆环上，穿着一个带电小球q(可视为点电荷)在P 点平衡，若不计小球的重力，那么PA 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系满足( ) A ．tan 2 α＝Q 1Q 2 B ．tan 2 α＝Q 2Q 1 C ．tan 3 α＝Q 1Q 2 D ．tan 3 α＝Q 2Q 1 【例2】 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A 、B ，A 带电＋Q ，B 带电－9Q.现引入第三个点电荷C ，恰好使三个点电荷均在电场力 的作用下处于平衡状态，问：C 应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量 为多少？ 三、库仑力与牛顿定律相结合的问题 【例3】光滑绝缘的水平面上固定着三个带电小球A 、B 、C ，它们的质量均为m ，间距均为r ， A 、 B 带等量正电荷q ，现对 C 球施一水平力F 的同时，将三个小球都放开，如图所示，欲使得三个小球在运动过程中保持间距r 不变，求： (1)C 球的电性和电荷量； (2)力F 及小球的加速度a . 第二节：电场强度和电场线 一、场强的三个表达式的比较及场强的叠加 1．场强的三个表达式的比较 2.电场的叠加原理 多个电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵循平行四边形定则． 【例1】 如图甲所示，在一个点电荷Q 形成的电场中，Ox 坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为2.0 m 和5.0 m ．放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图象如图乙中直线a 、b 所示，放在A 点的电荷带正电，放在B 点的电荷带负电．求： (1)B 点的电场强度的大小和方向； (2)试判断点电荷Q 的电性，并说明理由； (3)点电荷Q 的位置坐标． 高三物理电场专题复习针对训练题 班级姓名学号 一、选择题： 1、如图是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是（B ） A．A点场强一定大于B点场强 B．在B点释放一个电子，将一定向A点运动 C．这点电荷一定带正电 D．正电荷运动中通过A点时，其运动方向一定沿AB方向 2、用6伏干电池对一个电容器充电时（B ） A．只要电路不断开，电容器的带电量就会不断增加 B．电容器接电源正极的极扳带正电，接电源负极的极板带负电 C．电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量 D．充电后电容器两极板之间不存在电场 3、将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右，则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点，受到的电场力为（B ） A．1.2×10-2N，方向水平向右B．1.2×10-2N，方向水平向左 C．1.2×102N，方向水平向右D．1.2×102N，方向水平向左 4、在点电荷Q的电场中，距Q为r处放一检验电荷q，以下说法中正确的是（A ） A．r处场强方向仅由Q的正、负决定 B．q在r处的受力方向仅由Q的正、负决定 C．r处场强的正、负由场强零点的选择决定 D．r处场强的正、负由q的正、负决定 5、关于场强的概念，下列说法正确的是（C ） 6、关于电场强度和电场线，下列说法正确的是（D ） A．在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变 B．由电场强度的定义式E=F/q可知，电场中某点的E与q成反比，与q所受的电场力F成正比C．电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向 D．初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合 7、a、b两个电容器，a的电容大于b的电容（A ） A．若它们的带电量相同，则a的两极板的电势差小于b的两极板的电势差 B．若它们两极板的电势差相等，则a的带电量小于b的带电量 C．a的带电量总是大于b的带电量 2019年高考物理复习知识点：电场 电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C)；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F=qE {F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量 (C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E:匀强电场强度，d:两点沿场强方向的距离(m)｝ 9.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量 (C)，φA:A点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝ 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式，计算式) {C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数) 常见电容器〔见第二册P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(V o=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=V ot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动 d=at2/2，a=F/m=qE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时，电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分，原带同种电荷的总量平分；(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷，电场线不相交，切线 2018年北京市高三高考物理复习专题——电场 1、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点，其电势能变化为零，则（ ） A 、A 、 B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 2、在静电场中（ ） A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.沿着电场线的方向电势是不断降低的 3、一个初动能为E K 的带电粒子，沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中，飞出时该粒子的动能为2E K ，如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍，那么当它飞出电场时动能为（ ） A 、4E K B 、4.25E K C 、5E K D 、8 E K 4、如图所示，实线为一簇电场线，虚线是间距相等的等势面，一带电粒子沿着电场线方向运动，当它位于等势面φ1上时，其动能为20eV ，当它运动 到等势面φ3上时，动能恰好等于零，设φ2=0，则，当粒子 的动能为8eV 时，其电势能为（ ） A 、12eV B 、2eV C 、10eV D 、0 5、如图所示，在两电荷+Q 1和-Q 2连线的延长线上有a 、b 、c 三点，测得b 点的场强为零。现将一个检验电荷+q 从a 点沿此直线经过b 点移到c 点，在次过程中检验电荷+q 的电势能变化情况为（ ） A 、不断增加 B 、不断减少 C 、先增加后减少 D 、先减少后增加 6、平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板之间有一个正电荷（电荷量很小）固定在P 点，以E 表示极板之间的电场强度，U 表示电容器两极板间的电势差，W 表示正电荷在P 点的电势能。若保持负极板不动， 将正极板移动到图中虚线位置，则（ ） A 、U 变小，E 不变 B 、E 变大，W 变大 C 、U 变小，W 变小 D 、U 不变，W 不变 7、一个金属小球，原来不带电，现沿球的直径延长线放置一个均匀的带电细棒MN ，如图所示。金属球上的感应电荷产生的电场在球内直径上 a 、 b 、 c 三点场强大小分别为E a 、E b 、E c ，三者相比（ ） A 、E a 最大 B 、E b 最大 · + +Q 1 -Q 2 。 。 。 a b c 高中物理《电场》全章复习资料（精品全） 电场复习一：电场的力的性质 1．电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只有正、负两种电荷，元电荷e=________ C ． ⑵物体带电方法有三种：①_____起电；②______起电；③_______起电． ⑶电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一物体，或从物体的这一部分转移到另一部分，在转移过程中电荷的_______不变． ⑷两完全相同的金属球接触后分开应平分它们原带净电荷的电量．(写出对这句话的理解) 2．真空中库仑定律 ⑴内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成______比，跟它们之间的距离的平方成______比，作用力的方向在它们的________上． ⑵公式：____________.(k=________________，叫静电力恒量) ⑶适用条件：①真空中 ②_____电荷：如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以看作是点电荷。 ⑷两带电体间的库仑力是一对_______力与__________力． 3．电场强度、电场线 ⑴电场：带电体周围客观存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体． ⑵电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的__________的比值，叫做这一点的电场强度，定义式__________ 方向：与_____电荷在该点的受力方向相同，是__________(矢或标)量． ① 适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与检验电荷 q__________．检验电荷q 充当“测量工具”的作用． ②2 r Q k E 是真空中点电荷所形成的电场的决定式． E 由场源电荷Q 和场源电荷到某点的距离r 决定． 高三物理电场练习试卷 班级姓名号数成绩 第Ⅰ卷（选择题48分） 一、本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得全分，选不全得2分，有选错或不答得0分。 1.如图所示，在静止的点电荷+Q所产生的电场中，有与＋Q共面的A、B、C 三点，且B、C处于以＋Q为圆心的同一圆周上。设A、B、C三点的电场强度大小分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，则下列判断正确的是：A. E A 上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示，比较A、B两点电势的高低和场强大小可知( ) （A）φA>φB （B）φA<φB （C）E A>E B （D）E A 高考物理复习专题——电场 1、如图所示，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容 器与电源连接，电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的 正上方P 点处由静止释放，小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处，然后又按原路返回。那么，为了使小球能从B 板的小孔b 处出射，下列可行的办法是（ ） A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离 2、如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的 六个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势分别为1V 、6V 和9V 。则D 、E 、F 三点的电势分别为（ ） A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和-1V C 、-7V 、-2V 和+1V D 、+7V 、-2V 和-1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子（不计重力），在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中，已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0，A 、B 间距为d ，如图所示。 则（1）A 、B 两点间的电势差为（ ） A 、q m U AB 232υ-= B 、q m U AB 232υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22 υ= （2）匀强电场的场强大小和方向（ ） A 、qd m E 2 21υ=方向水平向左 B 、qd m E 221υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212 υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212υ= 方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点，其电势能变化为零，则（ ） A 、A 、 B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 a P · m 、q 。 。 U + - E B ·高三物理高考第一轮专题复习——电磁场(含答案详解)
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