高二物理选修31第一章《静电场》复习提纲

高二物理选修3－1第一章《静电场》复习提纲

一、知识要点

1.电荷 电荷守恒 2.元电荷：e= 。 3.库仑定律：F= 。4.电场及电场强度定义式：E＝ ，其单位是 。5.点电荷的场强：E＝ 。6.电场线的特点：

7．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____ 有关8．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从电场中的A点移到B点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。

9．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。通常把_________的电势能规定为零。10．电势： 14．电势差U： 公式：UAB= 。电势差有正负：UAB= -UBA。11．电势与电势差的比较：UABAB,UBABA

12．等势面：电场中 的各点构成的面叫等势面。17．等势面的特点： 13．匀强电场中电势差与电场强度的关系： E＝ 。 14．电容：定义公式C15．带电粒子的加速

（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直在线，做 运动。（答案：匀加（减）速直线）

（2）用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功（电场可以是______电场或_______电场）。若粒子的初速度为零，则：_________，v=__________；若粒子的初速度不为零，则：____________，v=______________。

16．带电粒子的偏转（限于匀强电场）

（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匀强电场时，受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。（垂直，匀变速曲线） （2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理， 沿初速度方向为______________运动，运动时间t=______________. 沿电场力方向为______________运动，加速度a=______________. 离开电场时的偏移量y=______________ 离开电场时的偏转角tan=______________。 二、实例探究

A ☆点电荷的场强、电场强度的迭加

【例1】图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、-q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。

B EA

☆静电力做功、电势、电势能、电势差

【例2】 如图所示，将一个电荷量为q = +3×10-10C的点电荷从

F + A v B 电场中

O EC C EB +q、

SQ。注意C跟Q、U无关，Cr。 U4kd

的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10J。已知A点的电势为A= - 4V，求B点的电势和电荷在B点的电势能。

☆电场线、等势面

【例3】 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是

A.三个等势面中，等势面a的电势最高 B.带电质点一定是从P点向Q点运动

C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小 ☆电容器

【例4】 如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，恰好能保持静止。在①保持K闭合；②充电后将K断开；两种情况下，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

【例5】计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是CM N

K 该微粒各用什

a Q b c P -9

S，其中常量ε=9.0d×10-12Fm-1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60mm。只要电容变化达0.25pF，电子线路出相应的信号。那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？

A 就能发

一、单项选择题（每小题3分，共36分）

1．有关电场强度的说法正确的( )

F

A．由E＝可知，电场强度度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比

qB．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场

C．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关

D．空间中某点的场强方向，与在该点所放的试探电荷所受电场力方向有关 2．关于电场线，说法正确的( )

A．电场线是电荷在初速度为0，且只受电场力的条件下运动的轨迹 B．电场线上某点的切线方向是该点电场强度的方向 C．电沿着电场方向电势逐渐降低，场强也逐渐减少 D．电场线是客观存在的一种特殊物质

3、真空中有两个点电荷Q1和Q2，它们之间的静电力为F，下列可以使它们之间的静电力变为1.5F的方法是（ ）

A、使Q1的电量变为原来的2倍，Q2的电量变为原来的3倍，同时使它们的距离变为原来的2倍 B．使每个电荷的电量都变为原来的1．5倍，距离变为原来的1．5倍 C．使其一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1．5倍 D．保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的2/3倍 4、如图1所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a

图1 和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（ ） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4

5、如图2所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A—O—B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（ ）

A．先变大后变小,方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右

6、当在电场中某点放入电量为q的正电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放图2 入电量q'=2q的负电荷时，测得该点的场强（ ）

A．大小为2E，方向与原来相同； B．大小为2E，方向与原来相反 C．大小为E，方向与原来相同； D．大小为E，方向与原来相反

7、如图3所示，将不带电的导体BC放在带正电的金属球A附近，当导体BC达到静电平衡后，则下列说法正确的有（ ）

A．用导线连接BC两端，导线中有瞬间电流通过 B．用手摸一下导体B端可使导体带正电 图3 C．导体C端电势高于B端电势

D．B和C端感应电荷在导体内部产生的场强沿BC方向逐渐减小

8、如图4所示，P为金属球壳内的一点，壳外一带负电的带电体A移近金属球壳时，金属球壳内P点处的场强E和电势U的变化是（ ）

图4 A．E不变，U降低；B．E不变，U升高

C．E增大，U升高；D、E增大．U降低

9、在一点电荷Q产生的电场中，一个 粒子（带正电荷）通过时的轨迹如图5所示，图中虚线则表示电场的两个等势面a、b，以下说法中正确的是（ ）

A．点电荷Q可能为正电荷，也可能为负电荷 B．运动中 粒子总是克服电场力做功

C． 粒子在a、b两等势面时a的动能一定比b的大

D． 粒子在经过a、b两等势面上时的a点时的电势能一定比b点时的大

图5

10、某电场的电场线与等势面(虚线)如图13—53所示，过a、c两点的等势面的电势分别为a＝50V和c＝20V，那么a、c连线中点b的电势 b ( )．

A．等于35V B．大于35V C.小于35V D.无法判定

11、一个点电荷，从静电场中的a移动到b，电场力对点电荷做功为零，则（ ） A．a、b两点的场强一定相等； B．a、b两点的电势一定相等； C．该电荷一定沿等势面运动；

D．该电荷所受电场力与其位移方向总垂直。

图6

12、一个电容器带了电荷量Q后，两极板电势差为U，若它带的电荷量减少Q/2，则( )． A．电容为原来的1/2，两极板电压不变 B．电容为原来的2倍，两极板电压不变 C．电容不变，两极板电压是原来的1/2

D．电容不变，两极板电压是原来的2倍

二、选择题(每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共20分，漏选得2分，错选和不选得零分)

13、下列关系式中正确的是（ ） A．1 J／C＝1V ； B．1 C／V＝1J； C．1V／C＝1J ； D．1V／m＝1N／C

14、关于电场强度的叙述，正确的是（ ） A．沿着电场线的方向，场强越来越小。

B．电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力。 C．电势降落最快的方向就是场强的方向。

D．负点电荷形成的电场，离点电荷越近，场强越大。

15、一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨道如图7虚线a、b、c所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，则可以断定( )

A．此粒子一直受到静电排斥力

B．粒子在b点的电势能一定大于a点的电势能 C．粒子在b点的速度一定大于a点的速度 D．粒子在a点和c点速度大小相等

16、A、B两点各放有电荷量均为＋Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线

图7

上，且AC＝CD＝DB，如图8所示。将一正电荷从C点沿直线移到D点则( )

A．电场力一直做正功

B．电场力先做正功再做负功 C．电势能先增加后减小 ＋Q ＋Q D．电势能先减小后增加 D B A C 17、下列说法正确的是（ ） 图8 A．自由电荷的运动必定形成电流； B．形成电流必须要有自由电荷； C．形成电流必须要有电压； D．有电压必定形成电流 三、填空题（每题4分，共24分。把正确答案填在题中的横线上）

18、真空中有两个点电荷A、B．其带电量qA=2qB，当二者相距0.01m时，相互作用力为1.8×10-2N，则其带电量分别为qA=_________________C，qB=_________________C．

－

19、将一正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了2.4×106J的功，已知 AB两点的电势差为240V，那么该正电荷的电量为 C，电荷的电势能 （填“增加”或“减少”）了 J．

20、如图10所示，实线表示电场线，一电子从电场中A点移到B点，电场力做功15eV，则A、B两点相比场强较大的点是______，电势较高的点是_____，A、B两点间的电势差是_______V．

21、两个电荷量分别为Q和4Q的正点电荷位于相距30Cm的A、B两点，将另一正电图10 荷q置于AB连线上的C点，q受合力恰好为零，C点应距A点______cm；若将电荷q取走，C点的场强为______N/C．

22、一个电容器的电容是250pF，要使它两极之间的电压增加20V，需要向它提供______C的电量；如果向它提供1.0×10-8C的电量，则两极的电势差将增加_______V.

23．某电阻的两端电压为30V，30s内通过的电量为32C，通过的电流是 A，这个电阻的阻值为 Ω，30s内有 个自由电子通过它的横截面积(电子的电量为1.6×10-19C).

四、计算题（共20分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分.有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位.

24（10分）、把质量是0.2 g的带负电的小球用绝缘线挂起来，现将带电为 Q=4.0×10-8C的带电小球B靠近A，两球在同一水平面上，相距30cm，此时A球悬线与竖直方向成450 而平衡，如图11所示，g取10m/s2

求(1)B球受到的库仑力大小；(2)A球电量；(3)B球在A平衡处的场强。

图11

25（10分）、如图12所示，在场强为E=4.0×103N/C，的匀强磁场中有相距为5.0㎝的A、B两点,两点的连线与场强方向成30º角，求：A、B两点间的电势差。将电量为4×10-6C的点电荷从A点移到B点，电场力做多少功？ 图12

答案

一、选择题（每小题3分，共36分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）

二、选择题(每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共20分，漏选得2分，错选和不选得零分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C B A D B C D A C C B C 题号 13 14 15 16 17 总分 答案 AD CD ABD BD BC 三、填空题（每题4分，共20分。把正确答案填在题中的横线上） 18、±2×10-8 ±10-8 19、1.0×10-8 减小 2.4×10-6 20、B B -15 21、10 0 22、5.0×10-9 40 23、1.07 （1.1） 32Ω 2×1020

四、计算题（共20分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分.有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位.

24、解：对A球受力分析，A处于平衡状态，F＝F库 因为悬线与竖直方向成 450，所以 F=mgtan450＝0.2×10-3×10N=2×10-3N （1）F＝F库=2×10-3N

QAQB21030.32Fr2-7

（2）F库=k得Q==C=5×10C A298rkQB9.0104.010F2103（3）E==N/C=4×103N/C 7QA51025、解析：AB连线不沿场强方向，不能直接用公式U=Ed计算AB两点间的电势差。根据匀强电场的等势面是与场强方向垂直的平面这一性质，可以B作出一个等势面，在等势面上找一点B´,使A、B´的连线沿场强方向，求UAB即可。 UAB=UAB'

UAB'=EAB=EABcos300

UAB =EABcos300=4.0×103×0.05×

3N/C=1.73×102N/C 2W=qUAB=4×10-6×1.73×102J=6.92×10-4J