物理选修3-1第一章《静电场》知识点归纳及针对练习.doc
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1、静电场考点1.电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。例如:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。1. 元电荷:电荷量e=1.6010-19C的电荷,叫元电荷。说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。2. 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,电荷的总量保持不变。3. 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。例题1甲、乙两个原来不带电的物体相互摩擦(没有第三者参与),结果发现甲物体带了1.610-15C的电荷量(正电荷
2、),下列说法正确的是( ) A乙物体也带了1.610-15C的正电荷 B甲物体失去了104个电子 C乙物体失去了104个电子 D甲、乙两物体共失去了2104个电子2导体A带3q的正电荷,另一完全相同的导体B带-5q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体带电量为( ) A4qB-4qC-2qD-q3关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是( )摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷;摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体;感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分;感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上 ABCD考
3、点2.库仑定律1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。2. 公式:3. 适用条件:真空中的点电荷。4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。例题1对于点电荷的理解,正确的是( ) A点电荷就是带电量很少的带电体 B点电荷就是体积很小的带电体 C体积大的带电体肯定不能看成点电荷 D带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略,则可视为点电荷2如图所示,两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球,悬挂在O点,当两个小球
4、静止时,它们处在同一水平面上,两细线与竖直方向间夹角分别为、,且,则下列说法正确的是( )A两球质量一定有mamb B两球带电量一定有qaqbC若将两细线同时剪断,则两球一定同时落到同一水平地面上D若将两细线同时剪断,落地时,两球水平位移的大小一定相等考点3.电场强度1.电场(1)定义:存在于电荷周围、能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。(2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。2.电场强度 定义:放入电场中的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。 定义式及单位: N/C或V/m。 电场强度的三种表达方式的比较定义式决定式关系式表达式适用范围任何电场真空中的点电荷匀强电
5、场说明E的大小和方向与检验电荷的电荷量以及电性以及存在与否无关Q:场源电荷的电荷量r:研究点到场源电荷的距离U:电场中两点的电势差d:两点沿电场线方向的距离方向:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的叠加,电场强度的叠加尊从平行四边形定则。例题1关于静电场,下列结论普遍成立的是( ) A电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 C在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向
6、电势降低最快的方向 D将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功一定为零2下列关于电场强度的两个表达式E=和E=的叙述,正确的是( ) AE=是电场强度的定义式,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荷量 BE=是电场强度的计算式,F是放入电场中的电荷受的力,q是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场 CE=是点电荷场强的定义式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场 D从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F=k,式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小3图中边长为a的正三角形ABC的三个顶
7、点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,则该三角形中心O点处的场强为( ) A,方向由C指向O B,方向由O指向C C,方向由O指向C D,方向由C指向O考点4.电场线、匀强电场1.电场线:为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。2.电场线的特点(1)电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。(2)始于正电荷或无穷远,终于无穷远或负电荷,静电场的电场线是不闭合曲线。(3)任意两条电场线不相交。(4)电场线的疏密表示电场的强弱,某点的切线方向表示该点的场强方向,它不表示电荷在电
8、场中的运动轨迹。(5)沿着电场线的方向电势降低;电场线从高等势面(线)垂直指向低等势面(线)。3.匀强电场定义:场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。特点:匀强电场中的电场线是等距的并行线。平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两板之间除边缘外的电场就是匀强电场。4.几种典型的电场线孤立的正电荷、负电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、带等量异种电荷的平行金属板间(正点电荷与大金属板间)的电场线例题1在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A甲图中与点电荷等距的a、b两点 B乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b
9、两点C丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D丁图中非匀强电场中的a、b两点2如图示为某点电荷电场中的一条电场线,A、B、C是电场线上的三个点,且AB=BC,若在A处由静止释放一带正电的试探电荷,只在电场力作用下开始运动,以下判断正确的是( ) A该试探电荷的加速度一定越来越小 B运动过程中,试探电荷的电势能一定逐渐增加 C若AB两点间电势差为U,则AC两点间电势差为2U D试探电荷的电势能与动能之和一定保持不变3如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( ) A粒子带正电 B粒子在A
10、点加速度大 C粒子在B点动能大 DA、B两点相比,B点电势较低考点5.电势能1. 定义:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这一点移动到电势能为零处(电势为零)静电力所做的功。2. 单位:焦耳(J),电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J。3. 矢标性:是标量,但有正负,电势能的正负表示该点电势能比零电势能点高还是低。4. 电场力做功与电势能变化的关系静电力对电荷做正功电势能就减小,静电力对电荷做负功电势能就增加。静电力对电荷做功等于电荷电势能的变化量,所以静电力的功是电荷电势能变化的量度。用表示电势能,则将电荷从A点移到B点,有 5. 关系式:例题1如图所示,A、B两
11、点分别放置电荷量为+2Q和-Q的点电荷,在AB连线中垂线上有C、D两点现将一带正电的试探电荷,从C点沿中垂线移到D点在移动过程中,下列判断正确的是( ) A该试探电荷受到的电场力逐渐增大 B该试探电荷具有的电势能不变 C电场力一定对该试探电荷做正功 D该试探电荷具有的电势能减小2如图,带正电的点电荷Q固定在真空中的M点,将正电荷q从N点沿直线移动到P点,在这一过程中( ) Aq所受的电场力将不断变大 Bq所受的电场力将不断减小 C电场力对q做正功,q的电势能不断增大 D电场力对q做负功,q的电势能不断减小3.(多选)虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为a、b和c,abc一带
12、正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,可知( ) A粒子从L到M的过程中,电场力做负功 B粒子从K到L的过程中,电场力做负功 C粒子从K到L的过程中,电势能增加 D粒子从L到M的过程中,动能减少考点6.电势1. 定义:电场中某点的电势能与它的电荷量的比值。电场中某点的电势在数值上等于把1C正电荷从某点移到标准位置(零电势点)是静电力说做的功。电势实际上是和标准位置的电势差。2. 定义式: 单位:3. 矢标性:是标量,当有正负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。 例题1.如图所示,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a、b、
13、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定( ) Aabc BEaEbEc Cab=ba DEa=Eb=Ec2.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2x3段是直线,则下列说法正确的是( ) Ax1处电场强度最小,但不为零 Bx2x3段的电场强度大小方向均不变 C在0、x1、x2、x3处电势0、1,2,3,的关系为32=01 D粒子在0x2段做匀变速运动,x2x3段做匀速直线运动3. 将电量为410-6C的电荷沿一条电场线由A点移到B点电场力做功2.410-5J,再由B点移到C点电
14、场力做功1.210-5J,求:(1)电荷从A到B电势能变化了多少?电势差UAB=?(2)电荷从B到C电势能变化了多少?电势差UBC=?(3)若B=0,则A=?C=?考点7.等势面1. 定义:电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。2. 等势面的特点等势面一定跟电场线垂直电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面任意两等势面都不会相交电荷在同一等势面上移动时,电场力做功为零电场强度较大的地方,等差等势面较密几种常见的等势面如下:例题1.如图所示,d处固定有负点电荷Q,一个带电质点只在电场力作用下运动,射入此区域时的轨迹为图中曲线abc,a、b、c、d恰好是一正方形的四个顶点,则有( ) Aa
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