高中物理靜電場第二講電場的性質(zhì)破題致勝復(fù)習檢測新人教版.docx

第二講 電場的性質(zhì)自主復(fù)習考點清單：電場強度、電場線；電勢能、電勢、電勢差；考點詳情：1電場強度三個表達式的比較表達式比較EEkE公式意義電場強度定義式真空中點電荷的電場強度決定式勻強電場中E與U的關(guān)系式適用條件一切電場真空點電荷勻強電場決定因素由電場本身決定，與檢驗電荷q無關(guān)由場源電荷Q和場源電荷到該點的距離r共同決定由電場本身決定，d為兩點沿電場方向的距離2電場的疊加（1）疊加原理：多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場強度的矢量和。（2）運算法則：平行四邊形定則。3計算電場強度常用的五種方法（1）電場疊加合成法（2）平衡條件求解法（3）對稱法（4）補償法（5）等效法 【易錯提醒】（1）電場強度為矢量，在疊加時易忽略場強的方向。（2）在點電荷形成的電場中，易把場源電荷和試探電荷混淆。（3）應(yīng)用計算場強時，誤把d當作電場中兩點的間距。 例題1：如圖所示,真空中O點有一點電荷,在它產(chǎn)生的電場中有a、b兩點,a點的電場強度大小為Ea,方向與ab連線成60角,b點的電場強度大小為Eb,方向與ab連線成30角.關(guān)于a、b兩點電場強度大小Ea、Eb的關(guān)系,以下結(jié)論正確的是( )A.B.C.D. 答案：D 4. 電場線的三個特點（1）電場線從正電荷或無限遠處出發(fā)，終止于無限遠或負電荷處；（2）電場線在電場中不相交；（3）在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密，電場強度較小的地方電場線較疏。 5六種典型電場的電場線 【規(guī)律總結(jié)】電場線與帶電粒子在電場中運動軌跡的關(guān)系a電場線與帶電粒子運動軌跡重合的條件一般情況下帶電粒子在電場中的運動軌跡不會與電場線重合，只有同時滿足以下三個條件時，兩者才會重合。（1）電場線為直線；（2）帶電粒子初速度為零，或速度方向與電場線平行；（3）帶電粒子僅受電場力或所受其他力的合力方向與電場線平行。b電場線與軌跡問題判斷方法（1）“運動與力兩線法”畫出“速度線”（運動軌跡在初始位置的切線）與“力線”（在初始位置電場線的切線方向），從兩者的夾角情況來分析曲線運動的情況。 （2）“三不知時要假設(shè)”電荷的正負、電場強度的方向或等勢面電勢的高低、電荷運動的方向中若已知其中的任一個，可順次向下分析判定各待求量；若三個都不知，則要用“假設(shè)法”分別討論各種情況。 6電勢高低的判斷判斷依據(jù)判斷方法電場線方向沿電場線方向電勢逐漸降低場源電荷的正負取無窮遠處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負電荷周圍電勢為負值；靠近正電荷處電勢高，靠近負電荷處電勢低電勢能的高低正電荷在電勢較高處電勢能大，負電荷在電勢較低處電勢能大電場力做功根據(jù)UAB，將WAB、q的正負號代入，由UAB的正負判斷A、B的高低 7電勢能大小的判斷公式法將電荷量、電勢連同正負號一起代入公式Epq，正Ep的絕對值越大，電勢能越大；負Ep的絕對值越大，電勢能越小電勢法正電荷在電勢高的地方電勢能大負電荷在電勢低的地方電勢能大做功法電場力做正功，電勢能減小電場力做負功，電勢能增加能量守恒法在電場中，若只有電場力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增加，電勢能減小，反之，動能減小，電勢能增加 8幾種典型電場的等勢線（面）電場等勢線（面）重要描述勻強電場垂直于電場線的一簇平面點電荷的電場以點電荷為球心的一簇球面等量異種點電荷的電場連線的中垂線上電勢處處為零等量同種（正）點電荷的電場連線上，中點的電勢最低；中垂線上，中點的電勢最高例題1：如圖所示,一個動能為Ek的電子,垂直于A板從小孔C進入勻強電場,能到達的最大深度,設(shè)電子的電荷量為e,A板接地,則B板的電勢為_.A. 答案： 例題2：如圖所示,虛線a、b、c表示電場中的三個等勢面與紙平面的交線,且相鄰等勢面之間的電勢差相等.實線為一帶正電粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,M、N是這條軌跡上的兩點,則下面說法中正確的是( ) A.三個等勢面中,a的電勢最高B.對于M、N兩點,帶電粒子通過M點時電勢能較大C.對于M、N兩點,帶電粒子通過M點時動能較大D.帶電粒子由M運動到N時,加速度增大 答案：CD 例題3：圖中虛線為一組間距相等的同心圓,圓心處固定一帶正電的點電荷.一帶電粒子以一定初速度射入電場,實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡,a、b、c三點是實線與虛線的交點.則該粒子( ) A.帶負電B.在c點受力最大C.在b點的電勢能大于在c點的電勢能D.由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化 答案：CD 9勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系（1）UABEd，d為A、B兩點沿電場方向的距離。（2）沿電場強度方向電勢降落得最快。（3）在勻強電場中UEd，即在沿電場線方向上，Ud。推論如下：如圖甲，C點為線段AB的中點，則有C。如圖乙，ABCD，且ABCD，則UABUCD。 10E在非勻強電場中的三點妙用（1）判斷電場強度大?。旱炔畹葎菝嬖矫?，電場強度越大。（2）判斷電勢差的大小及電勢的高低：距離相等的兩點間的電勢差，E越大，U越大，進而判斷電勢的高低。（3）利用 x圖像的斜率判斷電場強度隨位置變化的規(guī)律：kEx，斜率的大小表示電場強度的大小，正負表示電場強度的方向。 （1）E只能在勻強電場中進行定量計算。（2）U取電勢差的絕對值。（3）公式E中d為沿電場線方向上的距離?！疽?guī)律總結(jié)】E在非勻強電場中的妙用表達式E在非勻強電場中有如下三點妙用：（1）解釋等差等勢面的疏密與電場強度大小的關(guān)系，當電勢差U一定時，場強E越大，則沿電場強度方向的距離d越小，即電場強度越大，等差等勢面越密集。（2）定性判斷非勻強電場電勢差的大小關(guān)系，如距離相等的兩點間的電勢差，E越大，U越大；E越小，U越小。（3）利用 x圖象的斜率判斷沿x方向電場強度Ex隨位置的變化規(guī)律。在 x圖象中某點的斜率kEx，斜率的大小表示電場強度的大小，正負表示電場強度的方向。 例題1: 板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時,兩極板間電勢差為U1,板間場強為E1.現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q,板間距變?yōu)?其他條件不變,這時兩極板間電勢差為U2,板間場強為E2,下列說法正確的是( )A.U2=U1 E2=E1B.U2=2U1 E2=4E1C.U2=U1 E2=2E1D.U2=2U1 E2=2E1 答案：C 例題2：如圖,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強電場中運動,A、B為其運動軌跡上的兩點,已知該粒子在A點的速度大小為v0,方向與電場方向的夾角為60;它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30.不計重力,求A、B兩點間的電勢差. 答案： 鞏固練習1. 真空中A,B兩點與電荷Q的距離分別為r和3r,則A,B兩點的電場強度大小之比為( )A.31B.13C.91D.19 2. 如圖，真空中xoy平面直角坐標系上的ABC三點構(gòu)成等邊三角形，邊長L=2.0m.若將電荷量均為q=+2.010-6C的兩點電荷分別固定在A、B點，已知靜電力常量k=9.0109Nm2/C2.求： （1）兩點電荷間的庫侖力大小；（2）C點的電場強度的大小和方向. 3如圖所示,圖中K、L、M為靜電場中的3個相距較近的等勢面.一帶電粒子射入此靜電場中后,沿abcde軌跡運動.已知KLMKLM,且粒子在ab段做減速運動.下列判斷中正確的是( ) A.粒子帶負電B.粒子在a點的加速度大于在b點的加速度C.粒子在a點與e點的速度大小相等D.粒子在a點的電勢能大于在d點的電勢能 4圖中的虛線a、b、c、d表示勻強電場中的4個等勢面.兩個帶電粒子M、N(重力忽略不計)以平行于等勢面的初速度射入電場,運動軌跡分別如圖中MPN和NQM所示.已知M是帶負電的帶電粒子.則下列說法中正確的是( ) A.N一定也帶負電 B.a點的電勢高于b點的電勢C.帶電粒子N的動能減小電勢能增大D.帶電粒子N的動能增大電勢能減小5. 如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且ABBC；電場中的A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC、，電勢分別為A、B、C，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有( ) A.ABCB.ECEBEAC.UABUBCD.UABUBC 6如圖所示,實線表示一簇關(guān)于x軸對稱的等勢面,在軸上有A、B兩點,則( ) A.A、B兩點的場強方向與x軸同向B.A、B兩點的場強方向與x軸反向C.A點的場強大于B點的場強D.A點的場強小于B點的場強 7如圖所示,在xOy平面內(nèi)有一個以O(shè)為圓心,半徑R=0.1m的圓,