《选修3-1--静电场基础知识练习(共10页).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修3-1--静电场基础知识练习(共10页).docx（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上点：库仑定律：两个电荷之间的作用力,大小：方向：同性相吸,异性相斥例：1如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为(B)A一定是正电B一定是负电C可能是正,，也可能是负电D无法判断2真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距r时，它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的1/3，两者间的距离变为2r，则它们之间的静电力变为(B)A3F/8BF/6C8F/3D2F/33.有两个带正电的小球,电荷量分别为和,在真空中相距.如
2、果引入第三个小球,恰好使得三个小球只在相互的静电力作用下处于平衡状态,第三个小球应该带何种电荷,应放在何处,电荷量又应该是多少?(注(*(oo)：这里要用到受力分析和受力平衡的知识.受力分析嘛,这里要分析一下每个小球分别受到了哪些力受力平衡嘛,就是物体如果静止或者匀速直线运动,那么它受到的所有外力叠加之后的总和一定为0(牛一定律).这里嘛,你看三个小球都是静止的,所以一定受力平衡了.)点：某个电场A的大小与方向仅与自身有关,与外界引入电场中的电荷无关.(虽然空间中的总电场随加入的电荷变化了,但是电场A还是电场A,总电场是电场A和电荷激发电场的叠加)例：1在电场中某点用+q测得场强E，当撤去+q
3、而放入q/2时，则该点的场强(C)A大小为E/2，方向和E相同 B大小为E2，方向和E相反C大小为E，方向和E相同 D大小为E，方向和E相反2、为测定电场中某点的电场强度，先在该点放一点电荷，电荷量为+q，测得该点的电场强度为E1，电场力为F1；再在该点改放另一个点电荷，电荷量为-2q，测得该点的电场强度为E2，电场力为F2则（C）AF1F2，方向相同BE1F2，方向相反我们引入电场强度E(简称场强)来描述电场.点：电场的大小 (即场强的大小):我们一般有三种判断方法,两种定量,一种定性：1)、利用场强的定义式(理解,空间中有一个电场E,那么E在某一点的场强大小是多少呢?哦.我们引入一个电荷.
4、把电荷放在电场中,它会受到一个电场力F,我们把F除以电荷的电荷量q,得出来的就是该点场强大小啦)(注意:虽然电荷的引入改变了空间中的场强,但是空间中的场强是我们原来的电场E和电荷电场的叠加.对于原来的电场E,它是没有任何改变的)2)、判断某电荷产生的电场强度：(假设我们有、两个电荷,放在一起.那么他们两个都会产生电场.我们现在来计算这个家伙的电场到底是多少嘞.不是按照1)中,我们要引入一个电荷(我们把它叫做试探电荷),然后再吗?好嘞,我们这里引入的试探电荷就是传说中的啦正好就放在旁边嘛那么我们知道, 受到的电场力大小为,然后再根据,把前面算的电场力大小除以试探电荷的电荷量,那就是激发的电场强度
5、啦)3)、利用电场线来做定性判断(电场线这里就不再介绍啦.)：电场线密的地方场强大,电场线疏的地方场强小.例：1四种电场的电场线如图2所示一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大则该电荷所在的电场是图中的D(注意加速度越来越大,我们复习一下牛二定律. ,一个电荷,我们可以认为它的质量m固定,那么它所受到的力(这里只有电场力)就正比于加速度啦)2如图所示，Q1=210-12C，Q2=-410-12C，Q1、Q2相距12cm，求a、b、c三点的场强大小和方向，其中a为Q1、Q2的中点，b为Q1左方6cm处点，C为Q2右方6cm的点(注：这里用到场强的叠加.电场是矢量,所以
6、按照矢量叠加就ok啦空间中的电场是、两个电荷激发的场的总和.所以,比如a点的场强,算一下在a点的场强,再算一下在a点的场强,然后叠加.欧科！)3竖直放置的平行金属板A、B带有等量异种电荷，在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=4.010-5kg，带电量q=3.010-7C的小球，平衡时悬线偏离竖直方向，夹角为，如图所示.问：A、B之间电场的场强大小是多少?点：电场的方向电场方向的判断方法一般也有三种:1)、电场在某一点的方向和放入其中的正电荷的受力方向相同;和放入其中的负电荷的受力方向相反.(E=F/q,所以呀,当q为正的时候F和E方向相同呀.别以为等号左右只是大小相同,如果两边都有一个矢量的话,
7、那么他们的方向也可以一起判断)2)、电场线在某一点的切线方向就是该点的电场方向.3、电场的方向是电场中电势下降最快的方向. (或者说电势能下降最快的方向也行,毕竟一个是Ed一个是qEd,一样一样)(这一点一会到了电势的部分再说)例：1.如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B点运动到A点时，加速度增大而速度减小，则可判定()A.点电荷一定带正电B.点电荷一定带负电C.点电荷一定在A的左侧D.点电荷一定在B的右侧2.如图1-3-19所示的各电场中，A、B两点场强相同的是()点：电场的叠加电场是矢量,故电场的叠加遵从矢量叠加的法则.(三角形、平行四边形定则)(注意:假设空间中
8、有两个电荷q1、q2,他们所激发的电场为E1、E2. 虽然空间中的电场E是E1、E2两个电场的相互叠加,但是q1激发的电场还是E1,q2激发的电场还是E2,E1和E2两个家伙并不会因为对方的出现而改变,只是总电场变成了两者的叠加)1如图，有一水平方向的匀强电场，场强为在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆，圆心处放置电量为的正点电荷，则圆周上C点处的场强大小为_NC，方向_2.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B=030，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，则qA带 电，qA：qB= .点：电场力电场力的大小1)、两个点电荷之间的电场力(库仑定律)
9、：2)、根据电场强度的定义式,移项得到：!.电场力的方向：正电荷所受电场力的方向与该处场强方向相同;负电荷所受电场力的方向与该处场强方向相反.例：1.（）如图甲所示，AB是一点电荷电场中的电场线，方向从A到B，图乙是放在电场线上a、b处的检验电荷所受电场力大小与所带电荷量大小间的函数关系图象，由此可判定A如果场源是正电荷，位置在A侧B如果场源是正电荷，位置在B侧C如果场源是负电荷，位置在A侧D如果场源是负电荷，位置在B侧2如图所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由AOB匀速飞进，电子重力不计，则电子所受电场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
10、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3.如图所示,一带电量为-q,质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上,当整个装置处于一水平方向的匀强电场中时,小物块恰好静止.求该匀强电场的场强.点：电场力做功与电势能带点粒子在电场中具有电势能 (就像有质量的物体在重力场中具有重力势能)电场力做的功(qEd)衡量了电势能的转换 (重力做功衡量重力势能的变化)电场力做正功电势能减少 (重力做正功重力势能减少)电场力做负功电势能增加 (重力做负功重力势能增加)电势能的该变量：(d是在位移在电场方向上的投影,与路径无关.电场力做功仅与始末位置有关)例：1.如图所示平行直线表示电场线，但未标
11、方向，带电为+10-2C的电荷在电场中只受电场力作用，由A移至B点，动能损失0.1J，若=10V，则（）A、B点电势=10VB、电场方向从右向左C、运动轨迹可能为1D、运动轨迹可能为2 2.如图所示，A、B两点相距d=10cm，它们的连线与匀强电场场强方向夹角60，把电子从A点移到B点，需克服电场力做功20eV，则匀强电场的场强等于（ ）A、 B、C、 D、3.如图所示有两个完全相同的金属球A、B，B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放，与B发生正碰后回跳至h处，若碰撞中无能量损失，空气阻力不计，则（）A、若A、B带等量同种电荷，则hHB、若A、B带等量异种电荷，则hHC、若A、B
12、带等量异种电荷，则hHD、若A、B带等量异种电荷，则h=H 点：电势与电势差(单位：V)电势：1)、电势的大小(Ed即电场力做功qEd的后半部分.对于某个带电粒子的电荷量q是已知的.于是可知,电势能改变的实质其实是电势的改变) 2)、电势沿电场线而逐渐降低 3)、我们若要知道某个场点的电势的具体指,则需人为地引入一个电势零点后再根据场点与零点之间的距离d来确定场点的电势值大小, .由此可知,根据零点选择的不同,场点的电势值也将不同.电势差：1)、由于电势值的大小根据电势零点的选择而不同,故电势值的大小本身并没有什么意义,有意义的是两点间电势的差值,我们把它叫做电势差,用符号来表示. .2)、选
13、择完零点之后,某一场点的电势值其实就是该点与所选择的零点之间的电势差值.(故电势值的具体大小就更没意义啦.) 3)、电势差也叫作电势降落,它其实就是我们之前在电路中所学到的电压,由于电场力做功(或者说电势能的改变量) ,而Ed即电势的差值U故, .(这个式子会经常用到,当带点量为q的粒子经过电压为U的的地方后)例：1.关于电势与电势能的四种说法中，正确的有（ ）A、在电场中，电势较高的地方，电荷在那一点具有的电势能较大B、在电场中某一点，若放入电荷的电量越大，它具有的电势能越大C、在正的点电荷电场中的任一点，正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能D、在负的点电荷电场中的任一点，负
14、检验电荷具有的电势能一定大于正检验电荷具有的电势能2.如图所示直线CD是真空中的一条电场线，若将一电子从A点由静止释放，电子沿电场线从A到B运动中速度随时间变化的图线如图所示，则A、B两点的电势、的高低和场强EA、EB及电子在A、B两点电势能EPA、EPB的大小关系是（）A、B、EPAEPBC、EAEBD、EAEBxy0ab3.如图所示一匀强电场的直角坐标系XOY所在平面平行，电场中的o、a、b三点的电势分别为，则场强方向（）A、沿+x偏下方向B、沿+x偏上方向C、沿y方向D、沿+x方向4.如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，ABCCAB30，已知电场线平行于ABC所在的
15、平面，一个带电荷量的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，则下列说法正确的是()A.B、C两点的电势差UBC3VB.A点的电势低于B点的电势C.负电荷由C移到A的过程中，电势能增加D.该电场的场强为1V/m5、下列粒子初速度为零，经过加速电压为U的电场后，粒子中速度最大的是（ ）A、质子 B、氘核 C、氚核 D、粒子点：等势面在电场中,电势相同的所有点所围成的平面叫做等势面.根据1)、由于在某一等势面上,电势处处相等,即电势差的值为零,故某一带电粒子若沿着等势面运动,则电场力做功(电势能的改变)一直未零.2)、由于电场力做功(电势能的改变)仅与始末位置有关,故某一
16、带点粒子若始末位置都在同一等势面上,则在这一过程中电场力做的总功为零(qU中的U=0)(注意电场力并不一定是不做功.若粒子的运动先离开了这个等势面后又回来,则电场力可能先做了正功后做了负功;也可能先负后正,只是总功为零.只有粒子沿着等势面电场力做功采薇0)例：1.如下图在点电荷Q产生的电场中，虚线表示等势面，实线表示粒子（带正电）穿过电场时的轨迹，A、B为轨迹与两等势面的交点，则下列说法正确的是:AQ可能是正电荷，也可能是负电荷 B电势，粒子动能C电势，粒子电势能D场强EAEB，粒子动能2如右上方图,虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0
17、.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能应为()A8eV B13eV C20eV D34eV3.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知A三个等势面中，a的电势最高B带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大点：电容电容量,简称电容,是用来描述电容器储存电荷的本领
18、大小.定义式.(Q为两版的电荷量,U为两板间的电势差.)此外,C还可以用另外一个式子描述(其中S为板的面积,d为两板间距. 是常数).例：1对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的图应是下图中的()7、如图所示 平行板电容器经开关S与电源连接，S闭合一段时间后断开，a处固定一带电量很小的正点电荷，表示a点电势 ，Fa表示点电荷受的电场力，表示在a点的电势能，现将电容器B板向下移动一小段距离使板间距离增大，则A、变小，Fa变大变小 B、变大，Fa不变变大C、不变，Fa变小不变 D、不变，Fa不变不变 点：（了解就好）静电感应、静电平衡与静电屏蔽1)、静电感应i、导体内部带有
19、很多自由电荷(就是可以在导体内部到处乱跑的电荷),只是呢,导体里面的正电荷和负电荷的数量正好一样多,而且两两成对出现,所以导体在正常情况下是不带电的.ii、但是呢,如果在导体旁边放置一个带电的物体,(如图,假设带点物带正电),那么,导体内部的自由负电荷就会被带正电的物体吸引过去.于是呢,导体内部呢,一边的负电荷就比正电荷多(如图,导体右边),而另一边正电荷就会比负电荷多(因为原来和正电荷配对的负电荷跑走了).这样,导体就从不带电,变成了一端带正电,一端带负电了.这种现象就叫做静电感应. (我们把这种因为静电感应而移动的电荷叫做感应电荷)iii、我们知道,地球是可以吃电荷的.如果把一个带电的物体
20、用导线和地球接在一起(即所谓的接地),那么带点物体上面的电荷就会跑到地球上,从而带电物体就不带电了.同理,如上图,我们如果用导线把地球和被静电感应导体的左边连在一起,那么导体上的正电荷就会被地球吸走,于是,拿掉导线以后,导体就带上了负电荷.2)、静电平衡静电感应是不会无限地进行下去的.开始静电感应后,若导体内部的自由电荷停止了定向的移动,那么我们称此时的状态为静电平衡.i、那么为什么会出现静电平衡呢?因为,我们知道,电荷与电荷之间的力是通过电场传播的,带点物体周围因为电荷激发了电场,所以当带电物体靠近导体的时候,导体内部的自由电荷会受力而移动.但是你要知道,导体内部的自由电荷也是可以激发电场的
21、.导体内部的电场,等于导体内自由电荷激发的电场和带电物体激发的电场的叠加,当两个电场相互抵消(大小相等,方向相反)的时候,导体内部总电场为零,那么自由电荷就停止了定向移动,即出现了静电平衡.ii、静电平衡时,导体具有以下特点1 导体内部场强处处为零.2 导体内的感应电荷只分布在导体的外表面.3 导体是个等势体(因为内部电场处处为零,所以电势差Ed也处处为零)4 导体表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直(可不记)3)、静电屏蔽I、如果导体是空心的,我们知道,感应电荷知分布在导体外表面,导体内部是没有电荷的,其内部的场强处处为零.所以呀,不论外面发生了什么事,导体内部的场强都是处处为零,这就是
22、静电感应现象.ii、那么如果我们在导体内部放一个电荷,导体就会出现静电感应现象,最后感应结束了,导体外表面就会带上感应电荷,如果我们这个时候把导体接地了,那么感应电荷就会都被大地吸走,也就是说这时候导体就不带电了.因而导体外面就不存在电场了.这个好像也叫静电屏蔽现象.例:1.如图1-7-3所示，A、B、C、D分别是金属球壳内或球壳外的四点，试判断这四点处有无电场，若有电场方向如何？2.具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，图中的四个图画出了其空间的电场的电场线情况，符合实际情况的是3.长为l的导体棒原来不带电，现将一电荷量为q+的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示，O点为
23、棒内的中点，达到静电平衡后，求：（1）O点的场强；（2）点电荷q+在O点处产生的场强的大小和方向；（3）感应电荷在0点处产生的场强的大小和方向。点：利用电势判断电场方向解题方法:利用电势判断电场方向,一般题目出的都是匀强电场.题目会给出3个点的电势值,连接其中电势最大和最小的两点,根据比例关系,在连线上找到一点,其电势与题目中另一给定点电势相同,连接它们,则此就为一个等势面.利用电场线处处垂直于等势面的性质即可得到电场方向.例:1.如图所示，在匀强电场中，有边长为2cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场平面重合，其中O点为该三角形的中心，各点电势分别为,，,下列说法正确的是（）AO点
24、电势为零B该匀强电场的场强大小为200V/m，方向由C指向AC将电量为e的电子由C点移到A点，电子的电势能增加了4evD将电量为e的电子由O点移到无穷远，电子的电势能增加了3ev2.如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，ABCCAB30，已知电场线平行于ABC所在的平面，一个带电荷量的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，则下列说法正确的是()A.B、C两点的电势差UBC3VB.A点的电势低于B点的电势C.负电荷由C移到A的过程中，电势能增加D.该电场的场强为1V/m3如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是60的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中O(0,0)点电势为6V，点电势为3V，点电势为0V，则由此可判定( )AC点电势为3VBC点电势为0VC该匀强电场的电场强度大小为100V/mD该匀强电场的电场强度大小为4如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，M=30M、N、P、F四点处的电势分别用、表示，已知，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则( )A点电荷Q一定在MP的连线上B连接PF的线段一定在同一等势面上C将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功D大于专心-专注-专业