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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除高二物理静电场 章末总结使用时间：2014.10.19一、电场的几个物理量的求解思路1确定电场强度的思路(1)定义式：E。(2) 点电荷场强决定式：E (真空中点电荷)。(3)电场强度的叠加原理，场强的矢量和。(4)电场强度与电势差的关系：E(限于匀强电场)。(5)导体静电平衡时，内部场强为零即感应电荷的场强与外电场的场强等大反向 E感E外。(6)电场线(等势面)确定场强方向，定性确定场强。2确定电势的思路(1)定义式：F=。(2)点电荷电势决定式： (真空中点电荷)。(3) 电势的叠加，代数和。(4)电势与电势差的关系：UABFAFB。(5)电
2、势与场源电荷的关系：越靠近正电荷，电势越高；越靠近负电荷，电势越低。(6)电势与电场线的关系：沿电场线方向，电势逐渐降低。(7)导体静电平衡时，整个导体为等势体，导体表面为等势面。3确定电势能的思路(1)与静电力做功关系：WABEpAEpB，静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加。(2)与电势关系：EpqFp，正电荷在电势越高处电势能越大，负电荷在电势越低处电势能越大。(3)与动能关系：只有静电力做功时，电势能与动能之和为常数，动能越大，电势能越小。4确定电场力的功的思路(1)根据电场力的功与电势能的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，WABEpAEpB。(2)应用公式WABqU
3、AB计算：（计算时带入正负号）。(3)应用功的定义式求解匀强电场中电场力做的功：WqElcos q。注意：此法只适用于匀强电场中求电场力的功。(4)由动能定理求解电场力的功：W电W其他=DEk.。即若已知动能的改变和其他力做功情况，就可由上述式子求出电场力做的功。(5)看移动电荷与固定电荷(或者主要的固定电荷)的位置关系。【例1】 电场中有a、b两点，已知Fa500 V，Fb=1 500 V，将带电荷量为q4109C的点电荷从a移到b时，电场力做了多少功？a、b间的电势差为多少？变式训练1如图是一匀强电场，已知场强E2102 N/C。现让一个电荷量q4108C的电荷沿电场方向从M点移到N点，M
4、N间的距离l30 cm。试求：(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；(2)M、N两点间的电势差。二、电场力做功与能量转化 1带电的物体在电场中具有电势能，同时还可能具有动能和重力势能等机械能，用能量观点处理问题是一种简捷的方法。2处理这类问题，首先要进行受力分析及各力做功情况分析，再根据做功情况选择合适的规律列式求解。3常见的几种功能关系(1)只要外力做功不为零，物体的动能就要改变(动能定理)。(2)静电力只要做功，物体的电势能就要改变，且静电力做的功等于电势能的减少量，W电Ep1Ep2。如果只有静电力做功，物体的动能和电势能之间相互转化，总量不变(类似机械能守恒)。(3)如果除了重力和静电力
5、之外，无其他力做功，则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变。【例2】一个带负电的质点，带电荷量为2.0109 C，在电场中将它由a移到b，除电场力之外，其他力做功6.5105 J，质点的动能增加了8.5105J，则a、b两点间的电势差FaFb= 。变式训练2 如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度v0从a点进入电场，恰好从c点离开电场，离开时速度为v，不计重力，求电场强度大小。三、处理带电粒子在电场中运动问题的两条主线带电粒子在电场中的运动，是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的
6、独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律，研究时，主要可以按以下两条线索展开。(1)力和运动的关系牛顿第二定律做好受力分析，根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况。(2)功和能的关系动能定理做好受力情况和运动情况的分析，根据电场力对带电粒子所做的功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理或全过程中能量的转化，研究带电粒子的速度变化、经过的位移等，这条线索同样也适用于非匀强电场。【例3】 如图甲所示，在平行金属板M、N间加有如图乙所示的电压。当t0时，一个电子从靠近N板处由静止开
7、始运动，经1.0103s到达两板正中间的P点，那么在3.0103s这一时刻，电子所在的位置和速度大小为：A到达M板，速度为零B到达P点，速度为零C到达N板，速度为零D到达P点，速度不为零 题型一、判断电场强度、电势、电势能的大小及其变化1如图所示，在y 轴上关于O点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷Q，在x轴上C 点有点电荷Q ，且CO=OD，ADO60。下列判断正确的是AO点电场强度为零BD 点电场强度为零C若将点电荷q 从O 移向C，电势能增大D若将点电荷一q 从O 移向C，电势能增大2a、d两点各放有电荷量为Q和3Q的点电荷，图中四点在同一直线上，且abbccd，则：Ab点的场强大于c
8、点的场强Bb点的场强小于c点的场强Cab间的电势差等于cd间的电势差D试探电荷q在b点的电势能大于在c点的电势能3如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是：Ab点场强大于d点场强 Bb点场强小于d点场强Ca、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D试探电荷q在a点的电势能小于在c点的电势能4如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷Q、Q，虚线是以Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d
9、两点关于x轴对称。下列判断正确的是：Ab、d两点处的电势相同B四点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小5如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷Q和Q，x轴上的P点位于的右侧。下列判断正确的是：A在x轴上还有一点与P点电场强度相同B在x轴上还有两点与P点电场强度相同C若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能增大D若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能减小6在电荷量分别为2q和q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图示。在两点电荷连线的中垂线上有a、b两点，则以下说法正确的是：Aa点的电势等于b点的电势Ba点的电场
10、强度大于b点的电场强度C将负试探电荷从a点向b点移动的过程中电场力做正功D负试探电荷在a点具有的电势能比在b点具有的电势能小7如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q (qO)的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）Ak Bk Ck Dk8如图所示，真空中M、N处放置两等量异号电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于MN.已知：一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能
11、增加，则以下判断正确的是：AM点处放置的是正电荷Bd点的电势高于f点的电势Cd点的场强与f点的场强完全相同D将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，电场力先做正功、后做负功题型二、粒子在电场中的轨迹问题1如图的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M 点，再经过N点，可以判定：AM点的电势大于N点的电势BM点的电势小于N点的电势C粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力2如图，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a、b、和c，abc。一带电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图
12、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3如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示。则：Aa一定带正电，b一定带负电Ba的速度将减小，b的速度将增加Ca的加速度将减小，b的加速度将增加D两个粒子的电势能一个增加一个减小4如图所示，一正点电荷在电场中受电场力作用沿一圆周的圆弧ab运动，已知该点电荷的电荷量为q、质量为m（重力不计），ab弧长为s，电荷经过a、b两点时速度大小均为v0，则下列说法中不正确的是：Aa、b两点的场强方
13、向相同Ba、b两点的场强大小相等Ca、b两点的电势相等D电荷在a、b两点的电势能相等5一带电粒子沿着右图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的电势面，其中abcd，若不计粒子受的重力，可以确定：A该粒子带正电B该粒子带负电C从J到K粒子的电势能增加D粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变6如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动 到b点的轨迹如图中实线所示，图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是：A如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小B如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C不论图中虚线是电场线还是等势面，a
14、点的场强都大于b点的场强D不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势7如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则下列说法正确的是：A两粒子所带的电荷符号不同B甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点的速度C两个粒子的电势能都是先减小后增大D经过b点时，两粒子的动能一定相等8如图所示，一带电小球固定在光滑水平绝缘的无限大支撑面上的O点，虚线a、b、c、d是它的四条等距离的等势线。一个带电小滑块从等势线d上的1处以水平初速度v0运动，结果形成了实线所示的小滑块运动轨迹。1、2、3、4、5是等势线与小滑块运动轨迹的一些交点，由此可以判定：A固定球与小滑块电性一定相同B在1、2、3、4、5五个位置上小滑块具有的动能与电势能之和相等C在整个过程中小滑块的加速度先变大后变小D小滑块从位置1到2和从位置3到4的过程中，电场力做功的大小关系是W123W349如右图所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷。a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上。一个质量为m、电荷量为q的带正电的小
