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1、第八章 电场考试内容和要求知识内容学习水平说明电场电量、基元电荷 真空中的库仑定律AB电荷守恒定律A电场电场强度、电场线 匀强电场BBB电势能 电势、电势差AB电场力做功与电势差的关系B电能与内能、机械能之间的转换C电势差与电场强度的关系B带电粒子在匀强电场中的运动C静电的利用和防范A用DIS描绘电场的等势线（学生 实验）B一电荷在电场中受力与电场的力的性质1电荷自然界只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电 荷带电量的多少叫做电量。点电荷是电荷的理想化模型，如果带电体间的距离比带电体本 身的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样
2、的带 电体就可以看成是点电荷。基本（元）电荷 既不是电子，也不是质子，而是最小的电量单位，任何带电体的带电量都是这个最小电量 的整数倍。e=库仑。2库仑定律十: 静电力、库仑力、电场力k：静电力恒量k=9.0X109牛米2/库2【注意】 库仑定律适用条件：真空中、点电荷。 在应用库仑定律求力的大小时，只用电量的绝对值进行计算，然后根据两电荷的电性， 确定作用力是引力还是斥力再确定力的方向。【典型例题】1. 在光滑绝缘水平面上，有一个不导电的弹簧，其两端分别与两个金属球相连，如图所示，如果让两球带上电荷，此时弹簧的伸长量为L，Q-.如果两金属球上的电量都慢慢减少到原来的一半，则弹簧的伸长量将()
3、(A) 减小到L/4(B) 减小到大于L/4的某一值(C) 减小到小于L/4的某一值(D) 减小到L/22. 有两个完全相同的绝缘导体球A、B，A带有正电荷q, B带有负电荷一q2，两者相距 为r时，相互作用力为F,现使两球接触，然后再将它们放回原处，则两球间的相互作用 力( )(A)增大(B)减小(C)不变(D)都有可能3. 电场、电场强度(1) 电荷之间的相互作用是通过发生的。电场的基本性质是对放入其中的电荷有的作用，因此电场强度是描写电场的的性质的物理量。(2) 电荷在电场中某一点所受的电场力与该电荷电量的比值叫做这一点的电场强度，简 称“场强”。电场强度是矢量。大小：E=F/q，单位：
4、牛/库，伏/米。方向：。电场强度描述的是电场的。电场中某点处场强的大小、方向，仅由所确定。点电荷的场强公式：E=kQQ(3) 电场的叠加：电场的叠加符合平行四边形定则。【典型例题】3（2003 全国）如图所示，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）F44. （2005上海）如图，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距 为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处 的电场强度为零，根据对称
5、性，带电薄板在图中b点处产生的电场 强度大小为.，方向。（静电力恒量为k）5. 如图所示，A、B两小球用等长的丝线悬挂，他们的带电量QA=2.0 X10-8C，QB=-2.0X10-8C，A、B相距3cm，在水平方向的外界匀强 电场作用下，A、B保持静止，悬线都沿竖直方向，由此可知外电场的 场强大小是，方向。A、B中点处总场强大小是，方向。6. 两个完全相同的带电金属小球A和B,电量分别为qA=6Q, qB=-Q，相距r （r远大 于小球半径）放置时，两球球心连线中点处合场强大小为E,另有一与A、B相同的不带 电的金属小球C，若让C先与A接触，然后再与B接触之后移走，则A、B连线中点处合 场强
6、大小为.。4. 电场线电场线是人们假想出来的用来形象地描述电场分布的一族曲线。在静电场中，电场线起始 于，终止于，不形成闭合曲线。电场线的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致。电场线密处电场强电场线疏处电场强。电场线匀强电场等量同种电荷5匀强电场在电场的某一区域里，如果各点的场强的大小相等、方向相同，这个区域的电场就叫做匀强电场，匀强电场中的电场线分布特点是。【典型例题】7. (1996全国)如图a, b, c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c, a、b 间的距离等于b、c间的距离。用申、申和E、Eb、E分别表 a b c 示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定()(A)申o(
7、B) E E Ea b ca b c(C) Pa-Pb=Pb-Pc(D) Ea=Eb=Ec二在电场中移动电荷做功与电场的能的性质6.电势能和电势、电势差电荷在电场中具有的势能叫做电势能。P 电场中某点的电荷的电势能跟它的电量的比值，叫做这一点的电势申。电势是标量o(p=q 电势单位：，单位国际符号：，1伏=1焦/库在理论研究中，通常取的电势为零，实际应用中，通常取的电势为零。电场中两点间电势的差值叫做电势差，有时又叫做电压。uAB=pA-pB 顺着电场线方向电势降低，电场线的方向是电势降低最快的方向。7等势面等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷时不需要做功；等势面一定跟电场线垂直，而且电场
8、线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。【典型例题】8. (1999全国)如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为pA=15V,申b = 3V,申C=3V。由此可得D点电势pD=V。9. (2003全国)如图所示，虚线1、2、3、4为静电场中的等势面，: 相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零。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，其电势能为一8eV，则它的 动能应为()(A) 8eV (B) 13eV/、/、I 23(C) 20eV(D) 34eV8
9、.匀强电场中电场强度与电势差之间的关系UAB=EdAB (d为两点间沿电场线方向的距离)典型例题】710.如图所示为一组方向未知的电场线，AB = 8cm，将q=1.0X10厂-7C的点电荷放在A点时，电势能为4.0X10-J,将q，= 1.0X10 . 厶-7C的点电荷放在B点时，电势能为2.0X10-J,则UAB=V，场强E=N/C,场强方向。V11. 如图所示，匀强电场中有M、N、P三点，连成一个直角三- V角形，MP=4cm, MN=5cm。将一带电量为2X10-8C的检验一电荷从M点移到P点，电场力做功8X10-6J，从M点移到N点电场力做功也是8X10-6J,则匀强电场的方向是由点
10、r指向点，场强大小为N/C。9电场力做功与电势能变化之间的关系电场力做正功，电势能，克服电场力做功，电势育，电场力做功的大小等于电势能改变量的大小。即W =-Ao电推广形式：WAB=_（B_A）=A_B = qA_q% = qUAB人们在研究原子，原子核，基本粒子等微观世界的时候，常用电子伏特ev）作为能量的 单位。1电子伏特就是在电压1伏特的两点间移动电子时电场力所做的功。简称：电子伏，国际符号：eV， 1电子伏= 1.60X10-19焦。【典型例题】12. （2008上海）1911年卢瑟福依据 粒子散射实验中a粒子发生了（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能
11、为1MeV的a粒子轰击金箔，其速度约为m/s。（质子和中子的质量均为1.67X 10-27kg, 1 MeV=106eV）电场力做功的特点13. （2000上海）如图，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、 B两点，边线AB与电场线的夹角为0，将一电量为q的正电荷从A 点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W =；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2=;若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3=，由此可知，电荷在电场中移动时,是：。14. 在一点电荷Q的电场中有一点Po现将另一点电荷q=2.0X10-6库从无穷远处移至 P点，电场力做了 2.0X10-4焦的功。设无穷远处电势
12、为零，则P点的电势为.伏，场源电荷Q的电性为电荷。15. 如图所示，虚线为等势面，实线为一电子仅在电场力作用下的运动轨迹，则A、B两点的电势申A申B （填“” “=”或“ q2、q3固定在一直线上，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，每个电 *荷所受的静电力的合力均为零。由此可以判定，三个电荷的电量之比q1 : q2 : q3为()( A)9: 4:36( B) 9: 4: 36( C)3: 2:6( D) 3: 2: 620. 如图所示，用长均为l的绝缘细线把两个质量均为m的带电小球A、B悬挂于同一点，同样长的绝缘细线连接A和B，A、B带电量均为q，A带正电，B带负电。把整个装置放在水平
13、向左的匀强电场中，要使平衡时AB水平伸直，场强E应满足什么条件？21. 如图所示，A为一固定于墙上带电小球，B带同种电荷，现通过接触使A 电量增加，则绳拉力如何变化？22. 均匀绝缘环，质量为M,半径为R,放在倾角a为37的斜面 上。在圆环上嵌有一点电荷，电量为+q,其质量不计。整个装置 都处在水平向右的匀强电场中，如图所示。已知绝缘环的重力大小 是点电荷所受电场力大小的2倍，环静止在斜面上，则点电荷与圆 环的圆心连线跟竖直方向的夹角0为多少？11.带电粒子在电场中的直线运动23. 板长为L的平行金属板与水平面成0角放置，板间有匀强电 场.一个带负电电量为q质量为m的液滴，以速度V。垂直于电场 方向射入两板间，如图所示，射入后液滴沿直线运动，两极板间 的电场强度E= ，液滴离开电场时的速度为 。24. 如图所示，在匀强电场中，将一质量为m,带电量为q的带电
