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- 2021-05-25 发布
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【高考命题热点】主要考查有关库仑定律、电场强度、电势、电势差、电势能、电场力做功、电容器的选择题和带电粒子在复合场中运动的大题。
【知识清单】
1. 电性分类:正电荷和负电荷。
电荷守恒定律:电荷不能被消灭也不能被创造,只能从一个物体转移到另外一物体或从
一物体一部分转移到另外一部分,但总量保持不变。
电荷分配定律:先中和后平分。例:与小球A带电,小球B带电,两球接触后
分开各带电量。
2. 库仑定律:真空中任意两电荷间存在相互作用力,即库仑力,大小跟两电荷所带电量的乘积成正比,跟距离的平方成反比。即(真空或空气),其中为静电常数;、为两电荷带电量,C;为两电荷间距离。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3. 电场强度:表示电场强弱的一个物理量。
(1)定义式:,仅是计算或测量电场强度的一种方法,由电场本身性质决定,与无关。其中为库仑力或电场力,为试探电荷所带电量。
真空中电荷在距离处产生场强计算式:
A
(2)方向:规定跟正电荷在该点所受电场力方向相同。即:正电荷所受电场力方向跟
场强方向相同,负电荷所受电场力方向跟场强方向相反。即上图中、在A点
的场强为 ,方向分别为:水平向右和水平向左。
4. 电场线:不是真实存在,是人们为了方便描述电场而假想的一种线,电场线密疏表示电
场的强弱,电场线越密电场越强,场强越大;电场线上某点切线方向即为该点场强方向。
常见电场线分布:
正点电荷 负点电荷 等量异种点电荷 匀强电场
起于正点电荷 起于无穷远处 (正点电荷指向负点电荷) (等距平行的直线)
止于无穷远处 止于负点电荷
(万丈光芒) (万箭穿心)
5. 电势、等势线(或等势面)、电势差、电场力及做功、电势能
A B
电势:,沿着电场线方向电势逐渐降低。 即:
等势线(或等势面):电势相等的直线或平面(常见电场线分布图中虚线均为等势线或等势面),即:等势线(或等势面)处处与电场线(或电场强度方向)垂直。
电势差(电势之差,即:高电势-低电势):= 电场力
将一电荷从A点移动到B点有3中路径:
A→B或A→C→B或A→D→B,电场力做功都相等。
电场力做正功,电势能减小;做负功,电势能增加。
(用重力做功跟重力势能变化类比),巧妙掌握。
电场力做功:(既适用于匀强电场也适用于非匀强电场),电场力做功跟路径无关,只跟初末位置有关。
C
A B
D
6. 匀强电场:(仅适用于匀强电场,为沿电场线方向上距离)。
7. 电容:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量,单位:法拉,简称法,符号为F,
1。
计算:定义式:(与无关,由电容器本身性质决定)
决定式:
说明:为介电常数,电容器中插入某种介质;为正对面积;为常数;
为板间距。
电容器两种工作状态:
(1)充电结束后电容器与电源保持连接,则不变(电容器处于稳定状态→充电宝类比);
分析: (2)充电结束后电容器与电源断开,则不变(电容器充电完成切断电源,电荷不会流失→充电宝类比);
分析:
8. 带电粒子在电场中加速()
水平方向:
竖直方向:
(为与水平方向间夹角,平行板电容器)
带电粒子在电场中类平抛:
答案
P26
热点突破提升练八
1.如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc,则( )
A.aa>ab>ac,va>vc>vb
B.aa>ab>ac,vb>vc>va
C.ab>ac>aa,vb>vc>va
D.ab>ac>aa,va>vc>vb
2.如图所示,图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷量数值也相等,现将M、N从虚线上O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点。若不计重力,则( )
A.M带负电荷,N带正电荷
B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C.M和N两粒子在电场中运动的加速度相同
D.N从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
3.如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等。则( )
A.直线a位于某一等势面内,φM>φQ
B.直线c位于某一等势面内,φM>φN
C.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功
D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功
4.如图所示,匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形。电场强度的方向与纸面平行。电子以某一初速度仅在静电力作用下从B移动到A的过程中动能减少E0,质子仅在静电力作用下从C移动到A的过程中动能增加E0,已知电子和质子电荷量的绝对值均为e,则匀强电场的电场强度为( )
A. B. C. D.
5.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器( )
A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大
B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大
C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变
D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
6.(多选)平行板电容器的两板A、B接于电池两极,一个带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部,闭合电键S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向夹角为θ,如图所示,那么( )
A.保持电键S闭合,将A板稍向B板靠近,则θ增大
B.保持电键S闭合,将A板稍向上移,则θ减小
C.电键S断开,将A板稍向B板靠近,则θ不变
D.电键S断开,将A板稍向上移,则θ减小
7.一平行板电容器两板之间的距离d和两板正对面积S都可以调节,电容器充电后与电源断开,以U表示电容器两极板间电压,E表示两极板间的电场强度,则( )
A.当S减小、d增大时,U增大、E增大
B.当S增大、d不变时,U减小、E不变
C.当d减小、S减小时,U增大,E增大
D.当d增大、S不变时,U增大、E减小
8.(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.粒子从x1处运动到x2处的过程中电场力做正功
B.x1、x2处电场强度方向沿x轴正方向
C.x1处的电场强度大小大于x2处的电场强度大小
D.x1处的电势比x2处的电势低
9.如图所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的轻质绝缘细绳一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b。不计空气阻力,则( )
A.小球带负电
B.电场力跟重力是一对平衡力
C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小
D.运动过程中小球的机械能守恒
10.直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图。M、N两点各固定一负点电荷,一电荷量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为( )
A.,沿y轴正向 B.,沿y轴负向
C.,沿y轴正向 D.,沿y轴负向
11.(多选)关于静电场的等势面,下列说法正确的是( )
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功
12.如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知( )
A.Q点的电势比P点高
B.油滴在Q点的动能比它在P点的大
C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
13.(多选)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势与该点到点电荷的距离的关系如图所示。电场中四个点和的电场强度大小分别为、、和。点到点电荷的距离与点的电势已在图中用坐标标出,其余类推。现将一带正电的试探电荷由点依次经点移动到点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为、和。下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为2.5V/cm
B.坐标原点处的电势为1V
C.电子在a点的电势能比在b点的低7eV
D.电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV