高二物理选修3-1第一章《静电场》复习提纲

高二物理选修3－1第一章《静电场》复习提纲一、知识要点1.电荷电荷守恒2.元电荷：e=。3.库仑定律：F=。4.电场及电场强度定义式：E＝，其单位是。5.点电荷的场强：E＝。6.电场线的特点：7．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____有关8．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从电场中的A点移到B点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。9．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。通常把_________的电势能规定为零。10．电势：14．电势差U：公式：ABU=。电势差有正负：ABU=-BAU。11．电势与电势差的比较：ABBABAABUU,12．等势面：电场中的各点构成的面叫等势面。17．等势面的特点：13．匀强电场中电势差与电场强度的关系：E＝。14．电容：定义公式UQC。注意C跟Q、U无关，kdSCr4。15．带电粒子的加速（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直在线，做运动。（答案：匀加（减）速直线）（2）用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功（电场可以是______电场或_______电场）。若粒子的初速度为零，则：_________，v=__________；若粒子的初速度不为零，则：____________，v=______________。16．带电粒子的偏转（限于匀强电场）（1）运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。（垂直，匀变速曲线）（2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理，沿初速度方向为______________运动，运动时间t=______________.沿电场力方向为______________运动，加速度a=______________.离开电场时的偏移量y=______________离开电场时的偏转角tan=______________。二、实例探究☆点电荷的场强、电场强度的迭加【例1】图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。解：每个点电荷在O点处的场强大小都是23/3akqE由图可得O点处的合场强为26akqEO，方向由O指向C。☆静电力做功、电势、电势能、电势差【例2】如图所示，将一个电荷量为q=+3×10-10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10-9J。已知A点的电势为A=-4V，求B点的电势和电荷在B点的电势能。解：先由W=qU，得AB间的电压为20V，再由已知分析：向右移动正电荷做负功，说明电场力向左，因此电场线方向向左，得出B点电势高。因此B=16V。电荷在B点的电势能9108.4BPqEJ☆电场线、等势面【例3】如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是A.三个等势面中，等势面a的电势最高B.带电质点一定是从P点向Q点运动C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小解：先画出电场线，再根据速度、合力和轨迹的关系，可以判定：质点在各点受的电场力方向是斜向左下方。由于是正电荷，所以电场线方向也沿电场线向左下方。答案仅有D☆电容器【例4】如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在①保持K闭合；②充电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？A.上移上极板MB.上移下极板NABCOEBEAEC+ABFvKMNabcPQC.左移上极板MD.把下极板N接地解析：电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化。这里一定要分清两种常见的变化：（1）电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），这种情况下带电量，CCUQ而ddUEdSkdSCrr14，（2）充电后断开K，保持电容器带电量Q恒定，这种情况下SESdUdSCrrr1,,所以，由上面的分析可知①选B，②选C。【例5】计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是dSC，其中常量ε=9.0×10-12Fm-1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60mm。只要电容变化达0.25pF，电子线路就能发出相应的信号。那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？解：先求得未按下时的电容C1=0.75pF，再由1221ddCC得12ddCC和C2=1.00pF，得Δd=0.15mm。☆带电粒子在电场中的运动三、针对练习1.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J，在B点的电势能为0.80×10-8J。已知A、B两点在同一条电场在线，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10-9C，那么（）A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB=4.0VD.把电荷从A移到B，电场力做功为W=4.0J2.某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为40V和10V，则a、b联机的中点c处的电势应（）AKA.肯定等于25VB.大于25VC.小于25VD.可能等于25V3.如图所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们联机的中点，B为联机上靠近N的一点，C为联机中垂在线处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（）A.场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B.场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C.场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D.场强最小的点是C点，电势最高的点是A点4.AB联机是某电场中的一条电场线，一正电荷从A点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图像如图所示，比较A、B两点电势的高低和场强E的大小，下列说法中正确的（）A.A＞φB，EA＞EBB.A＞φB，EA＜EBC.A＜φB，EA＞EBD.A＜φB，EA＜EB5.如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，a表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（）A.a变大，F变大B.a变大，F变小C.a不变，F不变D.a不变，F变小6.（2001年全国高考试题）如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为a、b和c，a＞b＞c，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知（）A.粒子从K到L的过程中，静电力做负功B.粒子从L到M的过程中，静电力做负功C.粒子从K到L的过程中，电势能增加D.粒子从L到M的过程中，动能减小参考答案1.A2.C3.C4.A5.B6.AC（答案：匀强，非匀强，qU=21mv2，mqU2，qU=21mv2-21mv02，mqUv220）（答案：平抛运动，运动的合成和分解的知识，匀速直线，0vl，初速度为零的匀加速直线，mdqUmqEmF，2022221mdvqUlat，200mdvqUlvv）有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2．0×10-5C的正电荷，小球B、C不带电。现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别是多少？