高中物理选修3-1第一、二章电场知识点汇总及典型练习题(含答案)---山东科技版

1第一二章电场1．电荷自然界只存在正、负两种电荷；单位是库伦，符号C；元电荷电量e=1.61019C；电荷产生方法有摩擦起电、接触起电、感应起电。2．电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的这一部分转移到另一部分，转移过程中总电荷数不变。3．点电荷当带电体的尺寸和形状对所研究的问题影响不大时，可将此带电体看成点电荷；对于电荷分布均匀的球体，可认为是电荷集中在球心的点电荷；检验电荷一般也可看成点电荷；点电荷实际上是一种理想化模型，并不存在。4．库伦定律在真空中两个点电荷的相互作用力跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上；F=k221rQQ，k=9109N·m2/C2.。5．电场带电体周围存在的一种特殊物质，对放入其中的电荷有力的作用；客观存在的；具有力的特性和能的特性。6．电场强度放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值；E=qF；方向是正电荷在该点的受力方向；矢量，遵循矢量运算原理；点电荷场强F=k2rQ。7．电势描述电场能的性质；=qEp，Ep为电荷的电势能；标量，正负表示大小；数值与零电势的选取有关，一般选择无穷远处为电势零点。8．电势差描述电场做功的本领；UAB=qWAB；标量，正负表示电势的高低；也被称作电压。9．电势能描述电荷在电场中的能量，电荷做功的本领；Ep=q；标量。10．电场线从正电荷出发，到负电荷终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致；虚构的；永不相交；疏密表示电场强度的强弱；沿电场方向电势减小。11．等势面电场中电势相等的点构成的面；空间中没有电荷的地方等势面不相交；在平面中构成的是等势线；等差等势面的疏密程度反映电场的强弱。212．匀强电场电场强度大小处处相等；E=dU。13．电场力做功情况只与始末位置有关，与路径无关；W=Uq；匀强电场中W=Fs·cos=Eqs·cos；电场力做的正功等于电势能的减少，W=－E。14．电容器两个互相靠近又彼此绝缘的导体组成电容器；电容器能充电和放电。15．电容电容器所带电荷量与两极板间的电压的比值；单位是法，符号F；C=UQ。16．平行板电容器高中阶段主要接触的电容器；平行板电容器的电容C=kdS4；平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场。17．带电粒子在匀强电场中的运动加速或者偏转；a=mEq=mdUq。3电场一、选择题1．关于元电荷和点电荷下列说法不正确的是（）A．元电荷实际上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的值通常取作e=1.60×10-19CD．一个带电体能否看成点电荷，不是看他尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计2.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。图1表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是（）3．对于库仑定律，下面说法中正确的是()A．凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式122KQQFrB．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们电量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间库存仑力减为原来的一半4．关于电势差的说法中，正确的是（）A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B．1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1VC．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反5．关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（）A．电场线是客观存在的B．电场线越密，电场强度越小C．沿着电场线方向，电势越来越低D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小6、两个半径相同的金属带同种电荷的小球，带电量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（）A、3/7B、4/7C、9/7D、16/7＋＋＋＋＋＋＋＋＋A－＋＋＋＋----B--＋------C－----++++D图147、如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是：（）A、粒子带正电B、粒子在A点加速度大[来源:高考学习网XK]C、粒子在B点动能大D、A、B两点相比，B点电势能较大8、如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度()A、一定减小B、一定增大C、一定不变D、可能不变二、计算题.9．用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态，如图2所示，试分析：（g=10N/㎏）（1）分析小球的带电性质、求小球的带电量（2）求细线的拉力10、如图所示,在匀强电场中有a、b、c三点,a、b相距4cm,b、c相距8cm.将一个带电荷量为2×10-8C的电荷从a点移到b点时,电场力做功为4×10-6J.问：(1)将此电荷从b点移到c点时电场力做功是多少?(2)a、c间电势差为多少？11．如图所示，在不带电的半径为R的导体球附近一点A处，从无限远处移来一点电荷，5点电荷的电荷量为q，若A点到球面的距离为L，当达到静电平衡时，导体球上的感应电荷在球心O处产生的场强的大小等于多少？其方向如何？12.如图所示，用金属丝A、B弯成半径r=1m的圆，但在AB之间留出一小缺口,d=2cm，相对圆弧来说是很小的间隙，将电荷量91013.3QC的正电荷均匀分布在金属丝上．求圆心O处的电场强度．13．质量为m，带电荷量为-q的微粒（重力不计），在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时速度大小为2V，如图所示，已知A、B两点间的距离为d．求：（1）A、B两点的电压；（2）电场强度的大小和方向．14．某同学用精度较高的电压表测量匀强电场中A、B、C三点的电压，得到的读数分别为UAB=4V，UCB=6V，已知AB=80cm，ABC=600，，BC=60cm．（1）作出该匀强电场的电场线．（2）求场强E为多大？15．如图，光滑绝缘半球槽的半径为R，处在水平向右的匀强电场中，一质量为m的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下，滑到最低点B时，球对轨道的压力为2mg．求（1）小球受到的电场力的大小和方向．（2）带电小球在滑动过程中的最大速度．LRAo··+qABCdABrO16题图ABv61-8ABCBCDDA9小球受力如图，故带正电。（2）小球受力平衡，在水平方向：tan37oqEmg得6tan37310omgqCE（3）如受力图可知cos37omgF10题4×10-6J400V11．2RLqk方向在AO连线上，由O点指向+q１2．根据对称性可知，带电圆环在圆心O处的合场强E=0，那么补上缺口部分在圆心O处产生的场强与原缺口环在圆心O处产生的场强大小相等方向相反．考虑到r2比d大很多，所以原来有缺口的带电环所带电荷的密度为rQdrQ22补上的金属部分的带电荷量rQddQ2/由于d比r小得多，可以将Q/视为点电荷，它在O处产生的场强为N/C109N/C102.0114.321013.31092-2992//rQkE，方向向右．所以原缺口环在圆心O处产生电场的场强N/C1092E，方向向左．13．解：（1）根据动能定理可得：2221)2(21mvvmqUAB，得qmvUAB232.（2）由于带电微粒在电场中做类平抛运动，建立如图所示的坐标系：vty，221tmqEx，222dyx，22224vtav解得：qdmvE221214．10v/m15．F=mg/2水平向右；vm=Rg（5-1）FqEmg