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第一章 电场 1知识结构库仑定律力的性质场强电场线 电势能应用（电容）静电场能的性质电势 电势差 电场力的功 等势面平衡（静力学）带电粒子在电场中的运动加速（动力学）偏转（类平抛） 带电粒子在复合场中的运动知识要点1电场强度：是反映电场的力的性质的物理量，由场源电荷和在场中的位置决定，是矢量。适用于一切电场；适用于点电荷在真空中形成的电场；适用于匀强电场。2电势：是反映电场的能的性质的物理量，由场源电荷和在场中的位置决定，是标量。主要性质：1）沿着电场线方向，电势降低，逆着电场线方向电势升高；2）电势的值与零电势的选取有关，通常取无穷远处电势零，实际应用中常取大地电势为零；3）当同时存在几个“场源”时，某点的电势等于各“场源”的电场在此处电势的代数和。3电势能：电荷放在电场中，由于与电场发生相互作用而产生与电场所共有的势能，习惯上称为电荷的电势能。是标量。电势能是相对量，由电场中该点的电势和放在该点电荷的电量决定。4电场力的功：电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷电势能增加。做功的多少由电荷的电量和起点、终点的电势决定，与路径无关，这与重力做功与重力势能的变化相似。5等势面：电场中电势相等的点组成的面叫等势面。主要特点：1）等势面一定跟电场线垂直；2）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，是电势减少最快的方向；3）任意两等势面不相交；4）电荷在同一等势面上移动、电场力做功为零； 5）电场强度较大的地方，等差的等势面较密。 练习巩固1.如图是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是（ ）AA点场强一定大于B点场强 B在B点释放一个电子，将一定向A点运动C这点电荷一定带正电 D正电荷运动中通过A点时，其运动方向一定沿AB方向2.用6伏干电池对一个电容器充电时（ ）A 只要电路不断开，电容器的带电量就会不断增加 B 电容器接电源正极的极扳带正电，接电源负极的极板带负电C 电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量 D 充电后电容器两极板之间不存在电场3.将电量为310-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为610-3N,方向水平向右，则将电量为610-6C的正电荷放在A点，受到的电场力为（ ）A1.210-2N，方向水平向右B1.210-2N，方向水平向左C1.2102N，方向水平向右D1.2102N，方向水平向左4.在点电荷Q的电场中，距Q为r处放一检验电荷q，以下说法中正确的是（ ） Ar处场强方向仅由Q的正、负决定Bq在r处的受力方向仅由Q的正、负决定Cr处场强的正、负由场强零点的选择决定 Dr处场强的正、负由q的正、负决定5.关于场强的概念，下列说法正确的是 （ ） 6.关于电场强度和电场线，下列说法正确的是（ ） A 在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变 B 由电场强度的定义式E=F/q可知，电场中某点的E与q成反比，与q所受的电场力F成正比C电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向D初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合 7.a、b两个电容器，a的电容大于b的电容 （ ） A若它们的带电量相同，则a的两极板的电势差小于b的两极板的电势差B若它们两极板的电势差相等，则a的带电量小于b的带电量Ca的带电量总是大于b的带电量Da的两极板的电势差总是大于b的两极板的电势差8.两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B，彼此间的引力为F另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C，先与A接触，再与B接触，然后移开，这时A和B之间的作用力为F，则F与F之比为 （ ）A8:3B8:1C1:8D4:19.电场中有一点P，P点电场强度的方向向东，一个点电荷a通过P点，下面哪种情况说明a带负电?(不计a受的重力作用) （ ） A通过P点时，a的位移向西B通过P点时，a的速度向西C通过P点时，a的加速度向西D通过P点时，a的动量向西10.在真空中，电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P，P点与q1的距离为 r，把一个电量为q2的实验电荷放在P点，它受的静电力为F，则P点电场强度的大小等于（ ） 11.下面关于电场线的说法，其中正确的是（ ） A在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿电场线运动B电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同C电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同D电场线是从正电荷出发到负电荷中止12.如图两个等量异种点电荷电场，AB为中垂线，且AO=BO，则（ ） AA、B两点场强相等 B正电荷从A运动到B，电势能增加C 负电荷从A运动到B，电势能增加 D A、B两点电势差为零 13.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45，则下列结论正确的是：（ ） A此液滴带负电 B液滴做匀加速直线运动C合外力对液滴做的总功等于零 D液滴的电势能减少二、填空题14.某电容C=20PF，那么用国际单位表示，它的电容为_F15.两半径同为r=0.01m的金属小球，其中一个带电量q1=+5.010-8C，当两者相距5m时，其间作用力为3.610-7N的斥力则当两球相距为0.01m时，其间作用力F为_(填大于、小于或等于)0.09N16.在真空中有两个点电荷，其中一个电量是另一个电量的4倍，它们相距510-2m时，相互斥力为1.6N，当它们相距0.1m时，相互斥力为_N，此两电荷电量分别为_C和_C17.真空中有两个点电荷A、B其带电量qA=2qB，当二者相距0.01m时，相互作用力为1.810-2N，则其带电量分别为qA=_，qB=_18.带正电1.010-2C的粒子，在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了_J，AB两点电势差为_19.如图所示，是一正点电荷电场的电场线，电场中A、B两点间的电势差UAB=200V.电量为+610-8C的电荷从A移到B，电场力对其做的功为_J，其电势能_(填增大、减小或不变)20.关于电场强度，E=F/q的物理意义是：_，其适用范围是_；E=KQ/r2的物理意义是：_，其适用范围是：_21.真空中有A、B两个点电荷，(1)A的电量是B的3倍，则A对B的作用力是B对A的作用力的_倍(2)A、B的电量均增加为原来的3倍，距离不变，则其间作用力变为原来的_倍(3)A的电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A、B间距应为原来的_ _倍(4)A、B间距增为原来的3倍，带电量均不变，则相互作用力变为原来的_倍三、计算题22.在真空中一条直线上固定有三个点电荷qA = -810- 9C， qB = 510- 9C，qC=410- 9C，AB=8cm，BC=4cm如图所示，求qB受到的库仑力的大小和方向23.两个小球都带正电，总共有电荷5.010-5C，当两个小球相距3.0m，它们之间的斥力为0.4N，问总电荷在两个小球上是怎样分配的?24.空中有竖直向下的电场,电场强度的大小处处相等.一个质量为m=2.010-7kg的带电微粒，其带电量是6.010-8C，它在空中下落的加速度为0.1g设微粒的带电量不变，空气阻力不计，取g= 10m/s2，求空中电场强度的大小试题答案1. B 2. B 3. B 4. A 5. C 6. D 7. A 8. B 9. C 10. BC 11. CD 12. AD13. ABD 14. 2.010-11 15.小于 16. 0.4，3.310-7；1.3310-6 17. 210-8C；10-8C18. 6；600V 19. 1.210-5；减小20. 电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电量的检验电荷在该点受到的电场力,任何电场都适用.在真空中点电荷电场中某点的电场强度跟场电荷电量成正比，跟该点离场电荷的距离的平方成反比 只适用于真空中正、负点电荷的电场。 21. 1；9；3；1/922. 1.6910- 4N；指向Aq1=4.010-5Cq2=1.010-5C
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