专题1.8 静电场 综合复习与提高-2019-2020学年高二物理同步题型学案（人教版选修3-1）

2019-2020学年高二物理同步题型学案（人教版选修3-1） 专题1.8 静电场 综合复习与提高 【学习目标】 1.了解静电现象及其在生活中的应用；能用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。 2.知道点电荷，知道两个点电荷间的相互作用规律。 3.了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。 4.知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。 5.了解电容器的电容。 【知识要点】 1．电场的力的性质 (1)电场强度的定义式E＝，适用于任意电场。 (2)真空中点电荷的场强公式：E＝k，式中： ①Q为场源电荷的电荷量。 ②r为研究的点到场源的距离。 (3)场强与电势差的关系式：E＝，适用于匀强电场的计算，式中d为沿场强方向上的距离。 2．电场的能的性质 (1)电势的定义式：φ＝，与零势能点的选取有关。 (2)电势差的定义式：UAB＝，适用于任意电场。 (3)电势差与电势的关系式：UAB＝φA－φB，与零电势能点的选取无关。 (4)电场力做功与电势能变化的关系式：WAB＝－ΔEp。 3．电容 (1)定义式：C＝，适用于任何电容器。 (2)平行板电容器的决定式：C＝，仅适用于平行板电容器。 4．带电粒子在电场中的运动 (1)加速运动 用动能定理求解，基本关系式为 qU＝mv－mv或qEd＝mv－mv(匀强电场)。 (2)偏转运动 ①处理方法：运用运动的合成与分解的思想处理，也就是初速度方向上的匀速直线运动和电场力方向上的匀变速直线运动。 ②偏转规律：在如图所示的匀强电场中，有以下规律偏转位移：y＝。 速度偏转角的正切：tan φ＝＝。 (3)两个结论 ①不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的。 ②粒子经电场偏转后， 合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到电场边缘的距离为。 【题型分类】 题型一、与电场有关的平衡问题 【例1】．如图所示，、是带有等量的同种电荷的两小球（可视为点电荷），它们的质量都是，它们的悬线长度是，悬线上端都固定于同一点，球悬线竖直且被固定，球在力的作用下，于偏离球x的地方静止，此时球受到绳的拉力为，现在保持其他条件不变，用改变球质量的方法，使球的距为处平衡，则此时受到绳的拉力为（ ） A． B． C． D． 【题后反思】本题考查了库仑定律及三力作用下物体的平衡问题．在已知长度的条件下，可首选力的矢量三角形与几何三角形相似的方法巧解该类练习题． 【同类练习】 如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　) A．a、b的电荷同号，k＝ B．a、b的电荷异号，k＝ C．a、b的电荷同号，k＝ D．a、b的电荷异号，k＝ 题型二、电场线与电场力 【例2】如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在电场力作用下 运动的径迹．粒子在A点的加速度为 aA、动能为 EkA、电势能为 EpA；在B点的加速度 为aB、动能为 EkB、 电势能为 EpB.则下列结论正确的是 (　　) A．aA>aB，EkA>EkB　　 B．aA<aB，EpA>EpB C．aA<aB，EpA<EpB D．aA>aB，EkA<EkB 【同类练习】 1.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是 (　　) A．电子一定从A向B运动 B．若aA＞aB，则Q靠近M端且为正电荷 C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA＜EpB D．B点电势可能高于A点电势 2.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 题型三、与电场有关的功和能问题 【例3】．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是(　　) A.点场强大于点场强 B.点电势高于点电势 C.若将一试探电荷由点释放，它将沿电场线运动到点 D.若在点再固定一点电荷，将一试探电荷由移至的过程中，电势能减小 【同类练习】 1.(多选)如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在