1、第17讲 电场的性质复习复习一、电场力的性质1场强 场强的大小 公式意义电场强度的定义式点电荷的场强计算公式匀强电场的场强关系式适用范围对所有电场都适用仅适用于真空中点电荷的电场仅适用于匀强电场说明是引入的试探电荷，故与无关是产生电场的电荷，故与成正比是沿着电场线方向上的距离 场强的方向 场强叠加原理：多个场源电荷同时存在时，电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的场强的矢量和。【例1】 下列说法中，正确的是 A在一个以点电荷为中心、为半径的球面上，各处的电场强度都相同B仅适用于真空中点电荷形成的电场C电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向D电场中某点场强的方向与试探电荷的正
2、负无关【答案】 BD【例2】 一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为，该点的电场强度为。下图中能正确表示三者关系的是 【答案】 D【例3】 如图所示，在轴上关于原点对称的两点固定放置等量异种点电荷和，轴上的点位于的右侧，下列判断正确的是A在轴上还有一点与点电场强度相同B在轴上还有两点与点电场强度相同C点的电场强度为零D点和点的电场强度方向相同【答案】 A2电场力 电场力的大小： 电场力的方向3几种典型静电场的电场线 始于正电荷（无穷远处），止于负电荷（无穷远处）； 电场线在某处的疏密表示该处场强的强弱； 电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向 电场线既不相交也不闭合 电场线不一定与电荷的运动
3、轨迹重合【例4】 质量为的带正电小球悬挂在绝缘细线上，且处在场强为的匀强电场中，当小球静止时，细线与竖直方向成角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为A B C D 【答案】 D【例5】 如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体带正电，另一带正电的物体沿着以为圆心的圆弧由到缓慢地从的正上方经过，若此过程中始终保持静止，两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用，则下列说法正确的是：A物体受到地面的支持力先增大后减小B物体受到地面的摩擦力先增大后减小C库仑力对物体不做功D物体在点和点产生的电场强度相同【答案】 AC【例6】 两小球质量不相等，并分别带有不等量的异种电荷，
4、其中是正电荷，是负电荷，且，用细线悬挂于点，如果在整个空间施加一个水平向左的匀强电场，则不可能出现的平衡状态是【答案】 AD【例7】 如图所示，四个电场线图，一正电荷在电场中由到做加速运动且加速度越来越大，那么它是在哪个图示电场中运动【答案】 C【例8】 如图所示，带正电的小球从某一高度开始做自由落体运动，在途中遇到水平向右的匀强电场，则其运动轨迹大致是图中的【答案】 C【例9】 图中半径为的光滑圆柱体保持静止，整个空间存在水平向右的匀强电场，一个质量为带正电荷的滑块，从最高点由静止起沿柱面滑下，达到点时开始离开柱面，根据以上条件求出匀强电场的电场强度。【答案】二、电场能的性质1电势和电势差2
5、电势能和电场力做功电场强度电势电势差电势能意义描述电场力的性质描述电场能的性质描述电场做功的本领描述电荷在电场中的能量，电荷做功的本领定义矢标性矢量，方向为正电荷的受力方向标量，但有正负，正负只表示大小标量，有正负标量，正电荷在正电势位置有正电势能，简化为：正正得正，负正得负，负负得正决定因素场强由电场本身决定与试探电荷无关电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大小与参考点的选取有关，有相对性由电场本身的两点间差异决定，与试探电荷无关，与参考点选取无关由试探电荷的电荷量和所处位置的电势二者决定，与参考点选取有关关系场强为零的地方电势不一定为零电势为零的地方场强不一定为零零场强区域两点间电势差一
6、定为零，电势差为零的区域场强不一定为零场强为零，电势能不一定为零，电势为零，电势能一定为零3几种典型电场中的等势面 电场线一定与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面； 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功； 对于等差等势面，越密集的地方场强越大，越稀疏的地方场强越小。【例10】 如图所示，是一条电场线上的三点，电场线的方向由到，间距离等于间距离，用和分别表示三点的电势和场强，可以判定A BC D【答案】 A【例11】 如图，把电量为的电荷，从电场中的点移到点，其电势能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若点的电势，点的电势，则此过程中电场力做的功为_。【答案】 增大 【例12
7、】 如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等。一正电荷在等势线上时，具有动能，它在运动到等势线上时，速度为零。令，那么当该电荷的电势能为时，其动能为A B C D【答案】 C三、专题分析【例13】 电场线、等势面和运动轨迹综合问题如图所示，图中的实线是一个未知方向的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，、是轨迹上的两点。若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，则下列判断正确的是A带电粒子在、两点时受力的方向都向右B带电粒子在点时的速率比在点时的大C带电粒子在点时的电势能比在点时的大D带电粒子所带电荷一定为正电【答案】 B【例14】 一粒子从点射入电场，从
8、点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有A粒子带负电B粒子的加速度先不变，后变小C粒子的速度不断增大D粒子的电势能先减小，后增大【答案】 A【例15】 如下四个电场中，均有相互对称分布的两点。其中电势和场强都相同的是 【答案】 B【例16】 如图所示，为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的点放一个负点电荷（不计重力）由静止释放后，下列说法中正确的是A点电荷在从点到点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B点电荷在从点到点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C点电荷运动到点时加速度为零，速度达最大值D点电荷越过点后，速度
9、越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零【答案】 C3、电场中的功能关系【例17】 如图所示，水平固定的小圆盘带电荷量为，电势为零，从盘心处释放一质量为带电荷量为的小球。由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的点，又知道过竖直线上点时，小球速度最大。由此可确定的形成的电场中的物理量是： 点的场强 点的场强 点的电势 点的电势 A B C D【答案】 C【例18】 一半径为的光滑圆环竖直放在水平向右场强为的匀强电场中，如图所示，环上是竖直直径的两端，是水平直径的两端，质量为的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动。现使小球由点静止释放，沿运动到点时速度恰好为零，由此可知，小球在点
10、时A加速度为零B机械能最大 C电势能最大D动能最大【答案】 B练习练习【练1】 如图所示，两等量异种点电荷相距为。与两点电荷共线，位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到和的距离都为，且。略去项的贡献，则两点电荷的合电场在和点的强度A大小之比为2，方向相反B大小之比为1，方向相反C大小均与成正比，方向相反D大小均与的平方成反比，方向互相垂直【答案】 AC【练2】 如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由点移到点，动能损失了，若点电势为则A点电势为零 B电场线方向向左C电荷运动的轨迹可能是图中曲线D电荷运动的轨迹可能是图中曲线【答案】 AB
11、D【练3】 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是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，其电势能减小【答案】 BD【练4】 如图所示，虚线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，、是轨迹上的两点。下列说法中正确的是A三个等势面中，等势面的电势最高B带电质点一定是从点向点运动C带电质点通过点时的加速度比通过点时小D带电质点通过点时的动能比通过点时小【答案】 D【练5】 质量为的带正电小球由空中点无初速度自由下落，在末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过小球又回到点。不计空气阻力，且小球从未落地，则A整个过程中小球电势能变化了B整个过程中小球动量变化量的大小为C从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了D从点到最低点小球重力势能变化了【答案】 BD49第五级（下）第17讲教师版
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