高中物理电场习题探析.doc

林语书海，翰写未来！ 第  PAGE \* MERGEFORMAT 22 页 共  NUMPAGES \* MERGEFORMAT 22 页 电场 一、重难点分析 纵观近五年的高考，由高考考试大纲分析可知，应掌握以下知识： 1、库仑定律的应用 　　理解点电荷模型的含义，点电荷实际是不存在的，它是相对的，是一种科学抽象，是从简单问题入手的一种研究问题的方法．真空中两点电荷间库仑力的大小由公式：计算，方向由同种电荷相斥，异种电荷相吸判断．两带电均匀分布的绝缘球体间的库存仑力仍用公式：计算，公式中r为两球心之间的距离．两带电导体球间库仑力可以定性比较：用r表示两球球心间距离，则当两球带同种电荷时，；两球带异种电荷时． 2、对电场强度的三个公式的理解 　　是电场强度的定义式，适用于任何电场．电场中某点的电场强度是确定的，其大小和方向与试探电荷q无关．是真空中点电荷电场强度的计算公式，E是由场源电荷Q的电荷量和场源电荷到某点的距离r决定．是电场强度和电势差的关系式，只适用于匀强电场，d是两点间沿电场线方向的距离． 3、电势和电场强度的关系 　　电势是反映电场的能的性质的物理量，而电场强度是反映电场的力的性质的物理量．电势是标量，具有相对性；电场强度是矢量，不具有相对性．两者遵循的运算法则不同．电势的正、负有大小的含义，而电场强度的正、负表示方向，并不表示大小．电势与电场强度的大小没有必然的联系，某点的电势为零，电场强度不一定为零，反之亦然．同一试探电荷在电场强度大处，电场力大；但正电荷在电势高处，电势能才大，负电荷在电势高处，电势能反而小．电势和电场强度都是由电场本身的性质决定的，与有无试探电荷无关．在匀强电场中电势差与电场强度的关系为． 4、等势面与电场线的关系 　　电场线总是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面．电场线越密的地方，等势面也越密．沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功．电场线和等势面都是虚拟的形象描述电场的工具．实际中测量等势点较容易，所以常常通过描绘等势线来确定电场线． 5、电场力做功的三种求解方法 　　功的定义式来计算，但中学阶段要求式中F为恒力，所以这种方法的局限较大，仅在匀强电场中适用；用结论“电场力做的功等于电荷电势能增量的负值”来计算；用W=qU来计算． 6、静电平衡问题 　　静电平衡的过程实质上是根据电场的基本性质使物体上的正负电荷重新分配的过程．静电平衡时导体内部的场强处处为零，实质是外电场与感应电荷产生的附加电场的合场强为零．处于静电平衡状态下的导体是一个等势体，表面是个等势面，净电荷分布在导体外表面，在外表面曲率大的地方，电荷的面密度大． 7、电容器 　　公式：是电容的定义式，对任何电容器都适用．对一个确定的电容器，其电容已确定，不会随其带电荷量的多少而改变．公式是平行板电容器的电容大小的计算公式，只对平行板电容器适用．电容器结构变化引起的动态变化问题的分析；在分析有关平行板电容器的Q、E、U和C的关系时，主要有以下两种情况，保持两板与电源相连，则电容器两极板间电压U不变．充电后断开电源，则电容器的带电量Q不变．在分析清楚属何种情况后，由电容的定义式、平行板电容器电容的大小的计算公式和匀强电场的场强计算公式导出Q=CU∝，∝，∝等几个公式来进行讨论． 8、带电粒子在电场中的运动 　　带电粒子在电场中的运动问题可分为三类：平衡问题;直线运动问题;偏转问题．带电粒子在电场中运动的分析思路：首先对带电粒子进行受力分析，考虑带电粒子的重力能否忽略(电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力；带电液滴、油滴、尘埃、小球等除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力)，弄清运动过程中运动性质，最后确定采用解题的观点(力的观点、能的观点、动量的观点)．平衡问题运用物体的平衡条件；直线运动问题运用运动学、牛顿运动定律、动量关系及能量关系；偏转问题运用运动的合成和分解，以及平抛运动规律． 二、典型例题 例1、如图所示，在正六边形的a、c两顶点上各放一带正电的点电荷，电荷量大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电荷量大小都是q2，q1 q2，已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条?（　） 　　　　A．E1　　　　　　B．E2　　　　　　C．E3　　　　　　D．E4 例2、如图所示，虚线为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0、一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能应为