静电场2(电势差,电势能,静电感应,电容器,带电粒子在电场中的运动).doc

静电场2 （电势差、电势能、静电感应、电容器、带电粒子在电场中的运动） 电势差电势能：电势能和动能的相互转换 例1.如图所示，带正电荷的点电荷固定于Q点，电子在库仑力的作用下，做以Q为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近点。电子在从M经P到达N点的过程中 （ ） 多选 速率先增大后减小 速率先减小后增大 电势能先减小后增大 电势能先增大后减小 例2.带同种电荷的A、B两球，质量分别为m和2m，开始均静止在光滑的绝缘水平面上。现将两个小球由静止同时释放，时刻t，A球的速率为v，从释放时刻t，A、B两球的电势能改变量为 / 。 例3.如图所示，a,b带等量异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v0射出，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中 （ ） 多选 该粒子带负电 该粒子的动能先增大后减小 该粒子的电势能先减小后增大 该粒子运动到无穷远处后，速度的大 小一定仍为v0 关于零电势能的选择 例4.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等。一个正电荷在等势面L3处的动能为20J，运动到等势面L1处时动能为零；现取L2为零电势参考平面，则当此电荷的电势能为4J时，它的动能为（不计重力） （ ） A．16J B．10J C．6J D．4J 例5.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0.一带正电荷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，它的动能应为 （ ） A.8eV B.13eV C.20eV D.34eV 判断电场线分布；正负点电荷的等势面 P34 例2 P40 例6；等势面密的地方电场强 例6.如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是 （ ） 多选 三个等势面中，a的电势最高 对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大 对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大 带电粒子由M运动到N时，加速度增大 例7.如图所示的方框中有一匀强电场，A、B、C三点为电场中的三点。电势分别为ФA=24V，ФB=12V，ФC=-24V，试用作图法作出该电场的电场线。 静电感应:处于静电平衡的导体内部场强（合场强）处处为零 例8.一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为 （ ） Ea最大 Eb最大 Ec最大 Ea=Eb=Ec 例9.长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小等于 ，方向为 。 例10.如图为一空腔球形导体（不带电），现将一个带正电荷的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势Ф的关系是 （ ） EaEbEc, ФaФbФc Ea=EbEc,Фa=ФbФc Ea=Eb=Ec,Фa=Фb=Фc EaEcEb,ФaФbФc 电容器：公式C=Q/U=ε?/4πKd ; 电容的两种状态（开关闭合/开关从闭合到断开）下由d的变化引起C、Q、U、E如何变化？ 例11.平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是 ( ) / 多选 / A．A板向上移动 B．B板向右移动 C．A、B之间插入电介质 D．使两板带的电荷量减小 d的变化引起的电势和电势能如何变化？ 例12.如图所示，A、B是平行板电容器的两个极板，B板接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些；或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法中正确的是 ( ) / 多选 / A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变 B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高 C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低 D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低 例13.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极