学考复习《静电场》

3-1第一章《静电场》

本章主要研究静电场的基本性质和带电粒子在电场中的运动。可以从（１）静电场的产生和本质；（２）电场的基本性质；（３）电场对带电粒子的作用三个层次来理解和学习本章内容。

静电场的产生和本质两种电荷、电荷守恒、元电荷e= 起电的方式和起电的本质 真空中的库仑定律——F= 任何电荷的周围都存在电场 电场是一种特殊的物质，电荷间的作用都是通过 传递的 电场的形象描述： 电场线的 方向就是该处电场的方向。 电场线的 表示电场的强弱。 电场线一定与等势面 。 电场静电场的基本性质和描述方法电场的基本性质1：对放入其中的电荷有力的作用。 电场强度是描述电场 的性质的物理量。 电场强度的定义式E= 。 点电荷的电场强度E= 。 EU d

电场强度与电势的联系（仅适用于匀强电场） U=Ed 电场的基本性质2：电荷在电场中具有能量。 电势、电势差是描述电场的 的性质的物理量。 电势的定义式AEPA。 q 引入电势的依据是电场力做功与 无关。 电场力做的正功等于减少的电势能。 电场力做的负功等于增加的电势能。 在同一等势面上的两点间移动电荷电场力做功等于零。 电场对带电粒子作用电场对带电粒子的作用——加速和偏转 电场对金属导体的作用——静电感应、静电屏蔽 电容的定义C= 平行板电容器的电容决定式——C= 1

—、单项选择题

1、关于电场力和电场强度，下列说法正确的是 (C ) (A) 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致； (B) 电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比

(C)正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致 （D）电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度越大 2、关于电势和电势能下列说法中正确的是（ D ）

（A）在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大；

（B）在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电量越大，它具有的电势能也越大； （C）在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能； （D）在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电

荷所具有的电势能。

3、下列说法中正确的是（D）

（A）在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小； （B）电荷在场强为零处的电势能也为零；

（C）在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；

（D）在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零。

4、如右上图为某电场中的电场线和等势面，已知A=10V，C=6V，ab=bc，则 ( C ) (A) B=8V (B) B>8V (C) B<8V (D)上述三种情况都可能 5、关于电势差的说法中，正确的是 (B )

(A)两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功

(B)1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V

(C)在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 (D)两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比 6、某平行板电容器标有2.5μF，这是表示( B )

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(A) 该电容器带电量不能超过2.5×10C

-6

(B) 要使两板间电压降低1V，它所带的电量必减少2.5×10C

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(C) 电容器只有在带电时电容量为2.5×10 F (D) (D)如在板间插入电介质，电容将减小

7、四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（ D ）

二、多项选择题

8、一个带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图虚线abc所示，图中实线表示电场的等势面，下列错误的是（ACD） （A）粒子在a→b→c的过程中，电场力始终做正功；

2

（B）粒子在a→b→c的过程中，一直受静电引力作用；

（C）粒子在a→b→c的过程中，ab段受引力，bc段受斥力；

（D）粒子在a→b→c的过程中，ab段逆着电场线，bc段顺着电场线。

9、在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到的现象是（BC） (A)增大A、B板间的距离，静电计指针张角变小 (B)减小A、B板间的距离，静电计指针张角变小

(C)把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，静电计指针张角变小

(D)在A、B板间放入一介质板，静电计指针张角变小

10、传感器是把非电物理量（如高度、温度、压力等）的变化转换成电学量（如电压、电流、电容等）变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用．如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图．金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，即（AD）

（A）电源接通，若此后电容C减小，反映h减小． （B）电源接通，若此后电容C减小，反映h增大． （C）电源接通再断开，若此后电压U减小，反映h减小． （D）电源接通再断开，若此后电压U减小，反映h增大．

11、如图所示，有一质量为m、带电量为q的油滴，被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中，设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进入电场的，可以判定（BD）

qm（A）油滴在电场中做抛物线运动

－+（B）油滴在电场中做匀加速直线运动 －+－+（C）油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离

－+（D）油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离，还决－+定于油滴的荷质比

三、填空题 13、（D、A、B、C，2）

12、在x轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，另一个带负电荷Q2，且Q1＝2Q2，用E1、

E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x轴上，E1＝E2的点共有____处，其中_______处的合场强为零，______处的合场强为2E2。(2、Q2外侧、Q1Q2中间连线上某处)

13、将一个10－6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功2×10－6J。从C点移到D点，电场力做功7×10－6J，若已知B点比C点电势高3V，则A、B、C、D各点的电势高低是（从高至低填写）     ，UDA＝____V．

14、平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为 2×10-2_μF；如果两板电量各减少一半，则两板间电势差变为 1 V，两板间的电场强度将变为原来的 1/2 。

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15、如图，在匀强电场中，a、b两点连线与电场线成60º角．将正电荷由a点移到b点，电场力做正功，可以判定电场线的方向是 斜向上 (填斜向上或斜向下)．如果ab相距0.20m,场强为2×103N／C,正电荷的电量为4×10-4C,则从a到b电荷的电势能 减少 （填“增加”或“减少”）了 8×10-2 J． 四、计算题

16、一个电子以v0=4×l07m／s的速度，方向与电场方向相同，射入电场强度E=2×l05V／m的匀强电场中，如图所示已知电子电量e=-1.6×10-19C，电子质量m=9.1×10-31kg．求： (1)从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少?两点间距离是多少?(2)电子到达速度为0之点所需的时间是多少?

22解：（1）由动能定理得：eU10Umv0/2e 代入数据得：2mvU=4.55×103V 由EU/ddU/E 代入数据得：d=2.27×10-2m

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（2）由运动学有d1 代入数据得：t =1.1×10s vtt2d/v00217、有两块水平放置的、带有等量异种电荷的平行金属板，板长1.5cm，板间电场强度为1.2×l04N／C，方向竖直向上．有一电子沿水平方向以2.6×107m／s的初速度从两极正中间垂直射入电场，问电子离开极板时，竖直向下偏离了多少距离?(巳知电子质量m=9.1×l0-3lkg,电子电量e =-1.6×10-19C) 解：图略。电子在电场中运动的时间为：tL/v0

电子在电场中加速度：aqE/m

2 电子离开极板时竖直向下的偏转距离：y1 2at由以上各式得：y－

1qEL2mv04 代入数据得：y3.510m 218、质量m＝5×106kg的带电粒子以v0＝2m／s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央水平飞入板间，如右图所示，已知板长L＝10cm，板间距离d =2cm，当UAB＝1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过板间，则： (1)该粒子带什么电?电荷量是多少?

(2)当板间电压在什么范围内时，此带电粒子能从板间飞出?

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