高二物理电场知识点总结及相关练习.doc

电荷 库仑定律
一、库仑定律：
①适用于真空中点电荷间相互作用的电力
②K为静电力常量
③计算过程中电荷量取绝对值
④无论两电荷是否相等：
练习1：
m1
m2
α
β
图1-7
1．关于点电荷、元电荷、检验电荷，下列说法正确的是（ ）
A．点电荷是一种理想化的物理模型
B．点电荷所带电荷量不一定是元电荷电荷量的整数倍
C．点电荷所带电荷量一定很小
D．点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型
2. 如图1-7所示，质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球，用绝缘丝线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为α、β，则（ ）
A.若m1=m2，q1<q2，则α<β B．若m1=m2，q1<q2，则α>β
C．若q1=q2，m1>m2，则α>β D．若m1>m2，则α<β,与q1、q2 是否相等无关
3. 两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为 [ ]
　　A．3000F B．无法确定 C．900F D．1200F
4. 一个基元电荷的电量是______，10-8C电量有______个基元电荷．
5. 对于库仑定律，下面说法中正确的是 ( )
A．凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式
B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，不论它们电量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D．两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间库存仑力减为原来的一半
A
B
O
θ
绝缘手柄
6.如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B。当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和q2， θ分别为30°和45°。则q2/q1为
A．2
B．3
C．2
D．3

7．如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三
角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带电
量的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是
A．F1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B．F2
C．F3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　D．F4
8． 中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图1所示。图2给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是

图1

A． B． C． D．
电场 电场强度
二、电场强度：（单位：N/C，V/m）
①电场力；
点电荷产生的电场（Q为产生电场的电荷）；
对于匀强电场：；
②电场强度的方向： 与正电荷在该点所受电场力方向相同
（试探电荷用正电荷）与负电荷在该点所受电场力方向相反
③电场强度是电场本身的性质，与试探电荷无关
④电场的叠加原理：按平行四边形定则
⑤等量同种（异种）电荷连线的中垂线上的电场分布
三、电场线
1．电场线的作用：
①.电场线上各点的切线方向表示该点的场强方向
②.对于匀强电场和单个电荷产生的电场，电场线的方向就是场强的方向
③电场线的疏密程度表示场强的大小
2.电场线的特点：起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处），不相交，不闭合.
练习2：
1. 下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=kQ/r2的叙述，正确的是
A、E=F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷受的力，q是产生电场的电荷的电荷量
B、E=F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷受的力，q是放入电场中的电荷的电荷量，它适用于任何电场。
C、E=kQ/r2是真空中点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场
D、从真空中点电荷场强的计算式分析库仑定律的表达式，kq1/r2是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小
2. 电场强度的定义式为E＝F／q [ ]
A．该定义式只适用于点电荷产生的电场 B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量
C．场强的方向与F的方向相同
D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比
3. –Q
+Q
O
A
B
在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为–Q和+Q，它们相距为a，如果在两个点电荷连线的中点O处，有一个半径为r(2r<a)的不带电空心金属球壳，球心在O处，如图所示。则金属球壳上的感应电荷在球心O处产生的电场强度的大小为
A、0 B、2kQ/a2 C、4kQ/a2 D、8kQ/a2
4．如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电
荷，电量的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放一带负
电的点电荷，电量的大小都是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

A．当r→0时，E→∞ B．发r→∞时，E→0 C．某点的场强与点电荷Q的大小无关
D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
6.ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为F2。则以下说法正确的是
A 两处的电场方向相同，E1＞E2 B 两处的电场方向相反，E1＞E2
C 两处的电场方向相同，E1＜E2 D 两处的电场方向相反，E1＜E2
7．四种电场的电场线如图2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 [ ]

8．一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷作初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷的A、B两点的电势能εA、εB之间的关系为
A．EA＝EB． B．EA＜EB． C．εA＝εB． D．εA＞εB
9．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪中情况能使P点场强方向指向MN的左侧？
A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2
B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|
C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2
D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|
10．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。在如图中，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（ ）
A．B、C两点场强大小和方向都相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．E、O、F三点比较，O的场强最强
D．B、O、C三点比较，O点场强最弱
电势差 电势
知识点：
1．电势差
2．电场力做功：

3．电势：
4. 电势能：
（1）对于正电荷，电势越高，电势能越大
（2）对于负电荷，电势越低，电势能越大
5.电场力做功与电势能变化的关系:
（1）电场力做正功时，电势能减小
（2）电场力做负功时，电势能增加
练习3：
1．一个电量q=+2×10-9C的电荷，在电场中从A点移到B点，电场力做功4×10-7J，则UAB=______．
2．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是： 　 　　 [　　　 ]
A．电场强度大的地方，电势一定高 B．电场强度不变，电势也不变
C．电场强度为零处，电势一定为零 D．电场强度的方向是电势降低最快的方向

3．若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内： [　　　 ]
A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动
B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动
D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动
4. A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示．设A、B两点的电场强度分别为EA、EB，电势分别为UA、UB，则
（A）EA = EB ． （B）UA＜UB （C）UA = UB （D）．EA＜EB．
5.2007年上海高考物理试卷一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速释放，先后经过电场中的B点和C点。点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示，则EA、EB和EC间的关系可能是
A．EA＞EB＞EC B．EA＜EB＜EC
C．EA＜EC＜EB D．EA＞EC＞EB
6．A、B两点各放有电量为十Q和十2Q的点电荷，A、 B、C、D四点在同一直线上，且AC＝CD＝DB．将一正电荷从C点沿直线移到D点，则

A．电场力一直做正功 B．电场力先做正功再做负功
B．电场力一直做负功 D．电场力先做负功再做正功
7．在静电场中，将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，则
A．电场强度的方向一定是由A点指向B点 B．电场强度的方向一定是由B点指向A点
C．电子在A点的电势能一定比在B点高 D．电子在B点的电势能一定比在A点高
8、2007年高考山东理综物理19、如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上两点。下列说法正确的是
A．M点电势一定高于N点电势
B．M点场强一定大于N点场强
C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功
9．如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中
A．小物块所受电场力逐渐减小B．小物块具有的电势能逐渐减小
C．M点的电势一定高于N点的电势D．小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功
10．如图，虚线A．b和c是某静电场中的等势面，
它们的电势分别为、。
一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知：
A． 粒子从K到L的过程中，电场力做负功。B． 粒子从L到M的过程中，电场力做负功。
C． 粒子从K到L的过程中，静电势能增加。
D．粒子从L到M的过程中，动能减少。
11．图5中a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
在a点固定放置一个点电荷，带电量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中，

图5
A．电场力做功qU B．克服电场力做功qU
C．电场力做功大于qU D．电场力做功小于qU
静电平衡 等势面
知识点：
1．等势面
（1）同一等势面上移动电荷的时候，电场力不做功.
（2）等势面跟电场线（电场强度方向）垂直
（3）电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面
（4）等差等势面越密的地方，场强越大
2.处于静电平衡的导体的特点：
（1）内部场强处处为零
（2）净电荷只分布在导体外表面
（3）电场线跟导体表面垂直
练习4
1. 指出图所示的哪些情况中，a、b两点的电势相等，a、b两点的电场强度也相同：

A．平行板电容器带电时，极板间除边缘附近处的任意两点a、b
B．静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、b
C．离点电荷等距的任意两点a、b
D．两个等量异号的点电荷，在其连线的中垂线上，与连线中点o等距的两点a、b
2．如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电行，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，，用、、、分别表示A、B两点的场强和电势，则
A．一定大于，一定大于
B．不一定大于，一定大于
C．一定大于，不一定大于
3．如图所示，在两个固定电荷＋q和－q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4，则
A．φ4＞φ3＞φ2＞φ1 B．φ4＝φ3＞φ2＝φ1
C．φ4＜φ3＜φ2＜φ1 D．φ4＝φ3＜φ2＝φ1
4．如图所示，在原来不带电的金属细杆ａｂ附近Ｐ处，放置一个正点电荷．达到静电平
衡后，
A．ａ端的电势比ｂ端的高B．ｂ端的电势比ｄ点的低
C．ａ端的电势不一定比ｄ点的低D．杆内ｃ处场强的方向由ａ指向ｂ

5．图中虚线所示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26 eV
和5 eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV，
它的动能应为
A．8 eV 　　　　B．13 eV C．20 eV D．34 eV
6、如右图，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，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最近的点。电子在从M经P到达N点的过程中
A 速率先增大后减小 B 速率先减小后增大
C 电势能先减小后增大 D 电势能先增大后减小
7. 使用电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）

A B C D

电场强度与电势差的关系
知识点：
1. 公式：

说明：（1）只适用于匀强电场
（2）为电场中两点沿电场线方向的距离
（3）电场线（电场强度）的方向是电势降低最快的方向
2．在匀强电场中：如果且则有
3.由于电场线与等势面垂直，而在匀强电场中，电场线相互平行，所以等势面也相互平行
练习5：
1．A
D
B
C
匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E，一电量为1×10－6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则
A．W＝8×10－6 J，E＞8 V/m
B．W＝6×10－6 J，E＞6 V/m
C．W＝8×10－6 J，E≤8 V/m
D．W＝6×10－6 J，E≤6 V/m

a
b
c
d
20 V
24 V
4 V
2.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图，由此可知c点的电势为
A．4 V B．8 V
C．12 V D．24 V
3．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为φa=5V，φb=3V，则下列叙述正确的是：
A．c点的电势一定为4V
B．a点的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a
G
A
B
a
b
c
d
e
f
用描迹法画出电场中平面上的等势线
1．如图所示为“描绘电场中等势线”的实验的示意图，灵敏电流表的右侧探针接电源正极时，指针向右偏转。（1）实验时需在木板上依次铺放 纸、 纸和 纸。（2）在两接线柱A、B连线上等距离找出5个基准点a、b、c、d、e若灵敏电流表指针G的一根探针接在f点，则流过电流表的电流方向为 ，为找到与c点电势相等的点，接f的点的探针应向 移。
2.