(优化设计)南通高三物理第一轮复习第九章-第十二章.doc

第九章 电 场 本章知识网络  第一单元 库仑定律 电场 电场强度 电势能 电势 等势面 电场中的导体一、知识要点概述 1．考试内容和要求 (1)掌握真空中的库仑定律，理解电场、电场强度、电场线、匀强电场等基本概念，知道几种典型电场的电场线分布情况。 (2)正确理解电势能、电势差、电势、等势面的确切含义，掌握匀强电场中电势差跟电场强度的关系，知道静电屏蔽及其应用。 2．知识拓展 (一). 对理解二、典型试题精析 例1．如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态． (1)如q2为正电荷，q1为 电荷，q3为 电荷． (2)q1、q2、q3三者电量大小之比 ： ： 。 图9—1 解析：(1)三个点电荷都是静止的，则每个点电荷所受的合力必等于零，根据库仑定律可推知：每个点电荷受到其它两个点电荷作用于它的库仑力必沿着这条直线，而且这两个库仑力的方向必相反，由此可断定，若q2为正电荷，则q1、q3必为负电荷． (2)若以|q1|、|q2|、|q3|表示这三个点电荷电量的大小，由库仑定律得到 ① ② ③ ④ 则三个点电荷q1、q2、q3的电量大小之比为： 化简得 ： 例2．两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等用E1和E2E1＝E2Ua、UbUc和Ea 、Eb 、EcUa ＞Ub ＞Uc Ea ＞Eb ＞Ec Ua — Ub = Ub — Uc D． Ea ＝Eb = Ec 图9—2 解析：从电场线的基本概念可知，任何一条电场线只能反映出线上各点电场强度的方向，而不能反映出场强的大小，即使定性反映也不能．定性地反映场强的大小是一束(不是一根)电场线在沿线各处的疏密程度．而题目只给出一条电场线，则选项(B)、(D)都是错误的；一条电场线可以反映出线上各点电势的高低，因为可设想将一正检验电荷沿电场线方向移动，电场力要对检验电荷做正功，因而电势能降低，故沿着电场线方向电势总是逐步降低的，所以选项(D)是正确的；但沿着电场线方向，电场线上两点的电势降低了多少，因为不知道场强的大小而无法比较，则不能断定选项(C)是正确的，故该题的正确答案只有选项(A)． 例5．如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为Ua、UbUc，Ua＞Ub＞Uc 图9—3 解析：当点电荷在电场中移动时，电场力对点电荷一般是要做功的．电场力所做的功W使点电荷的动能增加，所增加的动能是由静电势能转化来的，则电场力做的功W等于静电势能的减少量．根据已知条件，三个等势面a、b、c的电势高低关系是Ua＞Ub＞Uc 图9—4 解析：题中ab是一原来不带电的金属细杆．P是在ab延长线上靠近b端的一点，d是连线bP中间的一点，c是金属细杆ab内的一点．现在P点放置一个正点电荷，它在空间产生电场，在这个电场的作用下，金属细杆ab内的电子将向b端移动，则在b端出现多余电子，a端出现电子不足，即a端呈正电荷分布，而b端呈负电荷分布，这个趋势将持续下去，直到金属细杆表面的电荷分布在空间产生的电场与P点的正点电荷产生的电场叠加而成的合电场在金属细杆内部各点的电场强度(合场强)处处为零，这个状态称为静电平衡，不存在场强方向，则选项(D)错误；达到静电平衡后，Pb段的电场线是由P出发经过d而终止于b，则d点电势比b点高，因而选项(B)正确．由于静电平衡后金属细杆ab内部各点的合场强处处为零，由电势差跟电场强度的关系可知，金属细杆上各点电势处处相等，即金属细杆是一个等势体，因而选相(A)、(C)错误，故该题正确选项为(B)．  三．能力测试 1．真空中两带同种电荷。电量均为Q的导体球，球心间距离r，则两带电导体球之间的相互作用静电力 (　　) A．大于 B．小于 C．等于 D．不能确定 2．如图9—5所示，一电子沿等量异种电荷连线的中垂线A→O→B匀速飞过，则电子所受另一力的大小和方向变化情况是 (　　) A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右 图9—5 3．关于电场，下列说法中正确的是 (　　) A．E=F/q，若q减半，则该