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学案29 场强与电势差的关系电容器及其电容一、概念规律题组1．对公式E＝的理解，下列说法正确的是(　　)A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B．a点和b点距离越大，则这两点的电势差越大C．公式中d是指a点和b点之间的距离D．公式中的d是a、b所在匀强电场的两个等势面间的垂直距离图12．如图1所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50V，φc＝20V，则a、c连线中点b的电势φb为(　　)A．等于35VB．大于35VC．小于35VD．等于15V3．由电容器电容的定义式C＝可知(　　)A．若电容器不带电，则电容C为零B．电容C与电容器所带电荷量Q成反比，与电压U成反比C．电容C与所带电荷量Q多少无关D．电容在数值上等于使两板间的电压增加1V时所需增加的电荷量4．对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是(　　)A．将两极板的间距加大，电容将增大B．将两极板平行等距错开，使正对面积减小，电容将减小C．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大二、思想方法题组图25．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20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图2所示，由此可知c点的电势为(　　)A．4VB．8VC．12VD．24V图36．如图3所示，电容器两极板与电源正负极相连，当电容器两极板间的距离由d迅速增大为2d的过程中，下列说法正确的是(　　)A．电容器两板间电压始终不变B．电容器两板间电压瞬时升高后又恢复原值C．根据Q＝CU可知，电容器带电荷量先增大后减小D．电路中电流由A板经电源流向B板一、静电现象1．处于静电平衡状态的导体具有以下特点(1)导体内部的场强(E0与E′的合场强)处处为零，E内＝0；(2)整个导体是等势体，导体的表面是等势面；(3)导体外部电场线与导体表面垂直；(4)静电荷只分布在导体外表面上，且与导体表面的曲率有关．2．静电屏蔽：如果用金属网罩(或金属壳)将一部分空间包围起来，这一包围空间以外的区域里，无论电场强弱如何，方向如何，空间内部电场强度均为零．因此金属网罩(或金属壳)对外电场有屏蔽作用．图4【例1】如图4所示为空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A放入腔内，静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是(　　)A．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φcB．Ea＝Eb＞Ec，φa＝φb＞φcC．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb＞φcD．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc[规范思维]　　　　　　　 [针对训练1]　(2010·浙江理综·15)请用学过的电学知识判断下列说法正确的是(　　)A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险二、匀强电场中电场强度与电势差的关系1．公式E＝反映了电场强度与电势差之间的关系，由公式可知，电场强度的方向就是电场中电势降低最快的方向．图52．公式中d可理解为电场中两点所在等势面之间的距离，由此可得出一个结论：在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等．如图5所示，AB、CD平行且相等，则UAB＝UCD3．利用等分电势法画等势线及电场线的方法例如：φA＝6V，φB＝－2V，φC＝4V，试画出图6中的等势线及电场线图6方法：(1)求出电势差最大的两点间电势差Umax＝UAB＝φA－φB＝8V(2)求出电势差最小的两点间的电势差Umin＝UAC＝2V(3)计算＝4(4)连接AB，并将AB四等分，在AB上找到C点的等势点D，即φD＝φC(5)连接CD即为等势线；过CD作垂线为电场线．图7【例2】为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图7所示，若AB＝0.4m，α＝37°，q＝－3×10－7C，F＝1.5×10－4N，A点的电势φA＝100V．(不计负电荷受到的重力)(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势．(2)求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？[规范思维]　　　　[针对训练2]　图8(2009·辽宁、宁夏理综)空间有一匀强电场，在电场中建立如图8所示的直角坐标系O－xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标(0，a,0)，N点的坐标为(a,0,0)，P点的坐标为(a，a/2，a/2)．已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为(　　)A.VB.VC.VD.V三、平行板电容器的动态分析运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变