2006年物理高考复习十七----电场.doc

2006年物理高考复习十----电 场 一、复习要点 1、了解电荷概念、电荷守恒定律及点电荷间相互作用的定量规律——库仑定律。 2、了解电场的力特性，掌握量化电场力特性的电场强度，掌握匀强电声及点电荷的电场等典型电场的电场强度，掌握电场线概念。 3、了解电场的能特性，掌握电势、电势差、电势能等概念，掌握等势面的概念。 4、掌握匀强电场中场强与电势差的关系。 5、了解带电粒子在电场中的行为特征，掌握移动电荷时电场力做功与电势能变化间的关系，掌握“电加速”与“电偏转”的相应规律。 6、了解电容器、电容等概念，掌握电量、电势差及电容间关系。 二、难点剖析 1、库仑定律的适用条件 对于形如F=kq1q2/r2的电荷间基本相互作用的规律，库仑定律的适用条件有如下两条： （1）上式只适用于两个点电荷间的基本相互作用力（库仑力）的计算。如相互作用的双方是均匀带电的球体，则可将其视为电量集中于球心处的点电荷；如相互作用的双方是不能视为点电荷的一般带电体，则应将其分割成若干小区域，使每一小区域内所带电荷均可视为点电荷，算出各小区哉所受的库仑力后再求矢量和。 （2）上式只适用于处在真空中的两个点电荷间的相互作用力（库仑力）的计算。如果两个点电荷是处在某种电介质中，则其间相互作用的库仑力应在上式所计算出的数值基础上除以该介质的介电常数来修正，但通常中学物理阶段并不要求做这样的计算。 2、静电场的基本特性及其描述 关于静电场，中学物理要求了解其两个方面的基本特性：力的特性和能的特性。 所谓力的特性，指的是“放入静电场中的电荷必受电场力作用”，而同一电荷放在静电场的不同位置，所受电场力一般不同，电场强度则是描述电场能特性的物理量。 所谓能的特性，指的是“放入静电场中的电荷必具有电势能”，而同一电荷放在静电场的不同位置，所具有的电势能一般不同，电势则是描述电场能特性的物理量。 在电场中移动电荷时，电场力一般要做功，电荷所具有的电势能也将发生变化，所以描述电场力特性的电场强度与描述电场能特性的电势间存在着一定的关系：在场强为E的匀强电场中，沿场强方向相隔为d的两点间的电势差为 U=Ed 3、带电粒子在静电场中的行为特征 （1）在电场中移动带电粒子时电场力做功及电势能变化的情况。 ①把正电荷从高电势处移到低电势处时，电场力做正功，电势能减少； ②把正电荷从低电势处移到高电势处时，电场力做负功，电势能增加； ③把正电荷从高电势处移到低电势处时，电场力做负功，电势能增加； ④把正电荷从低电势处移到高电势处时，电场力做正功，电势能减少； （2）电加速。 带电粒子质量为m，带电量为q，在静电场中静止开始仅在电场力作用下做加速运动，经过电势差U后所获得的速度v0可由动能定理来求得。即 （3）电偏转 带电粒子质量为m，带电量为q，以初速度v0沿垂直于电场方向射入匀强电声，仅在电场力作用下做电偏转运动。其运动类型为类平抛运动，若偏转电场的极板长度为L，极板间距为d，偏转电压为U。则相应的偏转距离y和偏转角度可由如下所示的类平抛运动的规律 三、典型例题 例1：如图17-1所示，在x轴上有两个点电荷，一个带正电（Q1），另一个带负电（Q2），且满足Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在x轴上（ ） 图17-1 E1=E2之点只有一处，该处合场强为零 E1=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2 E1=E2之点共有三处，其中再版合场强为零，另一处合场强为2E2 E1=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2 分析：本题可综合应用点电荷场强公式和场强叠加知识进行分析。 解答：由于Q1Q2，所以E1=E2之点只能在Q1、Q2连线中间或Q2的右侧出现，而前者E合=2E2，后者E合=0，所以B选项正确。 例2：如图17-2的示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D点电势UD=______V；若该正方形的边长为a=2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=________V/m。 分析：注意到场强与电势差间的关系及匀强电场的特点。 解答：因为UA-UB=12V，而UB-UC=6V，所以连结AC并将其三等分如图17-3所示，则UP=UD，UQ=UB，由此不难得到：UD=9V。在此基础上可进一步判断场强方向必与PD或BQ垂直。设场强方向与AB夹?a角，于是有 E·acosa=UA-UB 而根据正弦定理可得 由此可求得 所以，此例应依次填上：