基礎必備
一、電場
法拉第認為在電荷的周圍存在着由它産生的 ,處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的.近代物理學認為電場以及磁場是一種客觀存在,并且是互相聯系的,統稱為 ,場與 是物質存在的兩種不同形式.
二、電場強度
試探電荷在電場中某個位置 與它的 的比值叫電場強度,用公式E=表示;單位是牛每庫,符号為N/C;電場強度是矢量,方向與 的受力方向相同.
三、點電荷的電場 電場強度的疊加
1.真空中點電荷在周圍形成的電場的場強公式為:E=k,其中k是靜電力常量,Q是 電荷的電荷量.
2.如果場源是多個點電荷,電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點産生的電場強度的 和.
考點分析
題型一: 電場軌迹
識别标志: 電場軌迹
心法口訣:軌迹就是曲線題,交點突破很關鍵。切線方向力凹測,等勢場強線不同。電場力在凹測,場強方向電荷定。
分析和應用:
1、電場中的軌迹問題本質就是曲線運動問題,主要有兩類。第一類就是電場線與運動軌迹,分析交點位置,先分析曲線特點,凹測為受(合)力方向,切線方向為速度方向。再根據力和速度夾角,銳角加速,鈍角減速!分析電場方面,疏密表示大小,切線表示場強方向,結合電場力(多為合力方向)、電荷正負。确定場強具體方向!
2、第二類是軌迹與等勢線結合的,分析交點位置。先分析曲線運動特點,凹測為受(合)力方向,切線方向為速度方向。再根據力和速度夾角,銳角加速,鈍角減速!分析電場方面,垂直等勢線方向為場強方向。(電場力多為粒子所受合力)指向凹測,(等差等勢)疏密表示大小,切線表示場強方向,結合電場力(多為合力方向)、電荷正負。确定場強具體方向!
做題套路:軌迹問題!
研究問題 |
電性? |
場源電性? |
凹測? |
速度方向? |
場強方向? |
等勢(等差? |
軌迹電場線 | ||||||
軌迹等勢線 |
例題精講:
1、如圖所示,、、是電場中的三條電場線,某帶負電粒子(不計重力)以速度從點沿虛線路徑運動到點,下列關于點和點的電勢,該帶電粒子在這兩點的速度、加速度和電勢能的比較,正确的是
A. B.
C. D.
2、把質量為 的點電荷 在電場中由靜止釋放,在它運動過程中,如果不計重力,隻考慮電場力。下列說法中正确的是
A.點電荷運動軌迹必和電場線重合
B.若電場線是直線,則點電荷運動軌迹必和電場線重合
C.點電荷的速度方向必定和點所在的電場線的切線方向一緻
D.點電荷的加速度方向必定和點所在的電場線的切線方向在一直線上
3、一個帶電粒子射入一固定在 點的點電荷的電場中,粒子運動軌迹如圖虛線 所示,圖中實線表示電場的等勢面,下列判斷錯誤的是
A.粒子在的過程中,電場力始終做正功
B.粒子在的過程中,一直受靜電引力作用
C.粒子在的過程中, 段受引力, 段受斥力
D.粒子在的過程中, 段逆着電場線, 段順着電場線
練習:
1.一帶電小球從左向右水平射入直向下的勻強電場,在電場中的軌迹如圖所示,、為軌迹上的兩點,下列判斷正确的是
A.小球一定帶負電荷 B.點的電勢大于點的電勢
C.小球在點的電勢能大于點的電勢能 D.小球的機械能守恒
2.圖中一組平行實線可能是電場線也可能是等勢面,一個帶電粒子隻在電場力作用下從點運動到點的軌迹如圖中虛線所示,下列說法中正确的是
A.如果實線是等勢面,則點的電勢比點的電勢低
B.如果實線是等勢面,則該粒子在點的電勢能比在點的電勢能小
C.如果實線是電場線,則點的電勢比點的電勢低
D.如果實線是電場線,則該粒子在點的電勢能比在點的電勢能大
3.某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌迹如圖中虛線所示,由運動到,以下說法正确的是
A.粒子必定帶正電荷
B.由于點沒有電場線,粒子在點不受電場力的作用
C.粒子在點的加速度小于它在點的加速度
D.粒子在點的動能小于在點的動能
4.如圖所示,實線為方向未知的三條電場線,虛線、、為等差等勢線,已知、兩帶電粒子從等勢線上的點以相同的初速度飛出.僅在電場力作用下,兩粒子的運動軌迹如圖所示,則
A.一定帶正電,一定帶負電
B.加速度減小,加速度增大
C.、之間的距離小于、之間的距離
D.粒子到達等勢線的動能變化量比粒子到達等勢線的動能變化量小
5.如圖所示,在點固定一點電荷,一帶電粒子從很遠處以初速度射入電場,為粒子僅在電場力作用下的運動軌迹.虛線是以為中心,、、為半徑畫出的三個圓,且,、、為軌迹與三個圓的個交點,以下說法正确的是
A.、兩電荷可能同号,也可能異号
B.點電勢大于點電勢
C.在的電勢能大于在點的電勢能
D.由點到點的動能變化大于由點到點的動能變化
6.如圖所示,虛線表示某孤立點電荷激發的電場中三個等間距的等勢面,一帶電粒子(可看成點電荷)僅在電場力作用下的運動軌迹如圖中實線所示,、、、為軌迹與等勢面的交點.下列說法正确的是
A.粒子在點的電勢能一定小于在點的電勢能
B.電勢的高低一定是
C.粒子運動過程中經過c點時的加速度一定最大
D.粒子在、間的動能改變量一定小于在、間的動能改變量
7.如圖所示虛線,,代表電場中三個等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,實線為一帶正電的質點僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌迹,,是這條軌迹上的兩點,據此可知
A.三個等勢面中,的電勢較高 B.帶電質點通過點時電勢能較大
C.帶電質點通過點時動能較大 D.帶電質點通過點時加速度較大
8.如圖所示,一帶電粒子在勻強電場中從點抛出,運動到點時速度方向豎直向下,且在點的速度為粒子在電場中運動的最小速度,已知電場方向和粒子運動軌迹在同一豎直平面内,粒子的重力和空氣阻力與電場力相比可忽略不計,則
A.電場方向一定水平向右
B.電場中點的電勢一定大于點的電勢
C.從到的過程中,粒子的電勢能一定增加
D.從到的過程中,粒子的電勢能與機械能之和一定不變
9.【如圖所示,是一簇未标明方向由點電荷産生的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌迹, 、 是軌迹上的兩點,若帶電粒子在運動中隻受電場力的作用,根據此圖可做出的正确判斷是
A.帶電粒子所帶電荷的符号 B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向
C.帶電粒子在a、b兩點的速度何處大 D.帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處大
10.如圖所示,一帶正電荷的油滴在勻強電場中運動,在電場力和重力的作用下,其運動軌迹在豎直面(紙面)内,且相對于過軌迹最低點的豎直線對稱.由此可判斷出
A.電場中點的電勢比點的高
B.油滴在點的動能比它在點的大
C.油滴在點的電勢能比它在點的小
D.油滴在點的加速度大小比它在點的小
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