1、岔河中学2008高三物理期中模拟评讲辅助练习（7）资料编辑：张志祥 2007-11-8专题七 电场1.库仑定律成立的条件及应用例1如图，在一条直线上的A、B、C三点上分别放置QA=+310-9C、QC+310-9C的点电荷，求作用在A电荷上的作用力.解析 研究A点电荷.分析A受到B、C电荷的库仑力，如图，根据库仑定律：N NN N规定沿这条直线由A指向C为正方向，则A点电荷受到的合力大小为：FA = FBA - FCA =(1.0810-3 - 9.010-5)N=9.910-4 N.2.电场强度的计算例2 在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电量为+Q的点电荷
2、，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q放在d点恰好平衡时（如图所示）.（1）匀强电场场强E的大小、方向如何？（2）检验电荷+q放在点c 时，受力Fc的大小、方向如何？（3）检验电荷+q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？解析 （1）由题意可知： 由F1=F2，所以匀强电场方向沿db方向.（2）检验电荷放在c点：所以.方向与ac方向成45角（如图）.3.电势能大小的比较例3 如图所示的电场线，可判定（ ）A.该电场一定是匀强电场B.A点的电势一定低于B点电势C.负电荷放在B点的电势能比A点的电势能大D.负电荷放在B点所受电场力方向向右 答案 C4.匀强电场中电势差
3、和电场强度的关系例4如图10-33所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab =2cm，bc =12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电荷量为q410-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W11.210-7 J，求：（1）匀强电场的场强E？（2）电荷从b移到c，电场力做功W2=?（3）a、c两点的电势差Uac？解析 （1）设ab两点间距离d W1 =qUab 由两式得V/m =60 V/m.（2）设bc两点沿场强方向距离为d1. W2=qUbc J=1.4410-7J.（3）设电荷从a移到c电场力做功为W W=W1+W2 W=qUac 由：VV6.6V.5.导体处于静电平衡的特
4、点例5 如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则（ ）A.B的空腔内电场强度为零B.B不带电C.B的内外表面电势相等D.B带负电 答案 CD6.电场力做功的计算例6 如图，虚线方框内有一匀强电场，A、B、C为该电场中的三个点，已知12 V，6 V，-6 V，试在该方框中作出该电场的示意图（即画出几条电场线）并要求保留作图时所用的辅助线（用虚线表示）.若将一个电子从A点移到B点，电场力做多少电子伏的功？解析 图6 V，-6 V，根据匀强电场的特点，在BC连线的中点D处的电势必为零；同理，把AC线段等分成三份，在分点F
5、处的电势也必为零，连接DF即为该匀强电场中的一条等势线，根据电场线与等势面垂直，可以画出电场中电场线如图所示，由沿场强方向电势降低可确定出场强的方向.将电子从A移到B，电场力做功为W = -eUAB= -e(12-6) V= -6 eV.7.处理平行板电容器内部E、U、Q变化问题的基本思路：例7 图中平行放置的金属板A、B组成一只平行板电容器.在不断开开关S时，试讨论以下两种情况下电容器两板电势差U、电量Q、板间场强E的变化情况：（1）使A板向上平移拉开一些；（2）使A板向右平移错开一些.解析 因为开关S没有断开，故该题属于U不变的情况.（1）因为平行板电容器的电容C，当d时，C；又因为电容器
6、的带电量Q=CU，U不变，C时，Q；平行板电容器内部为匀强电场，根据，因U不变，d，故E.（2）两板错开意味着正对面积S.由CS可知C，由Q=CU可知Q，两板间距d不变，由判定此时E没有变化.答案 （1）U不变；Q减小；E减小、（2）U不变；Q减小；E不变8.静电感应过程中电荷移动方向的判定例8 如图，带正电的小球靠近不带电的金属导体AB的A端，由于静电感应，导体A端出现负电荷，B端出现正电荷，关于导体AB感应起电的说法正确的是（ ）A.用手接触一下导体的A端，导体将带正电荷B.用手接触一下导体AB的中部，导体将不带电C.用手接触一下导体的任何部位，导体将带负电D.用手接触导体AB后，只要带正
7、电小球不移走，AB不可能带电解析 导体AB处在带正电小球的电场中，处于静电平衡状态后，导体AB各处电势相等，且.当用手接触导体AB任何位置时，负电荷由电势低的大地流向电势高的AB，故导体AB都将带上负电荷，所以答案是C 答案 C例9 一个带正电的绝缘金属球壳A，顶部开孔，有两个带正电的金属球B、C，用金属导线连接，让B球置于球壳A的空腔中与内表面接触后，又提到如图所示位置，C球放置在A球壳外离A球较远处，待静电平衡后正确的说法是（ ）A.B、C都带电B.B球不带电，C球带正电C.让C球拉地后，B球带负电D.C球接地后，A球壳空腔中场强为零解析 B球与A球壳内表面接触A、B、C三者连成一个整体，
8、静电平衡后净电荷只分布在导体外表面，所以A球壳外表面和C球均带正电，B球不带电，A、B、C三者为一等电势体；当B球提起后，B、C的电势相等，无电荷的定向移动，由于B、C与A等势且为正，C球接地后，将有自由电子从零电势的大地向高电势的B、C上移动，B带负电，此时，B球将使A球壳内表面感应出正电荷，从而在空腔内形成由内表面指向B球的电场，场强不为零，应选B、C.答案 BC9.用能量观点处理带电体在电场中的运动 例10 如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子在A点时的动能为10J，在电场力作用下从A运动到B速度为零，当这个粒子的动能为7.5J时，其电势能为（ ）A.12.5J B.2.5J C.0 D.-2.5J 答案 D