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1、要點10 電場
[規(guī)律要點]
1.基本規(guī)律
2.常見電場的電場線和等勢面分布
電場線(虛
線)和等勢
面(實線)圖樣
電場線特點
等勢面特點
勻強電場
疏密相同的平行直線
垂直于電場線的一簇平面
正點電荷的電場
(1)離點電荷越近,電場線越密集,場強越強,方向由正點電荷指向無窮遠,或由無窮遠指向負點電荷
(2)在正(負)點電荷形成的電場中,不存在場強相同的點
(3)若以點電荷為球心作一個球面,電場線處處與球面垂直,在此球面上場強大小處處相等,方向各不相同
以點電荷為球心的一簇球面
等量異種點電荷的電場
(1)兩點電荷連線上各點的場強方向從正電
2、荷指向負電荷,沿電場線方向場強先變小再變大
(2)兩點電荷連線的中垂線上,電場線的方向均相同,即場強方向相同,且與中垂線垂直
(3)兩點電荷連線上關于中點對稱的兩點的場強等大,同向
連線的中垂面為等勢面且與無窮遠處電勢相等
等量同種點電荷的電場
(1)兩點電荷連線中點O的場強為零,此處無電場線
(2)從兩點電荷連線中點沿中垂線到無限遠,電場線先變密后變疏,即場強先變大后變小
(3)兩點電荷連線中垂線上各點的場強方向和該直線平行,關于中點對稱的兩點場強等大、反向
兩點電荷連線上中點處電勢最低,而在中垂線上,中點處電勢最高
枕形導體形成的電場
導體表面越尖銳的位置電場線
3、越密集
整個導體是等勢體,表面是等勢面。導體表面越尖銳的位置等勢面分布越密集
[保溫訓練]
1.(2018·丹陽中學模擬)下列圖片顯示的技術中,屬于防范靜電危害的是( )
解析 復印機復印文件資料,就是利用靜電使墨粉被吸附在硒鼓上,故A屬于靜電的利用;靜電噴涂是利用異種電荷間的吸引力來工作的,故B屬于靜電的利用;下雨天,云層帶電打雷,往往在屋頂安裝避雷針,可以導走靜電,防止觸電,故C屬于靜電防范;靜電除塵時除塵器中的含塵氣體被電離,煙霧顆粒吸附電子而帶負電,顆粒向電源正極運動,D屬于靜電應用。
答案 C
2.如圖1所示,P、Q是等量的正電荷,O是它們連線的中點,A、B是中垂
4、線上的兩點,用EA、EB和φA、φB分別表示A、B兩點的電場強度和電勢,則( )
圖1
A.EA一定大于EB,φA一定大于φB
B.EA不一定大于EB,φA一定大于φB
C.EA一定大于EB,φA不一定大于φB
D.EA不一定大于EB,φA不一定大于φB
解析 兩個等量同種電荷連線中點O的電場強度為零,無窮遠處電場強度也為零,故從O點沿著中垂線向上到無窮遠處電場強度先增大后減小,場強最大的點可能在A、B點之間,也可能在B點以上,還可能在A點以下,故EA不一定大于EB;電場強度方向一直向上,故電勢越來越低,φA一定大于φB,故選項B正確。
答案 B
3.(2018·淮陰中學
5、模擬)電場中某個面上所有點的電勢都相等,但電場強度都不同,這個面可能是( )
A.等量同種電荷的中垂面
B.等量異種電荷的中垂面
C.以孤立點電荷為球心的某一球面
D.勻強電場中的某一等勢面
解析 等量同種電荷的中垂面不是等勢面,故選項A錯誤;等量異種電荷的中垂面是個等勢面,但以兩電荷連線為對稱線的中垂面上的電場強度都相等,故選項B錯誤;以孤立點電荷為球心的某一球面上的所有點的電勢都相等,但電場強度都不同,故選項C正確;勻強電場中的某一等勢面上的電場強度都相等,故選項D錯誤。
答案 C
4.(2018·江蘇南京高三學情調研)“探究影響平行板電容器電容大小因素”的實驗裝置如圖2所
6、示,忽略漏電產生的影響,下列判斷正確的是( )
圖2
A.極板正對面積減小時,靜電計指針偏角減小
B.靜電計可以用電壓表替代
C.靜電計所帶電荷量與平行板電容器所帶電荷量不相等
D.靜電計測量的是平行板電容器所帶電荷量
答案 C
5.(多選)(2018·江蘇師大附中階段檢測)有甲、乙兩個單獨的靜電場,甲的φ-x圖象和乙的E-x圖象如圖3所示,兩靜電場無窮遠處電勢均為零,乙靜電場中場強正方向與x軸正向相同,帶正電的點電荷q沿x軸運動,則下列說法正確的是( )
圖3
A.甲電場中,x=x1處,電場強度為零
B.甲電場中,將q從x1處移到x2處,電場力做負功
C.乙
7、電場中,x=x3處,電勢最高
D.乙電場中,若x4-x3=x5-x4,則U34=U45
答案 BC
6. (多選)如圖4所示,A、B是電場中兩點,下列說法正確的是( )
圖4
A.A點場強比B點的場強大
B.一個正電荷在A點的電勢能比B點的電勢能大
C.一個負電荷從A點移到B點,電場力做正功
D.A點的電勢比B點的電勢高
解析 電場線越密的地方電場強度越大,所以場強EA>EB,故A項正確;沿著電場線電勢降低,所以電勢φA>φB;一個正電荷在A點的電勢能比B點的電勢能大,故B、D項正確;一個負電荷從A點移到B點,電場力做負功,故C項錯誤。
答案 ABD
7.某電場的等勢面如圖5所示,一個電子只在電場力的作用下可經A點到達C點,或經B點到達C點。下列說法正確的是( )
圖5
A.電子在A點受到的電場力小于在C點受到的電場力
B.電子在C點的動能大于在A點的動能
C.電子在A點和B點的電勢能不一樣大
D.電子在8 V等勢面上的電勢能比A點大2 eV
答案 D
5