高中物理电场题

第一篇：高中物理电场题

如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vM（B）

A.粒子受电场力的方向一定由M指向N B.粒子在M点的速度一定比在N点的大

C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D.电场中M点的电势一定高于N点的电势

空间有一电场，电场中有两个点a和b。下列表述正确的是（B）A．该电场是匀强电场 B．a点的电场强度比b点的大 C．b点的电场强度比a点的大 D．正电荷在a、b两点受力方向相同

带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为

C

Ａ．动能减小

Ｂ．电势能增加

a Ｃ．动能和电势能之和减小

Ｄ．重力势能和电势能之和增加

E b 经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点。则

如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b(C)A．穿出位置一定在O′点下方

B．穿出位置一定在O′点上方

C．运动时，在电场中的电势能一定减小 D．在电场中运动时，动能一定减小

C

1．下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是（）A．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构

B．射线是原子的核外电子电离后形成的电子流

C． 核反应前后的总质量一般会发生变化，但总质量数一定相等 D．目前，核电站利用的是轻核聚变放出的能量

2． 如图所示，物体A放置在固定斜面上，一平行斜面向上的力F作用于物体A上。在力F变大的过程中，A始终保持静止，则以下说法中正确的是（）A．物体A受到的合力变大

B．物体A受到的支持力不变 C．物体A受到的摩擦力变大

D．物体A受到的摩擦力变小

3．如图所示为某物体做直线运动的v-t图象。关于这个物体在前4s内运动情况的说法中正确的是

（）A．物体始终朝同一方向运动

B．物体加速度大小不变，方向与初速度方向相同 C．物体在前2s内做匀减速运动.D．4 s内物体的位移是4m

4．一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图7甲所示的匀强磁场中．通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（）A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变

C．t1~t3时间内，流过线圈横截面的电量为零

D t2、t4时刻线圈中感应电动势最小

5．空中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为 正点电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题20图所 示，a、b、c、d为电场中的四个点。则()A．P、Q两点处的电荷等量同种 B．a点和b点的电场强度相同 C．c点的电热低于d点的电势 D．负电荷从a到c，电势能减少

1~5CBCBD

AB

第二篇：高中物理电场总结(最新_强烈推荐)

电场总结

1.深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。

（1）库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。即：

其中k为静电力常量，k=9.0×10 9 Nm2/c2

成立条件：① 真空中（空气中也近似成立），② 点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r）。

（2）电荷守恒定律：系统与外界无电荷交换时，系统的电荷代数和守恒。2.深刻理解电场的力的性质。

电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。

（1）定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。

这是电场强度的定义式，适用于任何电场。其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

（2）点电荷周围的场强公式是：（3）匀强电场的场强公式是：3.深刻理解电场的能的性质。，其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。，其中d是沿电场线方向上的距离。

（1）电势φ：是描述电场能的性质的物理量。

① 电势定义为φ=，是一个没有方向意义的物理量，电势有高低之分，按规定：正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点电势越高。

② 电势的值与零电势的选取有关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零。

③ 当存在几个“场源”时，某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和。

④ 电势差，A、B间电势差UAB=ΦA－ΦB；B、A间电势差UBA=ΦB－ΦA，显然UAB=－UBA，电势差的值与零电势的选取无关。

（2）电势能：电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能，它具有相对性，即电势能的零点选取具有任意性；系统性，即电势能是电荷与电场所共有。

① 电势能可用E=qФ计算。

② 由于电荷有正、负，电势也有正、负（分别表示高于和低于零电势），故用E=qФ计算电势能时，需带符号运算。

（3）电场线的特点：

① 始于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或无穷远）； ② 不相交，不闭合；

③ 不能穿过处于静电平衡状态的导体。（4）电场线、场强、电势等势面的相互关系。

① 电场线与场强的关系；电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向。

② 电场线与电势的关系：沿着电场线方向，电势越来越低；

③ 电场线与等势面的关系：电场线越密的地方等差等势面也越密，电场线与通过该处的等势面垂直；

④ 场强与电势无直接关系：场强大（或小）的地方电势不一定大（或小），零电势可由人为选取，而场强是否为零则由电场本身决定；

⑤ 场强与等势面的关系：场强方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势，等差等势面越密的地方表示场强越大。4.掌握电场力做功计算方法

（1）电场力做功与电荷电势能的变化的关系。

电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷电势能增加，电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。

（2）电场力做功的特点

电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的变化量是确定的，因而移动电荷做功的值也是确定的，所以，电场力移动电荷所做的功，与移动的路径无关，仅与始末位置的电势差有关，这与重力做功十分相似。

（3）计算方法

① 由功的定义式W=F·S来计算，但在中学阶段，限于数学基础，要求式中F为恒力才行，所以，这个方法有局限性，仅在匀强电场中使用。

② 用结论“电场力做功等于电荷电势能增量的负值”来计算，即W=－电势能的值时求电场力的功比较方便。

③ 用W=qUAB来计算，此时，一般又有两个方案：一是严格带符号运算，q和UAB均考虚正和负，所得W的正、负直接表明电场力做功的正、负；二是只取绝对值进行计算，所得W只是功的数值，至于做正功还是负功？可用力学知识判定。5.深刻理解电场中导体静电平衡条件。

把导体放入电场时，导体的电荷将出现重新分布，当感应电荷产生的附加场强E附和原场强E原在导体内部叠加为零时，自由电子停止定向移动，导体处于静电平衡状态。

孤立的带电体和处于电场中的感应导体，处于静电平衡时，其特征：

（1）导体内部场强处处为零，没有电场线（叠加后的）；（2）整个导体是等势体，导体表面是等势面；（3）导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零；（4）对孤立导体，净电荷分布在外表面。

处理静电平衡问题的方法：（1）直接用静电平衡的特征进行分析；（2）画出电场中电场线，进而分析电荷在电场力作用下移动情况。

注意两点：（1）用导线接地或用手触摸导体可把导体和地球看成一个大导体。（2）一般取无穷远和地球的电势为零。6.深刻理解电容器电容概念

电容器的电容C=Q/U=△Q/△U，此式为定义式，适用于任何电容器。平行板电容器的电容的决定式为C=。对平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论要熟记两种情况：（1），已知电荷若两极保持与电源相连，则两极板间电压U不变；（2）若充电后断开电源，则带电量Q不变。

【典型例题】

问题1：会解电荷守恒定律与库仑定律的综合题。

求解这类问题关键是抓住“等大的带电金属球接触后先中和，后平分”，然后利用库仑定律求解。注意绝缘球带电是不能中和的。

[例1] 有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电量－Q，C不带电，将A、B固定，相距r，然后让C球反复与A、B球多次接触，最后移去C球，试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍? [例2] 两个相同的带电金属小球相距r时，相互作用力大小为F，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于F，则两球原来所带电量和电性（）

A.可能是等量的同种电荷

B.可能是不等量的同种电荷 C.可能是不等量的异种电荷

D.不可能是异种电荷 问题2：会解分析求解电场强度。

电场强度是静电学中极其重要的概念，也是高考中考点分布的重点区域之一。求电场强度的方法一般有：定义式法、点电荷场强公式法、匀强电场公式法、矢量叠加法等。[例3] 如图1所示，用长为的金属丝弯成半径为r的圆弧，但在A、B之间留有宽度为d的间隙，且，将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。

[例4] 如图2所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L，试求P点的场强。

[例5] 如图3所示，将一带电量

是匀强电场中的三点，并构成一等边三角形，每边长为 的电荷从a点移到b点，电场力做功

；若将同一点电荷从a点移到c点，电场力做功W2=6×10－6J，试求匀强电场的电场强度E。

问题3：会根据给出的一条电场线，分析推断电势和场强的变化情况。

[例6] 如图4所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定（）

A.Ua>Ub>Uc

B.Ua－Ub＝Ub－Uc C.Ea>Eb>Ec

D.Ea=Eb=Ec

[例7] 如图5所示，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h，则（）

A.带电粒子带负电

B.a、b两点间的电势差Uab=mgh/q C.b点场强大于a点场强 D.a点场强大于b点场强

问题4：会根据给定一簇电场线和带电粒子的运动轨迹，分析推断带电粒子的性质。[例8] 图6中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）

A.带电粒子所带电荷的符号 B.带电粒子在a、b两点的受力方向

C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大

问题5：会根据给定电势的分布情况，求作电场线。

[例9] 如图7所示，A、B、C为匀强电场中的3个点，已知这3点的电势分别为φA=10V，φB=2V，φC=－6V。试在图上画出过

B点的等势线和场强的方向（可用三角板画）。

问题6：会求解带电体在电场中的平衡问题。

[例10] 如图8所示，在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和－Q的点电荷。① 将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？② 若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？

[例11] 如图9所示，已知带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法（）

A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍 B.将小球B的质量增加到原来的8倍 C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半

D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍

[例12] 如图10甲所示，两根长为L的丝线下端悬挂一质量为m，带电量分别为+q和－q的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场之中，使长度也为L的连线AB拉紧，并使小球处于静止状态，求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态。

问题7：会计算电场力的功。

[例13] 一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘钢性杆相连，小球的电量都为q，杆长为L，且L

A.B.0 C.D.问题8：会用力学方法分析求解带电粒子的运动问题。

[例14] 质量为2m，带2q正电荷的小球A，起初静止在光滑绝缘水平面上，当另一质量为m、带q负电荷的小球B以速度V0离A而去的同时，释放A球，如图12所示。若某时刻两球的电势能有最大值，求：

（1）此时两球速度各多大？

（2）与开始时相比，电势能最多增加多少？

[例15] 如图13所示，直角三角形的斜边倾角为30°，底边BC长为2L，处在水平位置，斜边AC是光滑绝缘的，在底边中点O处放置一正电荷Q，一个质量为m，电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边上的垂足D时速度为V。

（1）在质点的运动中不发生变化的是（）A.动能

B.电势能与重力势能之和 C.动能与重力势能之和

D.动能、电势能、重力势能三者之和。

（2）质点的运动是（）

A.匀加速运动

B.匀减速运动

C.先匀加速后匀减速的运动

D.加速度随时间变化的运动。

（3）该质点滑到非常接近斜边底端C点时速率Vc为多少？沿斜面下滑到C点的加速度ac为多少？

本题中的质点在电场和重力场中的叠加场中运动，物理过程较为复杂，要紧紧抓住质点的受力图景、运动图景和能量图景来分析。

【模拟试题】

1.关于静电场的以下几个说法正确的应是（）A.沿电场线方向各点电势不可能相同

B.沿电场线方向电场强度一定是减小的 C.等势面上各点电场强度不可能相同

D.等势面上各点电场强度方向一定是垂直该等势面的

2.如图1所示，在直线AB上有一个点电荷，它产生的电场在直线上的P、Q两点的场强大小分别为E和2E，P、Q间距为L。则下述判断正确的是（）

A.该点电荷一定在P点右侧 B.P点的电势一定低于Q点的电势

C.若该点电荷是正电荷，则P点场强方向一定沿直线向左 D.若Q点的场强方向沿直线向右，则该点电荷一定是负电荷

图1 3.平行板电容器两板间有匀强电场，其中有一个带电液滴处于静止，如图2所示。当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动（）

A.将电容器的下极板稍稍下移 B.将电容器的上极板稍稍下移

C.将S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动 D.将S断开，并把电容器的上极板稍稍下移

图2 4.如图

3所

示，匀强电场水平向左，带正电物体沿绝缘水平板向右运动。经过A点时的动能为100J，到达B点时，动能减少了原来的4/5，减少的动能中有3/5转化为电势能，则该物体第二次经过B点时的动能大小为（）

A.4J B.6J C.8J D.10J

图3 5.图4中A、B是一对平行的金属板。在两板间加上一周期为T的交变电压u。A板的电势UA＝0，B板的电势UB随时间的变化规律为：在0到T/2的时间内，UB＝U0（正的常数）；在T/2到T的时间内，UB＝－U0；在T到3T/2的时间内，UB＝U0；在3T/2到2T的时间内。UB＝－U0„„，现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内。设电子的初速度和重力的影响均可忽略，则（）

A.若电子是在t＝0时刻进入的，它将一直向B板运动

B.若电子是在t＝T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上

C.若电子是在t＝3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上

D.若电子是在t＝T/2时刻进入的，它可能时而向B板、时而向A板运动

图4 6.假设在NaCl蒸气中存在钠离子Na+和氯离子Cl—靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子。若取Na+与Cl—相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为－6.1eV。已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na+所需要的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子而形成氯离子Cl—所放出的能量（亲和能）为3.8eV。由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于___ eV。

7.如图5所示，在场强为E的水平的匀强电场中，有一长为L，质量可以忽略不计的绝缘杆，杆可绕通过其中点并与场强方向垂直的水平轴O在竖直面内转动，杆与轴间摩擦可以忽略不计。杆的两端各固定一个带电小球A和B，A球质量为2m，带电量为+2Q；B球质量为m，带电量为－Q。开始时使杆处在图中所示的竖直位置，然后让它在电场力和重力作用下发生转动，求杆转过到达水平位置时A球的动能多大？

图5 8.如图6所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN，现在A、B板上加上如图7所示的方波电压，电压的正向值为U0，反向电压值为U0/2，且每隔T/2换向一次，现有质量为m、带正电且电量为q的粒子束从A、B的中点O沿平行于金属板方向

射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T。不计重力的影响，试问：

（1）在靶MN上距其中心

点多远的范围内有粒子击中？

（2）要使粒子能全部打在靶MN上，电压U0的数值应满足什么条件？（写出U0、m、d、q、T的关系式即可）

图6

图7

答案

例1分析与解：题中所说C与A、B反复接触之间隐含一个解题条件，即A、B原先所带电量的总和最后在三个相同的小球间均分，则A、B两球后来带的电量均为

=2Q。

A、B球原先是引力，大小为：F=

A、B球后来是斥力，大小为： 即，A、B间的相互作用力减为原来的4/7。

例2分析与解：若带同种电荷，设带电量分别为Q1和Q2，则，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：，显然只有Q1=Q2时，才有，所以A选项正确，B选项错误；若带异种电荷，设带电量分别为Q1和－Q2，则，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：时，才有，所以C选项正确，D选项错误。，显然只有在 例3分析与解：中学物理只讲到有关点电荷场强的计算公式和匀强电场场强的计算方法，本问题是求一个不规则带电体所产生的场强，没有现成公式直接可用，需变换思维角度。假设将这个圆环缺口补上，并且已补缺部分的电荷密度与原有缺口的环体上的电荷密度一样，这样就形成一个电荷均匀分布的完整带电环，环上处于同一直径两端的微小部分所带电荷可视为两个相对应的点电荷，它们在圆心O处产生的电场叠加后合场强为零。根据对称性可知，带电圆环在圆心O处的总场强E=0。至于补上的带电小段，由题给条件可视做点电荷，它在圆心O处的场强E1是可求的。若题中待求场强为E2，则的线密度为场强为，由，则补上的那一小段金属线的带电量可得

。设原缺口环所带电荷

在O处的，负号表示与反向，背向圆心向左。

例4分析与解：设想将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看做点电荷。其所带电荷量为，由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为：

由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的垂直于轴向的分量轴向分量之和即为带电环在P处的场强。

相互抵消，而E的。

例5分析与解：因为，所以。

将cb分成三等份，每一等份的电势差为3V，如图3所示，连接ad，并从c点依次作ad的平行线，得到各等势线，作等势线的垂线ce，场强方向由c指向e，所以，因为，例6分析与解：从题中只有一根电场线，无法知道电场线的疏密，故电场强度大小无法判断。根据沿着电场线的方向是电势降低最快的方向，可以判断A选项正确。

有不少同学根据“a、b间距离等于b、c间距离”推断出“Ua－Ub＝Ub－Uc”而错选B。其实只要场强度大小无法判断，电场力做功的大小也就无法判断，因此电势差的大小也就无法判断。

例7分析与解：带电粒子由a到b的过程中，重力做正功，而动能没有增大，说明电场力做负功。根据动能定理有：mgh－qUab=0 解得a、b两点间电势差为Uab=mgh/q 因为a点电势高于b点电势，Uab>0，所以粒子带负电，选项AB皆正确。

带电粒子由a到b运动过程中，在重力和电场力共同作用下，先加速运动后减速运动；因为重力为恒力，所以电场力为变力，且电场力越来越大；由此可见b点场强大于a点场强。选项C正确，D错误。

例8分析与解：由于不清楚电场线的方向，所以在只知道粒子在a、b间受力情况是不可能判断其带电情况的。而根据带电粒子做曲线运动的条件可判定，在a、b两点所受到的电场力的方向都应在电场线上并大致向左。若粒子在电场中从a向b点运动，故在不间断的电场力作用下，动能不断减小，电势能不断增大。故选项B、C、D正确。

例9分析与解：用直线连接A、C两点，并将线段AC分作两等分，中点为D点，因为是匀强电场，故D点电势为2V，与B点电势相等。画出过B、D两点的直线，就是过B点的电势线。因为电场线与等势线垂直，所以过B作BD的垂线就是一条电场线。

例10分析与解：① 先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B点的右侧；再由F、k、q相同时∴rA∶rB=2∶1，即C在AB延长线上，且AB=BC。，② C处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡，F、k、QA相同，Q∝r2，另一个必然也平衡。由∴ QC∶QB=4∶1，而且必须是正电荷。所以C点处引入的点电荷QC= +4Q。

例11分析与解：由B的共点力平衡图知选项BD正确。，而，可知，故 例12分析与解：对A作受力分析，设悬点与A之间的丝线的拉力为F1，AB之间连线的拉力为F2，受力图如图10乙所示，根据平衡条件得F1sin60°=mg，qE=k +F1cos60°+F2，由以上二式得：E=k +cot60°+，∵ F2≥0，∴ 当E≥k +cot60°时能实现上述平衡状态。

例13分析与解：从功的公式角度出发考虑沿不同方向移动杆与球，无法得出电场力所做功的数值。但从电场力对两个小球做功引起两小球电势能的变化这一角度出发，可以间接求得电场力对两个小球做的总功。只要抓住运动的起点、终点两个位置两小球的电势能之和就能求出电场力的功。

初始两小球在很远处时各自具有的电势能为零，所以E0=0；终点位置两球处于图11所示的静止状态时，设带正电小球的位置为a，该点的电势为Ua，则带正电小球电势能为qUa；设带负电小球的位置为b，该点的电势为Ub，则带负电小球电势能为－qUb，所以两小球的电

势能之和为：Et=所以电场力对两小球所做的功为：，选项A正确。，即两个小球克服电场力所做总功的大小等于例14分析与解：（1）两球距离最远时它们的电势能最大，而两球速度相等时距离最远。设此时速度为V，两球相互作用过程中总动量守恒，由动量守恒定律得：mV0=（m+2m）V，解得V=V0/3。

（2）由于只有电场力做功，电势能和动能间可以相互转化，电势能与动能的总和保持不变。所以电势能增加最多为：

例15分析与解：（1）由于只有重力和电场力做功，所以重力势能、电势能与动能的总和保持不变。即D选项正确。

（2）质点受重力mg、库仑力F、支持力N作用，因为重力沿斜面向下的分力

是恒定不变的，而库仑力F在不断变化，且F沿斜面方向的分力也在不断变化，故质点所受合力在不断变化，所以加速度也在不断变化，选项D正确。

（3）由几何知识知B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，是O点处点电荷Q产生的电场中的等势点，所以q由D到C的过程中电场力做功为零，由能量守恒可得：

其中得

质点在C点受三个力的作用：电场力F，方向由C点指向O点；重力mg，方向竖直向下；支撑力FN，方向垂直于斜面向上。根据牛顿第二定律得：，即

解得：。

第三篇：高中物理说课稿：《电场强度》

给人改变未来的力量

高中物理说课稿：《电场强度》

各位评委、各位老师：大家好

我说课的题目是“电场强度”，下面我对这节课分以下几个方面进行说明，具体内容如下：

一、教材分析

本章是选修3系列的第一章，是高中阶段电学内容的开始，也是高中阶段基础的内容之一。电场强度描述了电场的力的性质，是电学中最基本的概念。学好电场强度和电场力，才可拓展延伸至电场力做功、电势差、电势能、电流的形成、带电粒子的运动等一系列的新概念。所以电场强度是掌握电学其他许多概念的基础。因此电场强度概念不仅是本章的重点、难点，也是整个高中电学，乃至整个电磁学的重点之一。要让理解电场强度的概念，首先要建立电场的概念，这是学生在学习本节感到最困难的地方。

统观教学指导意见和教材，不难发现本课的教学有如下的特点：

1.知识点多：电场，电场强度，电场线，检验电荷，点电荷的电场，场源电荷，矢量运算等

2.教学内容抽象：电场看不见模不着，学生对于场的感性认识少，电场线是一个理想的模型

3.学生的知识体系不完备：关于场没有完整的知识网络，在教学中必须重新构建

二、教学目标(一)知识与技能

1、知道电场是电荷周围存在的一种特殊物质，知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。

2、了解试探电荷的作用，理解对试探电荷量和试探电荷的尺寸的要求。

3、理解电场强度，知道它的单位和定义式及方向的规定。

4、了解点电荷周围的电场分布和电场的叠加，会用点电荷的场强公式和电场叠加进行有关计算。

(二)过程与方法

1、培养学生在通过实验及类比的方法、提高发现问题、提出问题和解决问题的能力及

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知识的迁移能力。

2、在理论和实验论证、猜想环节中培养学生科学论证能力和推理能力。

3、通过电场强度定义式的得出，让学生体会到用比值法定义物理量的方法和重要性。(三)情感态度和价值观

1、通过对于“超距作用”的观点到场的提出的物理学史的回顾，使学生认识到科学探究的协作性和继承性，法拉弟在电磁学中的重要性。

2、通过电场强度的研究，培养学生探究的精神以及对于自然、生活中物理现象的好奇性。

3、通过学习电荷的电场分布，认识到对称和科学美感

三、重点、难点的确定及依据：以深刻理解电场强度的物理意义为重点内容。确定依据为本节课的中心是让学生认识到场的客观存在，及场的力的性质。由此引入一个物理量并恰当地定义它成为本节课的核心问题，因此将它定为重点。

本节课的难点有三个：一场强的定义方法；二场强和电场力的区别和联系；三几种典型电场线的分布。确定的依据有三个方面：一电场强度的引入过程需要较强的抽象思维能力，二电场强度与电场力容易发生混淆，三学生对电场线的分布往往只识其形而不解其质。

四、教法、学法

教法：根据本节课内容较抽象、理性思维较强的特点，教学中要综合运用多种教学方法来启发学生思维，如：启发式教学法、“发现学习”教学法。

学法：让学生独立思考，协商讨论，突出主体性。因为学生不是被动接受知识的容器，而是学习的主人。促进学生自主学习，合作探究，形成个性化的知识结构同时变学会为会学，是改革传统教学的重大课题。

五、教学过程

据以上的分析，教学中以现代教学理论为指导，以掌握知识为主线，以培养能力为中心，突出重点，突破难点，设计如下教学程序：

1.引入新课：(大约需要3分钟)首先提出问题(看幻灯片1)学生解答，之后我这样导言：力不能脱离施力、受力物理而独立存在，即力具有物质性，由此可知在电荷的周围存在着一种特殊的物质。这节课我们从两个方面去认识它，一是定量描述，二是形象化描述。由此引出课题“电场强度”

意图：这样处理抓住要害，让学生在原有的知识结构的基础上发现矛盾，使学生不知不觉开始新的认知体系的建构。

2.新课教学：

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首先电场的教学：(看幻灯片2)让学生认识到电场是一种特殊的物质，并通过类比的方式，克服学生陌生心理。之后强调本节课的知识主线：电场对放入其中的电荷有力作用。

然后进入电场强度的教学(大约需要17分钟)创设问题情景：(幻灯片3)1)两点电荷间静电力的产生用场的观点怎样解释？进一步说明场具有何性质？ 2)电场看不见、摸不着，我们如何来认识它？

3)引入的试探电荷应具有什么特点才能真正反映原电场的性质？

4)同一试探电荷在某一电荷形成的电场中的不同位置受力的大小方向一般不同，这说明了什么问题？

通过前四个问题，以电荷在电场中受力为主线，引出电场力的性质：即电场有强弱又有方向

(看幻灯片4)1)能否任意选取一个电荷，用它在电场中某位置受到的电场力表示该点的电场的强弱和方向？为什么？

2)同一试探电荷在电场中的不同位置受力不同，不同试探电荷在电场中同一位置受力不同，说明什么问题？

3)电场力即与试探电荷电量有关，又与电荷在电场中的位置有关，据此试问：F/Q是反映了谁的量？

显然我们应引入一个物理量，并对它恰当的定义，使其充分反映场的强弱和方向，引入的物理量就叫场强吧，该如何定义它呢？

意图：通过以上合理设问，明确思维轨迹。让学生清晰地掌握场强引入的思路及其物理意义，即突出了重点，又突破了教学难点一。而在下面的问题中又顺理成章出开始了对场强的进一步的认识。(看幻灯片5)1)前面用比值法定义了场强的大小，场强的方向又如何定义呢？ 2)由定义式E=F/Q和力学单位制确定E的单位和其单位在数值上含义。让学生思考在E=F/Q中Q是什么电荷的电量？能否推出E∝F、E∝1/Q 而场强E的决定因素又是什么？

最后让学生在上述思考的基础上归纳电场强度物理意义、定义及其特点

电场强度是对电场的定量描述。但电场看不见、摸不着，为便于我们的研究，需要把它

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形象化的表达出来，物理学中用一系列的曲线来代表电场。

⑶由此引出电场线教学(大约需要12分钟)幻灯片7 在这部分教学中我类比学生认知结构中已有的知识，首先复习初中所学的磁感线的定义，并通过条形磁铁磁感线的分布引导学生进一步认识到：磁感线的疏密同时反映了磁场的强弱。在此基础上引导学生认识到画电场线也需要以一个恰当的规定为前提，经过这样处理使已有知识对新知识的学习发生影响，从而使学习形成最大的正迁移。

在类比基础上解决下列问题(幻灯片8)①让学生总结出画电场线的两个规定

②在了解了匀强电场定义的前提下，画出它的电场线？

③在做完教材41页例二后，画出孤立正电荷、负电荷电场的电场线

④不要求画出等量同号、等量异号点电荷电场的电场线，让学生观察教材图12-7，找出：

电场线的方向特点 电场线在空间上的分布特点 之后观看图片和动画：(幻灯片8、9)最后学生注意观察几种典型电场的电场线分布，总结电场线全部特点

意图：通过恰当的类比，潜移默化、突破难点教学难点三。正所谓“随风潜入夜，润物细无声”，在使学生获得创造体验的同时把握根本。

3、课堂练习：(大约需要10分钟)为巩固所学知识，并使知识顺利迁移，将安排如下练习：

1)在电场强度教学结束时，练习教材例题一，巩固F=EQ表达式的应用。

2)在引导学生画孤立点电荷电场线之前，练习教材例题二，即巩固定义E=F/Q，又为下一步教学做铺垫。

3)通过让学生填写场强与电场力的区别与联系的表格，即考查、反馈了知识的掌握情况，又突破了此教学难点二。

4、课后小结：(大约需要3分钟)在这部分教学活动中，让学生畅谈对本节课知识上的收获，思想方法上的领悟，教师在评价的同时加以补充。意图是帮助学生梳理全节知识，培养学生归纳总结能力。

5、布置作业：

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为使学生巩固所学知识、领会研究方法，特布置作业如下： 1)课后练习⑴⑵⑶

2)阅读课后的阅读材料“用比值定义物理量”

6、板书设计

第四篇：电场计算题典型题

1.如图9＝5－19所示，两块长3cm的平行金属板AB相距1cm，并与300V直流电源的两

极相连接，AB，如果在两板正中间有一电子（m=9×10

沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入，则

（1）电子能否飞离平行金属板正对空间？

（2）如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之

几？

v0

图9－5－19

2.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场 电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。

（1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；

（2）若粒子离开电场时动能为Ek’，则电场强度为多大？

3.如图所示，质量为m＝1克、电量为q＝2×10-6库的带电微粒从偏转极板A、B中间的位置以10米/秒的初速度垂直电场方向进入长为L＝20厘米、距离为d＝10厘米的偏转电场，出电场后落在距偏转电场40厘米的挡板上，微粒的落点P离开初速度方向延

长线的距离为20厘米，不考虑重力的影响。求：

（1）加在A、B两板上的偏转电压UAB

（2）当加在板上的偏转电压UAB满足什么条件时，此带电微粒会碰到偏转极

板

－31kg，e=－1.6×10－19C），4.如图所示，两带有等量异电荷的平行金属板M、N竖直放置，M、N两板间的距离d=0.5m．现

5将一质量为m=1×10kg、电荷量q=4×10C的带电小球从两极板上方A点以v0=4m/s的初速度水平抛出，A点距离两板上端的高度h=0.2m，之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板

间，沿直线运动碰到N板上的B点，不计空气阻力，取g=10m/s．设匀强电场只存在于M、N之间。求：

（1）两极板间的电势差；

（2）小球由A到B所用总时间；（3）小球到达B点时的动能．

5.一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出．在距抛出点水

平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管．管上口距地面h/2，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场，如图图9－5－18所示，求：（1）小球初速v0（2）电场强度E的大小．

（3）小球落地时动能EK．

图9－5－18

复合场问题

例1:一条长L 细线上端固定在O点，下端系一个质量为m的小球，将它置于一个足够大的匀强电场中，场强为E，且水平向右。已知小球在C点时平衡，细线与竖直方向夹角为α如图所示，求：

⑴当悬线与竖直方向的夹角β为多大时，才能使小球由静止释放后，细线到达竖直位置时，小球速度恰好为零？

⑵当细线与竖直方向成α角时，至少要给小球一个多大的冲量，才能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动？

2.（14分）如图9－9所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的．轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A距圆轨道最低点B的距离s．已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍．

4图9－9

3.如图5-10所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电量大小为-q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α(小球的重力大于所受的电场力)。（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；

（2）若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？

（3）若小球从斜轨道h = 5R 处由静止释放，假设能够通过B点，求在此过程中小

球机械能的改变量。

4.一个质量为m、带有电荷-q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙、轨道处于匀强电场中，其场强大小为E,方向沿OX轴正方向,如图所示。小物体以初速度v0从x0点沿OX轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜qE；设小

物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s。

5.如图甲所示，电荷量为q=1×10C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，、物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s。2

求（1）前2秒内电场力做的功。（2）物块的质量.（3）物块与水平面间的动摩擦因数。E

甲

/

/s

乙

/s

丙

第五篇：电场典型题含答案

库仑定律与电场强度典型题

1.如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MA=AB=BN．下列说法正确的是A

A．A、B两点场强相同

B．A、B两点电势相等

C．将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功

D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能

2.水平面上A, B, C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可

视为点电荷)放置在0点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示。己知静电力常量为k,重力加速度为g，为使小球能静止在O点，小球所带的电荷量为C

mgL2

2A．B

．3kQ9kQ

C

．D

． 6kQ6kQ

3.一带正电小球从光滑绝缘的斜面上O点由静止释放，在斜面上水平虚线ab和cd之间有水平向右的匀强电场如图所示。下面哪个图象能正确表示小球的运动轨迹D（）

4、一带电粒子射入一正点电荷的电场中，运动轨迹如图所示，粒子从A运动到B，则AD

A．粒子带负电

B．粒子的动能一直变大

C．粒子的加速度先变小后变大

D．粒子在电场中的电势能先变小后变大

5．如图所示，A、B是真空中的两个等量异种点电荷，M、N、O是AB连线的垂线上的点，且AO>OB。

一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，M、N为轨迹和垂线的交点，设M、N两点的场强大小分别EM、EN，电势分别为φM，φN。下列说法中正确的是(B)

A．点电荷A一定带正电

B．EM小于EN

C．φM大于φN

D．此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能

6．如图所示，在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速

度从A点开始沿水平面向左做直线运动，经L长度到达B点，速度变为零。此过程中，金属块损失的动能有

2转化为电势能。金属块继续运动到某点C（图中未标出）时的动能和A点时的动能相

3同，则金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为D

A．1.5LB．2L C．3LD．4L

7．真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r则A、B两点的电场强度大小之比为

A．3：1B．1：

3C．9：1D．1：9

【解析】根据库仑定律Fkq1q2，选C。r

28．A、B、C三点在同一直线上，AB:BC＝1:2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受电场力为（）

（A）－F/2（B）F/2（C）－F（D）F

答案：B

9．.如图所示，在平面直角 中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V, 点B处的电势为3 V, 则电场强度的大小为()

A.200V/mB.200 V/m

C.100 V/mD.100 V/m

18A；

解析：OA中点C的电势为3V，连BC得等势线，作BC的垂线得电场线如图，由E

故A对。

UE200v/m，得：d

10．在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶

点上，小球D位于三角形的中心，如图所示．现让小球A、B、C带等量的正电荷Q，让小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为(D)

13A.B.C．3D.3 3

311．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法可行的是(AD)

A．每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变

B．保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的2倍

C．使一个点电荷的电荷量增加1倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离

1减小为原来的

21D．保持点电荷的电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的 2

12.如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在同一直线上，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比q1：q2：q3等于()

A．(－9)：4：(－36)

C．(－3)：2：6B．9：4：36 D．3：2：613、两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q

2时，两丝线张开一定的角度θ

1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是()

A．若m1>m2，则θ1>θ2B．若m1＝m2，则θ1＝θ

2C．若m1θ2D．若q1＝q2，则θ1＝θ2

14.如下图所示，完全相同的金属小球A和B带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原长缩短了x0，现将不带电的与A、B完全相同的金属球C先与A球接触一下，再与B球接触一下，然后拿走，重新平衡后弹簧的压缩量变为(D)11A.x0B.0 48

11C．大于x0D0 88

15．如下图所示，有两个完全相同的带电金属球A、B，B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方，由静止释放，与B碰撞后回跳高度为h，设整个过程只有重力、弹力和库仑力作用，且两球相碰时无能量损失，则(BC)

A．若A、B带等量同种电荷，h>H

B．若A、B带等量同种电荷，h＝H

C．若A、B带等量异种电荷，h>H

D．若A、B带等量异种电荷，h＝H

16.如下图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球q(可视为点电荷)，小球在P点平衡，若不计小球的重力，那么PA与AB的夹角α与Q1、Q2的关系满足(D)

QQA．tan2α＝ B．tan2α＝ Q2Q

1QQC．tan3α＝ D．tan3α＝ Q2Q1

17.如图所示，在光滑且绝缘的水平面上有两个金属小球A和B，它们用一绝缘轻弹簧相连，带同种

电荷．弹簧伸长x0时小球平衡，如果A、B带电荷量加倍，当它们重新平衡时，弹簧伸长为x，则x和x0的关系为(C)

A．x＝2x0B．x＝4x0C．x<4x0D．x>4x0

18．如图，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为1与2（1＞2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB。则（）

（A）mA一定小于mB（B）qA一定大于qB

（C）vA一定大于vB（D）EkA一定大于EkB

答案：A、C、D19、关于静电场，下列说法正确的是

A.电势等于零的物体一定不带电

B.电场强度为零的点，电势一定为零

C.同一电场线上的各点，电势一定相等

D.负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加

解析：考察电场和电势概念，选D20、三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小

仍为F，方向不变。由此可知

A..n=3B..n=4C..n=5D..n=6

nqnq

2解析：设1、2距离为R，则：F2，3与2接触后，它们带的电的电量均为：，再3与12R

(n2)qn(n2)q

2接触后，它们带的电的电量均为，最后F有上两式得：n=6 248R

21.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（D）

22、如题19图所示，电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有答案D

A.体中心、各面中心和各边中点

B.体中心和各边中点

C.各面中心和各边中点

D.体中心和各面中心

23.如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上，且恰与A等高．若B的质量为3 g，则B带电荷量是多少？(取g＝10 m/s2)

答案：1.0×10 C

24.长为L的绝缘细线下系一带正电荷的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示．当在O点另外固定一个正电荷时，如果球静止在A

处，则细线拉力是重力mg的两倍．现将球拉至图中B处(θ＝60°)，放开球让它摆动，问： －6

(1)固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？

(2)摆球回到A处时悬线拉力为多少？

mgL2答案：(1)kQ(2)3mg