高中物理电场难题

物理难题：三维设计A

1，小明通过实验验证力的平行四边形法则。

（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图2所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如图3所示。过o点做一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉到a和b时所受拉力的大小关系为_____ 。

、

2, 飞机在水平地面上空的某一高度水平匀速飞行,每隔相等时间投放一个物体.如果以第一个物体a的落地点为坐标原点、飞机飞行方向为横坐标的正方向,在竖直平面内建立直角坐标系.如图所示是第5个物体e离开飞机时,抛出的5个物体(a、b、c、d、e)在空间位置的示意图,其中可能的是( )

A.

3, 滑块以速率

,且则( )

B. C. D.

靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率为,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,

A. 上升时机械能减小,下降时

高中物理公式：电场公式

两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60*10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0*109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝

电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝

真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝

匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝

电场力：F=qE{F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝

电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=W AB/q=-ΔEAB/q

电场力做功：W AB=qUAB=Eqd{W AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，

UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E:匀强电场强度，d:两点沿场强方向的距离

南京市高二物理教学研究讲座

高中物理《电场》章节教学探讨

南京师大附中 周远宏

教 材 分 析

本章是高中物理电磁学的起始章节，可以说本章将学生引入另一个新的学习领域；本章教学是整个电磁学教学的基础，对后续的电磁学的教学将产生深远的影响。

《电场》章节的知识特点：（1）新概念多且抽象不易直接感知；（2）综合性强、跨度大；（3）包含有丰富的物理思维方法。

教 学 建 议

一、总体教学建议：

1、加强演示实验和生活经验在教学中的形象思维支撑，促进学生获得正确的知识表象；

2、不失时机地、及时地进行宏观和微观的联系，突出学生对电荷运动及电相互作用中的微观机理理解；

3、注意物理概念的辨析，防止相似概念混淆； 4、突出类比思维方法的应用，促进知识的有效建构； 5、加强力电知识综合，提高大幅度迁移和应用知识的能力；

二、教学建议：

知识版块及知识结构：

静电基本现象?电场力的性质和能的性质?电场对电场中的物质的作用（电场对电荷的作用、电场对导体的作用、电场对电介质的作用）

第一节 电荷 库仑定律 （建议2课时）

基本内容：电的相互作用（同性相斥、异性相吸）、各种起电的方法（摩擦起电、接触起电、感应起电）、电荷守恒定律、元电

高中物理电场测试题

一、选择题

1.如图是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是

A．A点场强一定大于B点场强

B．在B点释放一个电子，将一定向A点运动

C．这点电荷一定带正电

D．正电荷运动中通过A点时，其运动方向一定沿AB方向

2.用6伏干电池对一个电容器充电时

A．只要电路不断开，电容器的带电量就会不断增加 B． 电容器接电源正极的极扳带正电，接电源负极的极板带负电 C． 电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量 D．充电后电容器两极板之间不存在电场

3.将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右，则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点，受到的电场力为 A．1.2×10-2N，方向水平向右 B．1.2×10-2N，方向水平向左 C．1.2×10N，方向水平向右 D．1.2×10N，方向水平向左 4.在点电荷Q的电场中，距Q为r处放一检验电荷q，以下说法中正确的是

A．r处场强方向仅由Q的正、负决定

B．q在r处的受力方向仅由Q的正、负决定

C．r处场强的正、负由场强零点的选择决定 D．r处场强的正、负由q的正、负决定

5.关于场强的概念，下列说法正确的是

静电场梳理

基本知识点的梳理

知识结构电荷 电场 电荷

电场力 电场强度

电场力的功 场强与电势差的关系静电现象的应用与防治 电容器的电容 示波器原理及其应用

电势能 电势与电势差

两个静电力公式

F=Eq

任何场中电荷受的静电力q E

q1q 2 F k 2 rq1 q2

真空中两静止的点电荷之间 的静电力

静电力方向的判定 1、电荷(q)的电性、电荷受的静电力(F) 方向、该点的场强(E)方向，三个因素中 知道两个能确定第三个，只知道一个因素 另两个不能确定,只能假设，不同假设下结 果不同。 2、两个点电荷间的作用力方向在它们的连 线上，且同种排斥异种相吸。 3、根据带电粒子的轨迹判断，若只受静电 力，静电力指向轨迹凹的一侧。

场强的叠加 三步骤 1、先判断每个点电荷单独存在时在该点产

生的场强方向。 Q 2、用 E k r 2 定性或定量判断每个点电荷单 独存在时在该点产生的场强大小。 3、用平行四边形定则合成。

计算功的两个公式 W=Eqd 已知E、d优先选择此式 (注意s的取法) W=qU 已知U优先选择此式

计算电荷电势能的两个公式 1、电荷在某点的电势能等于把电荷从 这点移到零电势能点的过程中电场力 做的功，即EPA=W

高中物理电磁感应难题集

Collect by LX 2014.04.11

1．（2015?青浦区一模）如图甲所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计．导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B0=1T．将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好．现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行．（取g=10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求： （1）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ （2）cd离NQ的距离s

（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量

（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）．

2

2．（2015?潍坊校级模拟）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L．导轨上端接有一平行板

静电场

【知识点】 1、库仑定律

表述 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小和点电荷电量的乘积成正比，它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸引，即

F?q1q2r 34??0r式中，r为矢量r的大小，即两个点电荷之间的距离，?0为真空介电常数． 2、 电场强度

定义 实验点电荷q0放入电场中，它所受的电场力F与电量q0的比值Fq0与电量q0无关，反映了电场在空间不同点的性质，定义为电场强，用E表示，即

E?F q03、 电场场度的叠加原理

表述 电场中任意一点的电场强度等于每个点电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和.于是带电系统的电场强度是 E??Ei??i?1i?1nnqiri 点电荷系 4??ri3??dldq?rdq? E??dE??，其中??dS， 连续带电体 34??r??dV?4、电场线

规定 如图4所示，满足如下要求的几何曲线称为电场线，也称E线．

⑴电场线上

1 例 ：半径为R的硬橡胶圆环，单位长度带电为q，圆心O处场强为零，现截去顶部一小段长度为l，则剩余部分在圆心处产生的场强为_______________;

例 ：真空中有一带电圆环，半径为R,带电量为Q, P为环轴上某一点，距环中心的距离为r，则P点的场强为_____________;

例 ：试求均匀带电半圆环圆心处的场强：

例 ：无限长的均匀带电细线弯成如图所示的平面图形，其中弧AB为半径为R的半圆环，直线部分相互平行，试求圆心O处的电场强度；

例 ：电荷均匀分布在半球面上，在球心O处的电场强度为E0 ，一平面与底面的夹角为α，使球面分为两部分，如图所示，求夹角α所对应的球面在O处产生的电场强度；

例 ：将带电的半球壳沿线AA’分成两部分，如图所示，然后将两部分远离，比较A’与A’’的场强大小；

例 ：有一带电圆环，以AB为直径，如果使直径上的场强处处为零，则圆环上的电荷应如何分布；

例 ：大球均匀带负电，电荷密度为—ρ，小球均匀带正电，电荷密度为＋ρ，两球部分交叠，球心相距为L,试分析两球交叠处是什么样的电场，并证明之；

例 ：三个未带电的相同的金属小球，分别在等边三角形的三个顶点上，将各

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高中物理静电场练习题

1、如图所示，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接，电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放，小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处，然后又按原路返回。那么，为了使小球能从B 板

的小孔b 处出射，下列可行的办法是（ ）

A.将A 板上移一段距离

B.将A 板下移一段距离

C.将B 板上移一段距离

D.将B 板下移一段距离 2、如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A 、B 、C 三点的电

势分别为1V 、6V 和9V 。则D 、E 、F 三

点的电势分别为（ ） A 、+7V 、+2V 和+1V

B 、+7V 、+2V 和1V

C 、-7V 、-2V 和+1V

D 、+7V 、-2V 和1V

3、质量为m 、带电量为-q 的粒子（不计重力），在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中，已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0，A 、B 间距为d ，如图所示。

则（1）A 、B 两点间的电势差为（ ）

A 、q m U A

B 232υ

实用标准文案

一、选择题

1．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强E=F/q ②场强E=U/d (A)①③

③场强E=kQ/r

(B)②③

2

④电场力做功W=Uq (C)②④

(D)①④

2、已知A为电场中一固定点，在A点放一电量为q 的电荷，受电场力为F，A点的场强为E，则

A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化

B．若在A点换上电量为2q 的电荷，A点的场强将变为 2E C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零

D．A点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关

-2

3.如图所示，平行直线表示电场线，带没有标明方向，带电量为+1×10C的微粒在电场中只受电场力的作用，由A点移到B点，动量损失0.1J，若点的电势为-10V，则 A.B点的电势为10V B.电场线的方向从右向左

C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1 D.微粒的运动轨迹可能是轨迹2

4 、 两带电小球，电量分别为+q和?q，固定在一长度为L的绝缘细

杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图10—48所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180?，则在此转动过程中电场力做的功为（