專題07靜電場-2014年高考物理自主招生輔導(dǎo)講義

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1、一。重點(diǎn)知識精講和知識拓展1．均勻帶電球殼內(nèi)外的電場（1）均勻帶電球殼內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。（2）均勻帶電球殼外任意一點(diǎn)的場強(qiáng)公式為。式中r是殼外任意一點(diǎn)到球心距離，Q為球殼帶的總電量。2．計算電勢的公式（1）點(diǎn)電荷電場的電勢若取無窮遠(yuǎn)處（r=∞）的電勢為零，則：φ=k。φ。式中Q為場源電荷的電量，r為場點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離。（2）半徑為R、電量為Q的均勻帶電球面的在距球心r處的電勢φ=k，（r≥R）,φ=k（r＜R）3．場強(qiáng)疊加和電勢疊加（1）電場強(qiáng)度是電場中空間位置的矢量函數(shù)。電場強(qiáng)度是矢量，場強(qiáng)疊加需要按照矢量運(yùn)算的平行四邊形定則進(jìn)行

2、。在進(jìn)行場強(qiáng)疊加時要充分利用對稱性，可減小計算量。（2）電勢是電場中空間位置的標(biāo)量函數(shù)。電勢是標(biāo)量，電勢疊加按照標(biāo)量運(yùn)算的代數(shù)法進(jìn)行。若場源是由若干個點(diǎn)電荷所組成的電荷體系，則它們的合電勢為各個點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時電勢的代數(shù)和。4.電勢隨空間分布圖象所謂φ-x圖象是指靜電場中電勢φ隨x變化情況圖象。由E=U/d可知，φ-x圖象斜率大小表示電場強(qiáng)度沿x軸方向分量的大小。根據(jù)φ-x圖象斜率大小表示電場強(qiáng)度沿x軸方向分量的大小判斷電場強(qiáng)度（或電場強(qiáng)度分量）的大小。若圖象某段平行x軸，表明電勢φ在該段不隨x變化，電場強(qiáng)度沿x軸方向分量為零，空間各

3、點(diǎn)場強(qiáng)與x軸垂直。5學(xué)科網(wǎng)學(xué)易學(xué)生平臺，專為高三考生打造，學(xué)易，讓學(xué)習(xí)更容易！學(xué)易平臺，誠邀各地代理，有意者，敬請聯(lián)系!8聯(lián)系地址：北京市房山區(qū)星城北里綜合辦公樓（學(xué)科網(wǎng)）郵政編碼：102413電話：010-58425255/6/7傳真：010-89313898、電場中的能量守恒。力學(xué)中，在只有重力做功的情形下，物體的動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，動能和重力勢能之和保持不變，稱為機(jī)械能守恒定律。在電學(xué)中，類似有：在只有電場力做功的情形下，物體的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能和電勢能之和保持不變；在只有電場力和重力做功的情形下，物體的動能、重力勢

4、能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能、重力勢能和電勢能之和保持不變。我們可以稱為電場中的能量守恒定律。6．電容器（1）電容器的電容充滿均勻電介質(zhì)的平行板電容器的電容或。推論：。平行板電容器中中插入厚度為d1的金屬板。（2）電容器的聯(lián)接串聯(lián)：；并聯(lián)：。（3）電容器的能量。典例精析典例1.靜電學(xué)理論指出，對于真空區(qū)域，只要不改變該區(qū)域內(nèi)的電荷分布及區(qū)域邊界的電勢分布，此區(qū)域內(nèi)的電場分布就不會發(fā)生改變。試證明：如圖所示，在一接地的無限大導(dǎo)體平板上方，與導(dǎo)體板相距h處放置一電荷量Q的點(diǎn)電荷，則導(dǎo)體板對該點(diǎn)電荷Q作用力的大小為F=k。（k為靜電力常數(shù)）證明

5、：畫出題述電場的電場線，可以看出，該電場與兩個等量異號點(diǎn)電荷的電場類似。因此可以設(shè)學(xué)科網(wǎng)學(xué)易學(xué)生平臺，專為高三考生打造，學(xué)易，讓學(xué)習(xí)更容易！學(xué)易平臺，誠邀各地代理，有意者，敬請聯(lián)系!8聯(lián)系地址：北京市房山區(qū)星城北里綜合辦公樓（學(xué)科網(wǎng)）郵政編碼：102413電話：010-58425255/6/7傳真：010-89313898典例2.（2013全國新課標(biāo)理綜1第15題）如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>O)

6、的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)A.kB.kC.kD.k典例3（2013高考四川理綜第10題）　　在如圖所示的豎直平面內(nèi)，物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，分別靜止于傾角θ＝37°的光滑斜面上的M點(diǎn)和粗糙絕緣水平面上，輕繩與對應(yīng)平面平行。勁度系數(shù)k=5N/m的輕彈簧一端固定在O點(diǎn)，一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環(huán)D與A相連，彈簧處于原長，輕繩恰好拉直，DM垂直于斜面。水平面處于場強(qiáng)E＝5×104N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中。已知A、B的質(zhì)量分別為mA=0.1kg,mB=0.

7、2kg,B所帶電荷量q=+4×10-6C。設(shè)兩物體均視為質(zhì)點(diǎn)，不計滑輪質(zhì)量和摩擦，繩不可伸長，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，B電量不變。取g＝10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.[來源:學(xué)

8、科

9、網(wǎng)Z

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12、K]學(xué)科網(wǎng)學(xué)易學(xué)生平臺，專為高三考生打造，學(xué)易，讓學(xué)習(xí)更容易！學(xué)易平臺，誠邀各地代理，有意者，敬請聯(lián)系!8聯(lián)系地址：北京市房山區(qū)星城北里綜合辦公樓（學(xué)科網(wǎng)）郵政編碼：102413電話：010-58425255/6/7傳真：010-89313898(1)求B所受摩擦力的大小；(2)現(xiàn)對A施加沿斜面向下的拉力F使A以加速

13、度a=0.6m/s2開始做勻加速直線運(yùn)動。A從M到N的過程中，B的電勢能增加了△EP=0.06J。已知DN沿豎直方向，B與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4.求A到達(dá)N點(diǎn)時拉力F的瞬時功率由以上各式代入數(shù)據(jù)P=0.528W