2026年高中物理高二下冊(cè)第12章電場(chǎng)習(xí)題解析

2026年高中物理高二下冊(cè)第12章電場(chǎng)習(xí)題解析一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.在真空中，一個(gè)點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E的表達(dá)式為E=kQ/r2?，F(xiàn)若將另一個(gè)點(diǎn)電荷q從距離Q為r?的位置移動(dòng)到距離Q為r?的位置，則電場(chǎng)力對(duì)q做的功為（）A.kQq(r?-r?)/r?r?B.kQq(r?2-r?2)/(r?r?)C.kQq(1/r?-1/r?)D.kQq/r?r?解析：電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，僅與電荷的初末位置有關(guān)。根據(jù)電勢(shì)能變化公式ΔU=qΔφ=q(Eφ?-Eφ?)=q(E?-E?)=kQq(1/r?-1/r?)，電場(chǎng)力做功W=-ΔU=-kQq(1/r?-1/r?)=kQq(1/r?-1/r?)。選項(xiàng)C正確。2.一平行板電容器，板間距離為d，兩板間電壓為U。若將板間距離減小為d/2，其他條件不變，則電容器的電容變化情況為（）A.電容變?yōu)樵瓉淼?倍B.電容變?yōu)樵瓉淼?/2C.電容變?yōu)樵瓉淼?倍D.電容保持不變解析：平行板電容器的電容公式為C=εS/4πkd，其中ε為介電常數(shù)，S為極板面積。當(dāng)d減小為d/2時(shí)，電容C變?yōu)樵瓉淼?倍。選項(xiàng)A正確。3.一個(gè)帶正電的粒子從電場(chǎng)中A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度逐漸減小，則（）A.電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能增加B.電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加C.電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小D.電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能減小解析：帶正電粒子速度減小，說明電場(chǎng)力做負(fù)功。根據(jù)電勢(shì)能變化公式ΔU=qΔφ，正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，從A到B速度減小說明從高電勢(shì)到低電勢(shì)，電勢(shì)能增加。選項(xiàng)B正確。4.在靜電場(chǎng)中，關(guān)于等勢(shì)面的描述正確的是（）A.等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差為零B.等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線垂直C.沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功D.以上均正確解析：等勢(shì)面定義為電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面，其上任意兩點(diǎn)電勢(shì)差為零；電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直；沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力方向與位移方向始終垂直，做功為零。選項(xiàng)D正確。5.一個(gè)電子在電場(chǎng)中從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為eV，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）A.VB.-VC.eVD.-eV解析：電勢(shì)差定義式為φAB=WAB/q，電子帶負(fù)電q=-e，WAB=eV，則φAB=eV/(-e)=-V。選項(xiàng)B正確。6.一個(gè)電容器充電后斷開電源，若將兩極板用絕緣工具緩慢靠近，則（）A.電容器的電容增大B.電容器的電量增加C.電容器的電壓升高D.電容器的電場(chǎng)能增加解析：電容C=εS/4πkd，極板靠近時(shí)d減小，電容C增大；斷開電源后電量Q不變；根據(jù)公式U=Q/C，C增大則U減??；電場(chǎng)能E=1/2CU2，U減小則E減小。選項(xiàng)A正確。7.在靜電場(chǎng)中，一個(gè)帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，則（）A.粒子的動(dòng)能一定守恒B.粒子的電勢(shì)能一定守恒C.粒子的機(jī)械能一定守恒D.粒子的動(dòng)量一定守恒解析：電場(chǎng)力做功僅改變電勢(shì)能，不改變動(dòng)能，因此粒子動(dòng)能守恒；機(jī)械能=動(dòng)能+電勢(shì)能，若電勢(shì)能變化則機(jī)械能不守恒；電場(chǎng)力是保守力，粒子機(jī)械能守恒；動(dòng)量變化與電場(chǎng)力方向有關(guān)，不一定守恒。選項(xiàng)A正確。8.一個(gè)點(diǎn)電荷Q在真空中產(chǎn)生電場(chǎng)，距離Q為r?處電場(chǎng)強(qiáng)度為E?，距離Q為r?處電場(chǎng)強(qiáng)度為E?，則（）A.E?>E?B.E?<E?C.E?=E?D.無法比較解析：點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=kQ/r2，r?>r?，則E?<E?。選項(xiàng)B正確。9.一個(gè)平行板電容器，兩板間電壓為U，板間距離為d，電容為C。若將兩板間充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，則（）A.電容變?yōu)樵瓉淼摩疟禕.電容變?yōu)樵瓉淼?/ε倍C.板間場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼摩疟禗.板間場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/ε倍解析：電容公式C=εS/4πkd，充滿介質(zhì)后C變?yōu)樵瓉淼摩疟叮桓鶕?jù)公式E=U/d，U不變d不變，場(chǎng)強(qiáng)E不變。選項(xiàng)A正確。10.一個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，提供向心力的可能是（）A.電場(chǎng)力B.洛倫茲力C.磁場(chǎng)力D.靜電力解析：帶電粒子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力，若電場(chǎng)力提供向心力則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；洛倫茲力是磁場(chǎng)力，與電場(chǎng)無關(guān)；靜電力是電場(chǎng)力的別稱。選項(xiàng)A正確。二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.一個(gè)點(diǎn)電荷Q在距離其1m處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為100N/C，則Q的大小為_______C。參考答案：2.25×10??解析：根據(jù)E=kQ/r2，Q=E×r2/k=100×12/(9×10?)=1.11×10??C。2.一個(gè)平行板電容器，極板面積為S，板間距離為d，充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，其電容表達(dá)式為_______。參考答案：εS/4πkd解析：平行板電容器電容公式C=εS/4πkd。3.一個(gè)電子從電勢(shì)為φ?的A點(diǎn)移動(dòng)到電勢(shì)為φ?的B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為_______。參考答案：-e(φ?-φ?)解析：WAB=q(φB-φA)=-e(φ?-φ?)。4.在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)線總是從_______指向_______。參考答案：正電荷；負(fù)電荷解析：電場(chǎng)線起于正電荷，終于負(fù)電荷。5.一個(gè)電容器充電后斷開電源，若將兩極板用絕緣工具緩慢靠近，則電容器的電量_______（填“增加”“減少”或“不變”）。參考答案：不變解析：斷開電源后電量Q不變。6.一個(gè)帶正電的粒子從電場(chǎng)中A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度逐漸減小，則A點(diǎn)電勢(shì)_______B點(diǎn)電勢(shì)（填“高于”“低于”或“等于”）。參考答案：高于解析：正電荷速度減小說明從高電勢(shì)到低電勢(shì)。7.在靜電場(chǎng)中，等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系是_______。參考答案：處處垂直解析：電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直。8.一個(gè)電子在電場(chǎng)中從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為1eV，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為_______V。參考答案：-1解析：φAB=WAB/q=1eV/(-e)=-1V。9.一個(gè)平行板電容器，板間距離為d，兩板間電壓為U，電容為C。若將兩板間充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，則板間場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼腳______倍。參考答案：1解析：場(chǎng)強(qiáng)公式E=U/d，U不變d不變，場(chǎng)強(qiáng)E不變。10.一個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則它受到的合外力_______（填“為零”或“不為零”）。參考答案：為零解析：做勻速直線運(yùn)動(dòng)說明合外力為零。三、判斷題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能一定增加。（×）解析：電勢(shì)能變化公式ΔU=qΔφ，正電荷電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小，做負(fù)功電勢(shì)能增加。2.平行板電容器的電容與板間電壓成正比。（×）解析：電容C=εS/4πkd，與電壓U無關(guān)。3.一個(gè)點(diǎn)電荷Q在真空中產(chǎn)生電場(chǎng)，距離Q為r?處電場(chǎng)強(qiáng)度為E?，距離Q為r?處電場(chǎng)強(qiáng)度為E?，則E?+E?=kQ/(r?2+r?2)。（×）解析：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，E?+E?≠kQ/(r?2+r?2)。4.在靜電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)電荷，電勢(shì)一定降低。（√）解析：電場(chǎng)線方向是電勢(shì)降低的方向。5.一個(gè)電容器充電后斷開電源，若將兩極板用絕緣工具緩慢靠近，則電容器的電壓降低。（√）解析：根據(jù)公式U=Q/C，Q不變C增大，則U減小。6.一個(gè)帶正電的粒子從電場(chǎng)中A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度逐漸減小，則電場(chǎng)力做負(fù)功。（√）解析：速度減小說明加速度方向與速度方向相反，電場(chǎng)力方向與速度方向相反，做負(fù)功。7.在靜電場(chǎng)中，等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差為零。（√）解析：等勢(shì)面定義是電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。8.一個(gè)電子在電場(chǎng)中從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為1eV，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為1V。（×）解析：電子帶負(fù)電，φAB=WAB/q=1eV/(-e)=-1V。9.一個(gè)平行板電容器，板間距離為d，兩板間電壓為U，電容為C。若將兩板間充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，則板間場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼摩疟丁＃ā粒┙馕觯簣?chǎng)強(qiáng)公式E=U/d，U不變d不變，場(chǎng)強(qiáng)E不變。10.一個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則它受到的電場(chǎng)力一定為零。（×）解析：勻速直線運(yùn)動(dòng)可能是電場(chǎng)力與其他力平衡，電場(chǎng)力不一定為零。四、簡(jiǎn)答題（本大題共8小題，每小題2分，共16分）1.簡(jiǎn)述電場(chǎng)強(qiáng)度的定義及其國(guó)際單位制單位。答：電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，定義為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受電場(chǎng)力與其電荷量的比值，表達(dá)式為E=F/q。國(guó)際單位制單位為N/C（牛頓/庫(kù)侖）。2.簡(jiǎn)述平行板電容器的電容公式及其影響因素。答：平行板電容器電容公式為C=εS/4πkd，其中ε為介電常數(shù)，S為極板面積，k為靜電力常量，d為板間距離。電容大小與介電常數(shù)、極板面積成正比，與板間距離成反比。3.簡(jiǎn)述電勢(shì)能的定義及其正負(fù)的物理意義。答：電勢(shì)能是電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，定義為電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與電荷量的乘積，表達(dá)式為U=φq。正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能正，在負(fù)電勢(shì)處電勢(shì)能負(fù)；負(fù)電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能負(fù)，在負(fù)電勢(shì)處電勢(shì)能正。4.簡(jiǎn)述等勢(shì)面的定義及其性質(zhì)。答：等勢(shì)面是電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。等勢(shì)面具有以下性質(zhì)：①沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功；②電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直；③等勢(shì)面密集處電場(chǎng)強(qiáng)度大，稀疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小。5.簡(jiǎn)述電容器充電和放電的過程。答：電容器充電過程是電荷從電源通過導(dǎo)線流向電容器極板的過程，使兩極板帶上等量異種電荷，兩極板間產(chǎn)生電壓；電容器放電過程是電容器極板上的電荷通過導(dǎo)線中和的過程，兩極板間電壓逐漸降低至零。6.簡(jiǎn)述電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。答：電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能變化的負(fù)值，即WAB=-ΔUAB。電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減??；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。7.簡(jiǎn)述點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式及其適用條件。答：點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式為E=kQ/r2，其中k為靜電力常量，Q為點(diǎn)電荷電荷量，r為距離。適用條件是真空中的點(diǎn)電荷。8.簡(jiǎn)述電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。答：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為E=U/d，其中U為電勢(shì)差，d為沿電場(chǎng)線方向的距離。該公式適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。五、應(yīng)用題（本大題共8小題，每小題4分，共24分）1.一個(gè)點(diǎn)電荷Q在真空中產(chǎn)生電場(chǎng)，距離Q為r?處電場(chǎng)強(qiáng)度為E?，距離Q為r?處電場(chǎng)強(qiáng)度為E?。若E?=2E?，求Q在r?和r?之間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。解：根據(jù)E=kQ/r2，E?/E?=r?2/r?2，E?=2E?，則r?/r?=√2。設(shè)Q在r?和r?之間某點(diǎn)距離Q為r，則E=kQ/r2=kQ/(r?-r?)2。2.一個(gè)平行板電容器，極板面積為S，板間距離為d，充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，兩板間電壓為U。求電容器的電容和板間場(chǎng)強(qiáng)。解：電容C=εS/4πkd，場(chǎng)強(qiáng)E=U/d。3.一個(gè)電子從電勢(shì)為φ?的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)為φ?的B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為1eV，求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。解：φAB=WAB/q=1eV/(-e)=-1V。4.一個(gè)點(diǎn)電荷Q在距離其1m處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為100N/C，求Q的大小。解：根據(jù)E=kQ/r2，Q=E×r2/k=100×12/(9×10?)=1.11×10??C。5.一個(gè)平行板電容器，板間距離為d，兩板間電壓為U，電容為C。若將兩板間充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，求電容器的電量變化。解：斷開電源后電量Q不變，Q=CU=CU?/ε，電容變?yōu)樵瓉淼摩疟丁?.一個(gè)帶正電的粒子從電場(chǎng)中A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度逐漸減小，求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。解：正電荷速度減小說明從高電勢(shì)到低電勢(shì)，φA>φB，φAB<0。7.在靜電場(chǎng)中，一個(gè)點(diǎn)電荷Q在距離其r處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，求Q在r/2處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。解：根據(jù)E=kQ/r2，E?=kQ/(r/2)2=4kQ/r2=4E。8.一個(gè)電子在電場(chǎng)中從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為1eV，求電子動(dòng)能的變化。解：根據(jù)動(dòng)能定理，ΔEk=WAB=1eV。六、案例分析題（本大題共8小題，每小題3分，共24分）1.案例背景：一個(gè)平行板電容器，極板面積為S，板間距離為d，充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，兩板間電壓為U。現(xiàn)若將板間距離減小為d/2，其他條件不變，求電容器的電容變化情況。解：原電容C?=εS/4πkd，新電容C?=εS/4πk(d/2)=2εS/4πkd=2C?。電容變?yōu)樵瓉淼?倍。2.案例背景：一個(gè)點(diǎn)電荷Q在真空中產(chǎn)生電場(chǎng)，距離Q為r?處電場(chǎng)強(qiáng)度為E?，距離Q為r?處電場(chǎng)強(qiáng)度為E?。若E?=2E?，求Q在r?和r?之間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。解：根據(jù)E=kQ/r2，E?/E?=r?2/r?2，E?=2E?，則r?/r?=√2。設(shè)Q在r?和r?之間某點(diǎn)距離Q為r，則E=kQ/r2=kQ/(r?-r?)2。3.案例背景：一個(gè)電子從電勢(shì)為φ?的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)為φ?的B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為1eV，求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。解：φAB=WAB/q=1eV/(-e)=-1V。4.案例背景：一個(gè)平行板電容器，板間距離為d，兩板間電壓為U，電容為C。若將兩板間充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，求電容器的電量變化。解：斷開電源后電量Q不變，Q=CU=CU?/ε，電容變?yōu)樵瓉淼摩疟丁?.案例背景：一個(gè)帶正電的粒子從電場(chǎng)中A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度逐漸減小，求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。解：正電荷速度減小說明從高電勢(shì)到低電勢(shì)，φA>φB，φAB<0。6.案例背景：在靜電場(chǎng)中，一個(gè)點(diǎn)電荷Q在距離其r處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，求Q在r/2處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。解：根據(jù)E=kQ/r2，E?=kQ/(r/2)2=4kQ/r2=4E。7.案例背景：一個(gè)電子在電場(chǎng)中從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為1eV，求電子動(dòng)能的變化。解：根據(jù)動(dòng)能定理，ΔEk=WAB=1eV。8.案例背景：一個(gè)平行板電容器，極板面積為S，板間距離為d，充滿介電常數(shù)為ε的介質(zhì)，兩板間電壓為U。現(xiàn)若將兩板間充滿介電常數(shù)為ε'的介質(zhì)，求電容器的電容變化情況。解：新電容C?=ε'S/4πkd，原電容C?=εS/4πkd，則C?/C?=ε'/ε，電容變?yōu)樵瓉淼摩?/ε倍。七、論述題（本大題共8小題，每小題3分，共24分）1.論述電場(chǎng)強(qiáng)度的定義及其國(guó)際單位制單位。答：電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，定義為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受電場(chǎng)力與其電荷量的比值，表達(dá)式為E=F/q。國(guó)際單位制單位為N/C（牛頓/庫(kù)侖）。電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，方向規(guī)定為正電荷所受電場(chǎng)力的方向。2.論述平行板電容器的電容公式及其影響因素。答：平行板電容器電容公式為C=εS/4πkd，其中ε為介電常數(shù)，S為極板面積，k為靜電力常量，d為板間距離。電容大小與介電常數(shù)、極板面積成正比，與板間距離成反比。電容器的電容取決于其結(jié)構(gòu)，與電壓、電量無關(guān)。3.論述電勢(shì)能的定義及其正負(fù)的物理意義。答：電勢(shì)能是電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，定義為電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與電荷量的乘積，表達(dá)式為U=φq。正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能正，在負(fù)電勢(shì)處電勢(shì)能負(fù)；負(fù)電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能負(fù)，在負(fù)電勢(shì)處電勢(shì)能正。電勢(shì)能是相對(duì)的，取決于零勢(shì)能點(diǎn)的選擇。4.論述等勢(shì)面的定義及其性質(zhì)。答：等勢(shì)面是電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。等勢(shì)面具有以下性質(zhì)：①沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功；②電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直；③等勢(shì)面密集處電場(chǎng)強(qiáng)度大，稀疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小。等勢(shì)面可以形象地描述電場(chǎng)的分布。5.論述電容器充電和放電的過程。答：電容器充電過程是電荷從電源通過導(dǎo)線流向電容器極板的過程，使兩極板帶上等量異種電荷，兩極板間產(chǎn)生電壓；電容器放電過程是電容器極板上的電荷通過導(dǎo)線中和的過程，兩極板間電壓逐漸降低至零。充電過程需要外力做功，放電過程電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。6.論述電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。答：電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能變化的負(fù)值，即WAB=-ΔUAB。電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。這一關(guān)系是電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，也是電勢(shì)能定義的基礎(chǔ)。7.論述點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式及其適用條件。答：點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式為E=kQ/r2，其中k為靜電力常量，Q為點(diǎn)電荷電荷量，r為距離。該公式適用于真空中的點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是理想模型，實(shí)際中只要電荷分布滿足點(diǎn)電荷條件即可近似看作點(diǎn)電荷。8.論述電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。答：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為E=U/d，其中U為電勢(shì)差，d為沿電場(chǎng)線方向的距離。該公式適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。電勢(shì)差是標(biāo)量，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，兩者通過該關(guān)系聯(lián)系起來。電勢(shì)差是電場(chǎng)力做功的度量，電場(chǎng)強(qiáng)度是電場(chǎng)力的強(qiáng)度?！緲?biāo)準(zhǔn)答案及解析】一、單項(xiàng)選擇題1.C2.A3.B4.D5.B6.A7.A8.B9.A10.A二、填空題1.2.25×10??2.εS/4πkd3.-e(φ?-φ?)4.正電荷；負(fù)電荷5.不變6.高于7.處處垂直8.-19.110.為零三、判斷題1.×2.×3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.×10.×四、簡(jiǎn)答題1.答：電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，定義為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受電場(chǎng)力與其電荷量的比值，表達(dá)式為E=F/q。國(guó)際單位制單位為N/C（牛頓/庫(kù)侖）。2.答：平行板電容器電容公式為C=εS/4πkd，其中ε為介電常數(shù)，S為極板面積，k為靜電力常量，d為板間距離。電容大小與介電常數(shù)、極板面積成正比，與板間距離成反比。3.答：電勢(shì)能是電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，定義為電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與電荷量的乘積，表達(dá)式為U=φq。正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能正，在負(fù)電勢(shì)處電勢(shì)能負(fù)；負(fù)電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能負(fù)，在負(fù)電勢(shì)處電勢(shì)能正。4.答：等勢(shì)面是電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。等勢(shì)面具有以下性質(zhì)：①沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功；②電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直；③等勢(shì)面密集處電場(chǎng)強(qiáng)度大，稀疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小。5.答：電容器充電過程是電荷從電源通過導(dǎo)線流向電容器極板的過程，使兩極板帶上等量異種電荷，兩極板間產(chǎn)生電壓；電容器放電過程是電容器極板上的電荷通過導(dǎo)線中和的過程，兩極板間電壓逐漸降低至零。6.答：電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能變化的負(fù)值，即WAB=-ΔUAB。電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減??；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。這一關(guān)系是電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，也是電勢(shì)能定義的基礎(chǔ)。7.答：點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式為E=kQ/r2，其中k為靜電力常量，Q為點(diǎn)電荷電荷量，r為距離。該公式適用于真空中的點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是理想模型，實(shí)際中只要電荷分布滿足點(diǎn)電荷條件即可近似看作點(diǎn)電荷。8.答：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為E=U/d，其中U為電勢(shì)差，d為沿電場(chǎng)線方向的距離。該公式適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。電勢(shì)差是標(biāo)量，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，兩者通過該關(guān)系聯(lián)系起來。電勢(shì)差是電場(chǎng)力做功的度量，電場(chǎng)強(qiáng)度是電場(chǎng)力的強(qiáng)度。五、應(yīng)用題1.解：根據(jù)E=kQ/r2，E?/E?=r?2/r?2，E?=2E?，則r?/r?=√2。設(shè)Q在r?和r?之間某點(diǎn)距離Q為r，則E=kQ/r2=kQ/(r?-r?)2。2.解：電容C=εS/4πkd，場(chǎng)強(qiáng)E=U/d。3.解：φAB=WAB/q=1eV/(-e)=-1V。4.解：根據(jù)E=kQ/r2，Q=E×r2/k=100×12/(9×10?)=1.11×10??C。5.解：斷開電源后電量Q不變，Q=CU=CU?/ε，電容變?yōu)樵瓉淼摩疟丁?.解：正電荷速度減小說明從高電勢(shì)到低電勢(shì)，φA>φB，φAB<0。7.解：根據(jù)E=kQ/r2，E?=kQ/(r/2)2=4kQ/r2=4E。8.解：新電容C?=ε'S/4πkd，原電容C?=εS/4πkd，則C?/C?=ε'/ε，電容變?yōu)樵瓉淼摩?/ε倍。六、案例分析題1.解：原電容C?=εS/4πkd，新電容C?=εS/4πk(d/2)=2εS/4πkd=2C?。電容變?yōu)樵瓉淼?倍。2.解：根據(jù)E=kQ/r2，E?/E?=r?2/r?2，E?=2E?，則r?/r?=√2。設(shè)Q在r?和r?之間某點(diǎn)距離Q為r，則E=kQ/r2=kQ/(r?-r?)2。3.解：φAB=WAB/q=1eV/(-e)=-1V。4.解：斷開電源后電量Q不變，Q=CU=CU?/ε，電容變?yōu)樵瓉淼摩疟丁?.解：正電荷速度減小說明從高電勢(shì)到低電勢(shì)，φA>φB，φAB<0。6.解：根據(jù)E=kQ/r2，E?=kQ/(r/2)2=4kQ/r2=4E。7.解：根據(jù)動(dòng)能定理，ΔEk=WAB=1eV。8.解：新電容C?=ε'S/4πkd，原電容C?=εS/4πkd，則C?/C?=ε'/ε，電容變?yōu)樵瓉淼摩?/ε倍。七、論述題1.答：電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，定義為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試