高考物理靜電題目有:
1. 兩個點電荷之間的作用力。
2. 靜電平衡狀態下導體的性質。
3. 靜電屏蔽和靜電平衡模型。
4. 平行板電容器的動態分析。
5. 帶電粒子在電場中的運動。
6. 尖端放電的原理。
7. 靜電植絨、靜電分選器的工作原理。
8. 電子元器件制造中靜電的危害和控制措施。
9. 飛機輪胎泄放管的作用原理。
此外,還有電荷在電場中的受力分析、等量同種電荷周圍的電場分布、帶電粒子在電場中的加速與偏轉等題目。這些題目涉及到的知識點較多,需要考生全面掌握。
題目:
在光滑的水平面上,有一個面積為很大的絕緣體,其中心有一個小孔。在絕緣體的上方有一個帶正電的小球A,下方有一個帶負電的小球B。當兩小球相距較遠時,它們之間沒有相互作用力。現在將兩小球靠近,并使它們之間的距離逐漸減小。
(1)求兩小球在靠近過程中,它們之間的相互作用力如何變化?
(2)求兩小球在靠近過程中,它們之間的電場強度如何變化?
(3)求兩小球在靠近過程中,它們之間的電勢能如何變化?
(4)求兩小球在靠近過程中,它們之間的電勢如何變化?
(5)求兩小球在靠近過程中,它們之間的庫侖力如何變化?
答案:
(1)兩小球在靠近過程中,它們之間的相互作用力逐漸增大。
(2)兩小球在靠近過程中,它們之間的電場強度逐漸增大。
(3)兩小球在靠近過程中,它們之間的電勢能逐漸減小。
(4)兩小球在靠近過程中,它們之間的電勢逐漸降低。
(5)兩小球在靠近過程中,它們之間的庫侖力逐漸增大。
解析:
(1)根據庫侖定律,帶正電的小球A對帶負電的小球B的庫侖力為F = kQq/r2,其中Q為A的電荷量,q為B的電荷量,r為兩球之間的距離。當兩球靠近時,r減小,因此庫侖力增大。
(2)根據高斯定理,帶正電的小球A在絕緣體上產生的電場強度為E = kQ/r2,其中Q為A的電荷量。當兩球靠近時,r減小,因此電場強度增大。
(3)帶負電的小球B受到的庫侖力與電場力方向相反,因此電場力做正功,電勢能減小。
(4)根據電勢的定義,帶正電的小球A所在位置的電勢為φA = kQ/r,帶負電的小球B所在位置的電勢為φB = φA - φ0(其中φ0為無窮遠處電勢)。當兩球靠近時,r減小,因此φA減小,而B處的電勢不變,因此B處的電勢降低。
(5)根據庫侖定律和庫侖力的性質,帶正電的小球A對帶負電的小球B的庫侖力為F = kQq/r2 - kQq/r2 = kq2/r2。當兩球靠近時,r減小,因此庫侖力增大。同時注意到電荷量不變時庫侖力與距離的平方成反比關系。因此庫侖力逐漸增大。