高考物理复习专题七电场市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,专题七电场,高考物理,(江苏专用,),1/151,考点一电场力性质,1.(江苏单科,1,3分)真空中,A,、,B,两点与点电荷,Q,距离分别为,r,和3,r,则,A,、,B,两点电场,强度大小之比为,(),A.31B.13C.91D.19,五年高考,A组自主命题江苏卷题组,答案,C由点电荷场强公式有:,E,=,k,r,-2,故有,=,=,=91,C项正确。,2/151,2.(江苏单科,2,3分)静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已经有对静电现象,记载,春秋纬考异邮中有“玳瑁吸衣若”之说,但以下,静电现象是,(),A.梳过头发塑料梳子吸起纸屑,B.带电小球移至不带电金属球附近,二者相互吸引,C.小线圈靠近通电线圈过程中,小线圈中产生电流,D.从干燥地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击感觉,答案,C小线圈靠近通电线圈过程中,小线圈因磁通量改变而产生感应电流,属于电磁感应,现象,不属于静电现象,其它三种现象属于静电现象,选项C符合题意。,考查点,本题考查对静电现象认识与了解。属于轻易题。,学习指导,平时学习时,要关注实际生活,关注我国古代主要科技结果。要从生活现象中理,解物理知识,用物理知识解释生活中问题。应用物理知识处理实际生活中详细问题,这么,也能激发学习物理兴趣。,3/151,3.(江苏单科,3,3分)以下选项中各,圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均,匀分布,各,圆环间彼此绝缘。坐标原点,O,处电场强度最大是,(),4/151,答案,B环状带电体不能视为点电荷,所以将其分割成无数小段,每小段可看做点电荷,由点,电荷产生场强特点,再依据对称性可知,D项中第1、3象限和第2、4象限,圆环在,O,点产生,场强叠加后分别抵消。C项中第1、3象限,圆环在,O,点产生场强抵消,故A、C选项中,O,点场强大小相等,方向不一样。B项中1、2象限,圆环在,O,点产生场强叠加后大于A、B选,项中,O,点场强。,考查点,本题考查静电场和电场强度知识,要求考生含有较强分析推理能力,属于中等难,度题。,学习指导,作为常见物理思想方法,微元思想、等效和对称思想,在近年高考题中已,屡次出现。所以,提升物理学科素养是我们平时学习中要尤其重视事情。,5/151,1.(课标,16,6分)如图,三个固定带电小球,a,、,b,和,c,相互间距离分别为,ab,=5 cm,bc,=3,cm,ca,=4 cm。小球,c,所受库仑力协力方向平行于,a,、,b,连线。设小球,a,、,b,所带电荷量,比值绝对值为,k,则,(),A.,a,、,b,电荷同号,k,=,B.,a,、,b,电荷异号,k,=,C.,a,、,b,电荷同号,k,=,D.,a,、,b,电荷异号,k,=,B组统一命题、省(区、市)卷题组,6/151,答案,D本题考查库仑定律及矢量合成。若,a,、,b,电荷同号,则,c,所受库仑力协力指向2,或4区域;若,a,、,b,电荷异号,则,c,所受库仑力协力指向1或3区域;故只有,a,、,b,电荷异号,合,力方向才能与,a,、,b,连线平行。设,a,带正电荷,b,、,c,带负电荷,c,受力如图,tan,=tan,=,=tan,由库仑定律得,=,联立得,k,=,=,。故A、B、C三项均错误,D项正确。,7/151,一题多解,电场强度叠加法,球,c,所受库仑力协力方向平行于,a,、,b,连线,表明球,c,处合电场强度方向平行于,a,、,b,连,线。若,a,、,b,电荷同号,球,c,处合电场强度指向2或4区域;若,a,、,b,电荷异号,球,c,处合电场,强度指向1或3区域;故,a,、,b,电荷必须异号。设,a,、,c,带正电荷,b,带负电荷,球,c,处电场强度方,向如图,tan,=tan,=,由电场强度叠加原理得,tan,=,结合点电荷电场强度公式得,=,联立得,k,=,=,。故A、B、C三项均错误,D项正确。,8/151,2.(课标,15,6分)如图,P,是固定点电荷,虚线是以,P,为圆心两个圆。带电粒子,Q,在,P,电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a,、,b,、,c,为轨迹上三个点。若,Q,仅受,P,电场力,作用,其在,a,、,b,、,c,点加速度大小分别为,a,a,、,a,b,、,a,c,速度大小分别为,v,a,、,v,b,、,v,c,。则,(),A.,a,a,a,b,a,c,v,a,v,c,v,b,B.,a,a,a,b,a,c,v,b,v,c,v,a,C.,a,b,a,c,a,a,v,b,v,c,v,a,D.,a,b,a,c,a,a,v,a,v,c,v,b,9/151,答案,D带电粒子在电场中仅受电场力作用,由牛顿第二定律知加速度,a,=,=,E,=,k,因,为,r,b,r,c,a,c,a,a,;,由动能定理有,W,ab,=,q,Q,U,ab,=,m,-,m,W,bc,=,q,Q,U,bc,=,m,-,m,因为,W,ab,v,b,因为,W,bc,0,所以,v,c,v,b,因为|,U,ab,|,U,bc,|,所以,v,a,v,c,故有,v,a,v,c,v,b,D项正确。,10/151,3.(浙江理综,15,6分)如图所表示,两个不带电导体,A,和,B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接,触。把一带正电荷物体,C,置于,A,附近,贴在,A,、,B,下部金属箔都张开,(),A.此时,A,带正电,B,带负电,B.此时,A,电势低,B,电势高,C.移去,C,贴在,A,、,B,下部金属箔都闭合,D.先把,A,和,B,分开,然后移去,C,贴在,A,、,B,下部金属箔都闭合,11/151,答案,C因为静电感应,A,带负电,B,带等量正电,若移去,C,A,、,B,所带等量正负电荷中和,金属,箔闭合,所以C正确,A错误;处于电场中导体是等势体,B错误;若先把,A,、,B,分开,然后移,去,C,A,、,B,所带电荷就不能中和,金属箔不再闭合,D错误。,失分警示,不要误认为因,B,带正电,B,电势就高,实际上电场中导体是一个等势体,A,、,B,电,势相等。,12/151,4.(课标,14,6分)如图,两平行带电金属板水平放置。若在两板中间,a,点从静止释放一,带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过,a,点轴(垂直于纸面)逆时针旋转45,再由,a,点从静止释放一一样微粒,该微粒将,(),A.保持静止状态,B.向左上方做匀加速运动,C.向正下方做匀加速运动,D.向左下方做匀加速运动,13/151,答案,D最初带电微粒处于静止状态,受力如图(1),Eq,=,mg,;当两板绕过,a,点轴逆时针转过4,5,时,带电微粒受力如图(2),其协力指向左下方,故微粒从静止开始向左下方做匀加速运动,选项D正确。,14/151,评析,此题考查物体平衡状态、力合成等,试题难度适中。,15/151,5.北京理综,24(1)静电场能够用电场线和等势面形象描述。,a.请依据电场强度定义和库仑定律推导出点电荷,Q,场强表示式;,b.点电荷电场线和等势面分布如图所表示,等势面,S,1,、,S,2,到点电荷距离分别为,r,1,、,r,2,。我们知,道,电场线疏密反应了空间区域电场强度大小。请计算,S,1,、,S,2,上单位面积经过电场线条,数之比,N,1,/,N,2,。,答案,a.看法析b.,16/151,解析,a.在距,Q,为,r,位置放一电荷量为,q,检验电荷。,依据库仑定律检验电荷受到电场力,F,=,k,依据电场强度定义,E,=,得,E,=,k,b.穿过两等势面单位面积上电场线条数之比,=,=,思绪分析,电场强度可了解为单位面积上穿过电场线条数。,17/151,1.(安徽理综,15,6分)由库仑定律可知,真空中两个静止点电荷,带电量分别为,q,1,和,q,2,其间,距离为,r,时,它们之间相互作用力大小为,F,=,k,式中,k,为静电力常量。若用国际单位制基,本单位表示,k,单位应为,(),A.kgA,2,m,3,B.kgA,-2,m,3,s,-4,C.kgm,2,C,-2,D.Nm,2,A,-2,C组教师专用题组,答案,B由库仑定律知,k,=,式中都取国际单位时,k,单位为,由,I,=,知,1 C,2,=1 A,2,s,2,又因1 N=1,整理可得,k,单位应为,即kgA,-2,m,3,s,-4,故选项B正确。,18/151,2.(海南单科,1,3分)如图,电荷量为,q,1,和,q,2,两个点电荷分别位于,P,点和,Q,点。已知在,P,、,Q,连线上某点,R,处电场强度为零,且,=2,。则,(),A.,q,1,=2,q,2,B.,q,1,=4,q,2,C.,q,1,=-2,q,2,D.,q,1,=-4,q,2,答案,B由,R,处场强为零可知两点电荷在该处所产生场强必是等大反向,即两点电荷必带,有同种电荷,由,E,=,k,有,k,=,k,可得,q,1,=4,q,2,B正确。,19/151,3.(安徽理综,20,6分)如图所表示,xOy,平面是无穷大导体表面,该导体充满,z,0,空间为真空。将电荷量为,q,点电荷置于,z,轴上,z,=,h,处,则在,xOy,平面上会产生感应电荷。空间,任意一点处电场皆是由点电荷,q,和导体表面上感应电荷共同激发。已知静电平衡时导,体内部场强处处为零,则在,z,轴上,z,=,处场强大小为(,k,为静电力常量),(),A.,k,B.,k,C.,k,D.,k,答案,D点电荷,q,和感应电荷所形成电场在,z,0区域可等效成关于,O,点对称电偶极子,形成电场。所以,z,轴上,z,=,处场强,E,=,k,+,k,=,k,选项D正确。,评析,本题等效关系出自书本内容,要求考生认真阅读书本、牢靠掌握基本模型应用。,难度中等。,20/151,4.(山东理综,18,6分)直角坐标系,xOy,中,M,、,N,两点位于,x,轴上,G,、,H,两点坐标如图。,M,、,N,两点各固定一负点电荷,一电量为,Q,正点电荷置于,O,点时,G,点处电场强度恰好为零。静电,力常量用,k,表示。若将该正点电荷移到,G,点,则,H,点处场强大小和方向分别为,(),A.,沿,y,轴正向B.,沿,y,轴负向,C.,沿,y,轴正向D.,沿,y,轴负向,21/151,答案,B,M,、,N,两处负点电荷在,G,处产生合场强,E,1,与,O,点处正点电荷在,G,处产生场强,等大反向,所以,E,1,=,方向沿,y,轴正向,因为,H,与,G,关于,x,轴对称,所以,M,、,N,两处负点电荷在,H,处产生合场强,E,2,=,E,1,=,方向沿,y,轴负向。当正点电荷放在,G,点时,它在,H,点产生场强,E,3,=,方向沿,y,轴正向,则,H,处场强为,E,H,=,-,=,方向沿,y,轴负向,B正确。,22/151,5.(浙江理综,20,6分,)(多项选择)如图所表示,用两根长度相同绝缘细线把一个质量为0.1 kg,小球,A,悬挂到水平板,M,、,N,两点,A,上带有,Q,=3.0,10,-6,C正电荷。两线夹角为120,两线上,拉力大小分别为,F,1,和,F,2,。,A,正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷小球,B,B,与绝缘支架,总质量为0.2 kg(重力加速度取,g,=10 m/s,2,;静电力常量,k,=9.0,10,9,Nm,2,/C,2,A,、,B,球可视为点电,荷),则,(),A.支架对地面压力大小为2.0 N,B.两线上拉力大小,F,1,=,F,2,=1.9 N,C.将,B,水平右移,使,M,、,A,、,B,在同一直线上,此时两线上拉力大小,F,1,=1.225 N,F,2,=1.0 N,D.将,B,移到无穷远处,两线上拉力大小,F,1,=,F,2,=0.866 N,23/151,答案,BC小球,B,和支架组成整体,在三个力作用下平衡,故有:,F,N,+,F,AB,=,m,B,g,F,AB,=,k,联立两,式解得:,F,AB,=0.9 N,F,N,=1.1 N,依据牛顿第三定律可判断出A错。小球,A,在四个力作用下平衡,如,图(甲)所表示。,(甲),由对称性可知,F,1,=,F,2,在竖直方向上有:,2,F,1,cos 60,=2,F,2,cos 60,=,m,A,g,+,F,BA,解得,F,1,=,F,2,=1.9 N,可见B正确。,24/151,(乙),当,B,球与,M,、,A,共线时,A,球受力情况如图(乙)所表示,由几何关系可知,r,AB,=0.6 m,F,BA,=,k,=0.225 N。将,A,球所受重力分解在,MA,和,NA,方向上,由,上述两个方向上分力协力为零可得:,F,1,=1.225 N,F,2,=1.0 N,故C正确。,B,球移至无穷远处,时,A,、,B,之间库仑力忽略不计,对,A,球由三力平衡条件可求得,F,1,=,F,2,=,m,A,g,=1.0 N,故D错。,评析,本题考查了库仑定律和共点力平衡问题,情景清楚,但计算量稍大。题目难度中等,要求,考生镇静、细心。,25/151,6.(福建理综,20,15分)如图,真空中,xOy,平面直角坐标系上,A,、,B,、,C,三点组成等边三角,形,边长,L,=2.0 m。若将电荷量均为,q,=+2.0,10,-6,C两点电荷分别固定在,A,、,B,点,已知静电力,常量,k,=9.0,10,9,Nm,2,/C,2,求:,(1)两点电荷间库仑力大小;,(2),C,点电场强度大小和方向。,答案,(1)9.0,10,-3,N(2)7.8,10,3,N/C沿,y,轴正方向,26/151,解析,(1)依据库仑定律,A,、,B,两点电荷间库仑力大小为,F,=,k,代入数据得,F,=9.0,10,-3,N,(2),A,、,B,点电荷在,C,点产生场强大小相等,均为,E,1,=,k,A,、,B,两点电荷形成电场在,C,点合场强大小为,E,=2,E,1,cos 30,由式并代入数据得,E,=7.8,10,3,N/C,场强,E,方向沿,y,轴正向,27/151,考点二电场能性质,A组自主命题江苏卷题组,1.(江苏单科,3,3分)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内,电场线分布如图所表示。容器内表面为等势面,A,、,B,为容器内表面上两点,以下说法正确,是,(),A.,A,点电场强度比,B,点大,B.小球表面电势比容器内表面低,C.,B,点电场强度方向与该处内表面垂直,D.将检验电荷从,A,点沿不一样路径移到,B,点,电场力所做功不一样,28/151,答案,C电场线疏密表示场强大小,因为,A,点处电场线较,B,点处稀疏,所以,E,A,E,b,A项正确;由沿,电场线方向电势逐步降低可知,b,a,B项错;由场强公式,E,=,k,和场强叠加原理可知,E,c,E,d,C项,正确;当取无穷远处电势为0时,c,为负值,d,为正值,所以,d,c,D项正确。,考查点,本题考查静电场、电场线、电势、电场强度等知识,对考生推理能力有一定要,求。属于中等难度题。,学习指导,本题电场线分布情景是起源于书本但又高于书本,所以我们学习过程中不能只,是死记一些经典情景,而是要了解概念和原理,掌握基本规律,培养分析推理能力,处理问题时,才能游刃有余。,35/151,5.(江苏单科,8,4分)(多项选择)在,x,轴上有两个点电荷,q,1,、,q,2,其静电场电势,在,x,轴上分布如图,所表示。以下说法正确有,(),A.,q,1,和,q,2,带有异种电荷,B.,x,1,处电场强度为零,C.负电荷从,x,1,移到,x,2,电势能减小,D.负电荷从,x,1,移到,x,2,受到电场力增大,36/151,答案,AC本题考查识别,-,x,图像、场强与电势差关系、电场力做功与电势能改变关系。,-,x,图线斜率绝对值表示场强大小,由图可知从,x,1,到,x,2,过程中,图线斜率变小,到,x,2,处斜率为0,即场强从,x,1,到,x,2,一直减小,且,E,2,=0,电场力,F,=,Eq,负电荷从,x,1,移动到,x,2,受到电场力减小,选,项B、D错误;沿,x,轴正方向电势由负到正,故,x,轴上两个电荷,q,1,、,q,2,为异种电荷,选项A正确;由,图可知,x,1,x,2,负电荷由低电势到高电势,电场力做正功,电势能减小,选项C正确。,解题关键,由,U,=,Ed,知,-,x,图线斜率绝对值表示场强大小。,x,1,=0,则,q,1,、,q,2,带有异种电荷,且,分布在,x,1,两侧。,37/151,1.(天津理综,3,6分)如图所表示,实线表示某电场电场线(方向未标出),虚线是一带负电,粒子只在电场力作用下运动轨迹,设,M,点和,N,点电势分别为,M,、,N,粒子在,M,和,N,时加速度,大小分别为,a,M,、,a,N,速度大小分别为,v,M,、,v,N,电势能分别为,E,p,M,、,E,p,N,。以下判断正确是,(,),A.,v,M,v,N,a,M,a,N,B.,v,M,v,N,M,N,C.,M,N,E,p,M,E,p,N,D.,a,M,a,N,E,p,M,E,p,N,B组统一命题、省(区、市)卷题组,38/151,答案,D本题考查带电粒子在电场中运动。由粒子轨迹知电场力方向偏向右,因粒,子带负电,故电场线方向偏向左,由沿电场线方向电势降低,可知,N,M,E,p,M,E,p,N,。,N,点电场线比,M,点密,故场强,E,M,E,N,由加速度,a,=,知,a,M,v,N,。总而言之,选项D正确。,规律总结,带电粒子在电场中做曲线运动定性判断,带电粒子在电场中做曲线运动时受力指向轨迹凹侧,电场力方向沿电场线切线方向;根,据速度方向为轨迹切线方向,并由力和速度方向夹角判断做功情况,从而确定动能、电势,能等物理量大小关系。,39/151,2.(课标,15,6分)关于静电场等势面,以下说法正确是,(),A.两个电势不一样等势面可能相交,B.电场线与等势面处处相互垂直,C.同一等势面上各点电场强度一定相等,D.将一负试探电荷从电势较高等势面移至电势较低等势面,电场力做正功,答案,B假设两个电势不一样等势面相交,则交点处电势就是两个不一样值,这是不可能,A错误;同一等势面上各点电势相等,而场强不一定相等,C错误;负电荷从高电势处移到低电,势处,电势能增加,电场力做负功,D错误。,40/151,3.(浙江理综,14,6分)以下说法正确是,(),A.在静电场中,沿着电场线方向电势逐步降低,B.外力对物体所做功越多,对应功率越大,C.电容器电容,C,与电容器所带电荷量,Q,成正比,D.在超重和失重现象中,地球对物体实际作用力发生了改变,答案,A在静电场中,沿电场线电势,改变量,=,不论,q,为正还是为负,总是负,即,0)粒子从,a,点移动,到,b,点,其电势能减小,W,1,;若该粒子从,c,点移动到,d,点,其电势能减小,W,2,。以下说法正确是,(,),A.此匀强电场场强方向一定与,a,、,b,两点连线平行,B.若该粒子从,M,点移动到,N,点,则电场力做功一定为,C.若,c,、,d,之间距离为,L,则该电场场强大小一定为,D.若,W,1,=,W,2,则,a,、,M,两点之间电势差一定等于,b,、,N,两点之间电势差,42/151,答案,BD本题考查电场力做功与电势能改变量关系、匀强电场中,U,=,Ed,。依据电场力做,功与电势能改变量关系有,W,1,=,q,(,a,-,b,),W,2,=,q,(,c,-,d,),W,MN,=,q,(,M,-,N,),依据匀强电场中“同,一条直线上两点间电势差与两点间距离成正比”规律可知,U,aM,=,U,Mc,即,a,-,M,=,M,-,c,可,得,M,=,同理可得,N,=,联立式可得:,W,MN,=,即B项正确。若,W,1,=,W,2,则,a,-,b,=,c,-,d,结合两式可推出,a,-,M,=,b,-,N,即D项正确。由题意无法判定电场强度,方向,故A、C项均错误。,易错点拨,注意,E,=,成立条件,在匀强电场中,E,=,中,d,为始、末两点沿电场线方向上距离,本题中假如未注意这一条件,易错选C。,43/151,5.(课标,21,6分)(多项选择)图中虚线,a,、,b,、,c,、,d,、,f,代表匀强电场内间距相等一组等势面,已知平面,b,上电势为2 V。一电子经过,a,时动能为10 eV,从,a,到,d,过程中克服电场力所做,功为6 eV。以下说法正确是,(),A.平面,c,上电势为零,B.该电子可能抵达不了平面,f,C.该电子经过平面,d,时,其电势能为4 eV,D.该电子经过平面,b,时速率是经过,d,时2倍,44/151,答案,AB本题考查带电粒子在匀强电场中运动,能量转化与守恒等知识。电子从,a,到,d,过程中克服电场力做功6 eV,说明电场方向由,a,f,且,U,ad,=3,U,ab,=3,U,bc,=3,U,cd,=3,U,df,=6 V,故,U,ab,=,U,bc,=,U,cd,=,U,df,=2 V,又因为,b,=2 V,故,a,=4 V,c,=0 V,d,=-2 V,f,=-4 V,可知A项正确。,E,k,a,=10 eV,从,a,到,f,过程中,需克服电场力做功8 eV,E,k,a,|,W,电,|,因为不知道电子运动方向,故不能确定电子能否到,达平面,f,故B项正确。电子经过平面,d,时,其电势能为2 eV,故C项错误。经过平面,b,时动能为8,eV,经过平面,d,时动能为4 eV,又知,E,k,=,mv,2,故,=,=,D项错误。,易错点拨,隐含条件显性化,动能是标量,而速度是矢量,故本题中不知道初速度详细方向。,45/151,6.(课标,20,6分)(多项选择)在一静止点电荷电场中,任一点电势,与该点到点电荷距,离,r,关系如图所表示。电场中四个点,a,、,b,、,c,和,d,电场强度大小分别为,E,a,、,E,b,、,E,c,和,E,d,。点,a,到点电荷距离,r,a,与点,a,电势,a,已在图中用坐标(,r,a,a,)标出,其余类推。现将一带正电试探,电荷由,a,点依次经,b,、,c,点移动到,d,点,在相邻两点间移动过程中,电场力所做功分别为,W,ab,、,W,bc,和,W,cd,。以下选项正确是,(),A.,E,a,E,b,=41B.,E,c,E,d,=21,C.,W,ab,W,bc,=31D.,W,bc,W,cd,=13,46/151,答案,AC本题考查场强与电势。由图可知:,r,a,=1 m、,a,=6 V;,r,b,=2 m、,b,=3 V;,r,c,=3 m、,c,=2,V;,r,d,=6 m、,d,=1 V。由点电荷场强公式,E,=,得,E,a,E,b,E,c,E,d,=,=369,41,A正确、B错误。由,W,AB,=,qU,AB,=,q,(,A,-,B,)得,W,ab,W,bc,W,cd,=(,a,-,b,)(,b,-,c,)(,c,-,d,)=31,1,故C正确、D错误。,方法技巧,电场力做功计算方法,定量计算电场力做功时,第一个方法是利用,W,=,qU,;第二种方法是利用功效关系即电场力所做,功等于电势能改变量;第三种方法是利用动能定理;第四种方法是由功定义得,W,=,qEl,cos,。其中最终一个方法仅适合用于匀强电场。,47/151,7.(课标,21,6分)(多项选择)一匀强电场方向平行于,xOy,平面,平面内,a,、,b,、,c,三点位置如,图所表示,三点电势分别为10 V、17 V、26 V。以下说法正确是,(),A.电场强度大小为2.5 V/cm,B.坐标原点处电势为1 V,C.电子在,a,点电势能比在,b,点低7 eV,D.电子从,b,点运动到,c,点,电场力做功为9 eV,48/151,答案,ABD本题考查场强与电势差关系、电势能和电场力做功。,设,a,、,c,连线上,d,点电势为17 V,连接,b,、,d,bd,为等势线,如图,据,U,=,Ed,可知,匀强电场中,U,与,d,成正比,则,=,即,=,得,l,cd,=4.5 cm,则tan,=,=,=37,过,c,点作,bd,垂线交,bd,于,e,点,如图,则,l,ce,=,l,cb,sin,=6,cm=3.6 cm,U,ce,=26 V-17 V=9 V,ce,方向垂直等势线,bd,且,c,e,则,ce,方向为匀强电场方向,据,E,=,可知,E,=,=2.5 V/cm,故A选,项正确。,49/151,l,aO,=,l,cb,故,U,aO,=,U,cb,即,a,-,O,=,c,-,b,得,O,=1 V,故B选项正确。,据,E,p,=,q,=(-,e,),a,E,p,b,故C选项错误。,据,W,bc,=,qU,bc,知,W,bc,=(-,e,),U,bc,=(-,e,)(,b,-,c,)=(-,e,)(17-26)V=9 eV,故D选项正确。,方法技巧,充分利用,U,=,Ed,中场强一定时,U,与,d,成正比关系、直角三角形中tan 37,=,和sin 3,7,=,解题。,建立,bd,等势线,在,ac,上利用,U,与,d,成正比来求,d,=17 V时,cd,长度,l,cd,=4.5 cm,确定,=37,。,作出等势线垂线寻找,E,方向,再利用,=37,得到,ce,长度。,由,E,=,算出,E,大小。,在应用,E,p,=,q,及,W,=,qU,时要注意电子带电荷量为-,e,这么判断电子在,a,、,b,点电势能高低时不,易犯错。,50/151,8.(课标,20,6分)(多项选择)如图,一带负电荷油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸,面)内,且相对于过轨迹最低点,P,竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知,(),A.,Q,点电势比,P,点高,B.油滴在,Q,点动能比它在,P,点大,C.油滴在,Q,点电势能比它在,P,点大,D.油滴在,Q,点加速度大小比它在,P,点小,51/151,答案,AB由油滴轨迹在竖直面内相对于过,P,点竖直线对称可知油滴在水平方向所受合,力为0,竖直方向上油滴受重力和电场力,结合曲线轨迹特点可知电场力竖直向上且电场力,大于重力,油滴受力及电场线方向如图所表示,由沿电场线方向电势逐步降低,得,Q,点电势比,P,点高,A选项正确;油滴从,Q,点到,P,点协力做负功,依据动能定理得油滴在,Q,点动能大于它在,P,点动能,这一过程中电场力做负功,则油滴在,Q,点电势能小于它在,P,点电势能,故B项正,确,C项错;因为重力和电场力为恒力,所以油滴在,Q,、,P,两点加速度相同,故D项错误。,52/151,1.(山东理综,19,6分,)如图,半径为,R,均匀带正电薄球壳,其上有一小孔,A,。已知壳内,场强处处为零;壳外空间电场,与将球壳上全部电荷集中于球心,O,时在壳外产生电场一,样。一带正电试探电荷(不计重力)从球心以初动能,E,k0,沿,OA,方向射出。以下关于试探电荷,动能,E,k,与离开球心距离,r,关系图线,可能正确是,(),C组教师专用题组,53/151,答案,A因为带正电试探电荷在球壳内运动时,不受电场力,没有力做功,动能不变,可,知C、D项错误。在球壳外,电场力做正功,动能增大,且由,F,库,=,k,可知随,r,增大,F,库,减小,表达,为,E,k,-,r,图线斜率减小,故选项A正确,B错误。,54/151,2.(北京理综,15,6分)如图所表示,实线表示某静电场电场线,虚线表示该电场等势面。,以下判断正确是,(),A.1、2两点场强相等B.1、3两点场强相等,C.1、2两点电势相等D.2、3两点电势相等,答案,D同一电场中,电场线越密地方场强越大,所以1点场强大于2、3两点场强,A、,B错误;同一等势面上各点电势相等,沿电场线方向电势降低,故C错误,D正确。,55/151,3.(重庆理综,3,6分)如图所表示,高速运动粒子被位于,O,点重原子核散射,实线表示粒,子运动轨迹,M,、,N,和,Q,为轨迹上三点,N,点离核最近,Q,点比,M,点离核更远,则,(),A.粒子在,M,点速率比在,Q,点大,B.三点中,粒子在,N,点电势能最大,C.在重核产生电场中,M,点电势比,Q,点低,D.粒子从,M,点运动到,Q,点,电场力对它做总功为负功,56/151,答案,B粒子与重原子核均带正电,二者之间存在斥力作用,且仅有斥力作用,故二者靠近,时斥力做负功,动能减小,电势能增大;远离时斥力做正功,动能增大,综上可知,粒子在,Q,点时动,能最大,速率也最大,A项错误。粒子在,N,点时电势能最大,B项正确。在正电荷电场中,场源,处电势最高,距场源越远电势越低,M,点离,O,点较近,该点电势较高,C项错误。因在,Q,点时粒子,动能比在,M,点时动能大,故在从,M,到,Q,过程中电场力做总功为正功,D项错误。,57/151,4.(课标,21,6分,)(多项选择)如图,在正点电荷,Q,电场中有,M,、,N,、,P,、,F,四点,M,、,N,、,P,为,直角三角形三个顶点,F,为,MN,中点,M,=30,。,M,、,N,、,P,、,F,四点处电势分别用,M,、,N,、,P,、,F,表示。已知,M,=,N,P,=,F,点电荷,Q,在,M,、,N,、,P,三点所在平面内,则,(),A.点电荷,Q,一定在,MP,连线上,B.连接,PF,线段一定在同一等势面上,C.将正试探电荷从,P,点搬运到,N,点,电场力做负功,D.,P,大于,M,58/151,答案,AD由,M,=,N,可知点电荷,Q,一定在,MN,连线中垂线上,过,F,作,MN,垂线交,MP,于,O,点,设,MF,=,FN,=,l,则由几何关系,MO,=,l,/cos 30,=,l,FO,=,l,tan 30,=,l,OP,=,MP,-,MO,=,MN,cos 30,-,l,=,l,即,FO,=,OP,=,l,ON,=,OM,=,l,故点电荷一定在,MP,连线上,O,点,选项A正确(另,解:依据题意,M,=,N,P,=,F,可知点电荷,Q,一定在,MN,中垂线与,PF,连线中垂线交点处,作,PF,连线中垂线交,MP,于点,O,连接,O,、,F,两点,由几何知识知,OF,为,MN,中垂线,故点电荷,Q,一定在,MP,连线上,O,点,A正确);点电荷形成电场等势面是以点电荷为球心同心球面,线段,不可能在球面上,故B选项错误;由图可知,OF,M,=,N,将正试探电荷从高电势点搬,运到低电势点,电场力做正功,选项C错、D对。,59/151,5.(天津理综,6,6分)(多项选择)两个带等量正电点电荷,固定在图中,P,、,Q,两点,MN,为,PQ,连线,中垂线,交,PQ,于,O,点,A,为,MN,上一点。一带负电试探电荷,q,从,A,点由静止释放,只在静电,力作用下运动,取无限远处电势为零,则,(),A.,q,由,A,向,O,运动是匀加速直线运动,B.,q,由,A,向,O,运动过程电势能逐步减小,C.,q,运动到,O,点时动能最大,D.,q,运动到,O,点时电势能为零,60/151,答案,BC两个等量正点电荷形成电场不是匀强电场,在中垂线,MN,上由无穷远到,O,点电场,强度先增大后减小,电荷,q,所受电场力为变力,q,将做变加速直线运动,A项错误。因,q,所受电场,力方向指向,O,点,所以,q,由,A,向,O,运动过程中电场力做正功,电势能减小,动能增大,B、C项均正,确。因,O,点电势大于零,故,q,在,O,点时电势能不为零,D项错误。,61/151,6.(上海单科,13)静电场中某电场线如图所表示。把点电荷从电场中,A,点移到,B,点,其电势,能增加1.2,10,-7,J,则该点电荷带,电(选填“正”或“负”);在此过程中电场力做功为,J。,答案,负-1.2,10,-7,解析,本题考查电场力做功、电势能改变。从,A,到,B,电势能增加1.2,10,-7,J,说明电场力做负,功,做功为-1.2,10,-7,J,故电场力方向与场强方向相反,该点电荷带负电。,62/151,考点三电容器带电粒子在电场中运动,A组自主命题江苏卷题组,1.(江苏单科,5,3分)如图所表示,水平金属板,A,、,B,分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状,态。现将,B,板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴,(),A.依然保持静止B.竖直向下运动,C.向左下方运动D.向右下方运动,63/151,答案,D水平金属板间电场沿竖直方向,等势面为一组水平面。带电油滴处于静止状态,说,明油滴受到电场力方向竖直向上且,Eq,=,mg,。,B,板右端向下移动一小段距离,两极板间电压不,变,则两极板间等势面右端一样向下弯曲。电场线与等势面垂直,一样产生弯曲,且电场强度,减小。竖直方向上,E,y,q,x,b,由运动学公式及牛顿第二定律可得:,x,=,t,2,则,m,a,E,k,b,选项B正确;由动量定理可得:,qEt,=,p,则,p,a,与,p,b,大小相等,选项D正确;在,t,时刻,a,、,b,在同一水平面上,电势,相等,而两微粒电性不一样,由,E,p,=,q,可知,a,和,b,电势能不相等,选项C错误。,易错点拨,对,E,p,=,q,了解,E,p,=,q,中,电势能,E,p,、电荷量,q,和电势,都为标量,但有正负之分,在利用该式进行分析时,要,求将正、负号代入进行计算,不然轻易出现错误。,78/151,5.(山东理综,20,6分,)(多项选择)如图甲,两水平金属板间距为,d,板间电场强度改变规律,如图乙所表示。,t,=0时刻,质量为,m,带电微粒以初速度,v,0,沿中线射入两板间,0,时间内微粒匀,速运动,T,时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度,大小为,g,。关于微粒在0,T,时间内运动描述,正确是,(),A.末速度大小为,v,0,B.末速度沿水平方向,C.重力势能降低了,mgd,D.克服电场力做功为,mgd,79/151,答案,BC由题意知,qE,0,=,mg,所以,与,T,时间内微粒加速度等大反向,大小都等,于,g,。,时间内微粒只在重力作用下竖直末速度,v,y,1,=,g,竖直位移,y,1,=,g,在,T,时间内微粒竖直末速度,v,y,2,=,v,y,1,-,g,=0,竖直位移,y,2,=,v,y,1,-,g,=,g,所以,y,1,=,y,2,=,微粒,克服电场力做功,W,=,q,2,E,0,=2,mg,=,mgd,在重力作用下微粒竖直位移为,其重力势能减,少了,mgd,。综上可知A、D错误,B、C正确。,80/151,6.(课标,24,12分)如图,一质量为,m,、电荷量为,q,(,q,0)粒子在匀强电场中运动,A,、,B,为,其运动轨迹上两点。已知该粒子在,A,点速度大小为,v,0,方向与电场方向夹角为60,;它运,动到,B,点时速度方向与电场方向夹角为30,。不计重力。求,A,、,B,两点间电势差。,81/151,解析,设带电粒子在,B,点速度大小为,v,B,。粒子在垂直于电场方向上速度分量不变,即,v,B,sin 30,=,v,0,sin 60,由此得,v,B,=,v,0,设,A,、,B,两点间电势差为,U,AB,由动能定理有,qU,AB,=,m,(,-,),联立式得,U,AB,=,答案,82/151,7.(课标,25,20分)真空中存在电场强度大小为,E,1,匀强电场,一带电油滴在该电场中竖,直向上做匀速直线运动,速度大小为,v,0,。在油滴处于位置,A,时,将电场强度大小突然增大到,某值,但保持其方向不变。连续一段时间,t,1,后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再连续同,样一段时间后,油滴运动到,B,点。重力加速度大小为,g,。,(1)求油滴运动到,B,点时速度。,(2)求增大后电场强度大小;为确保以后电场强度比原来大,试给出对应,t,1,和,v,0,应满,足条件。已知不存在电场时,油滴以初速度,v,0,做竖直上抛运动最大高度恰好等于,B,、,A,两,点间距离两倍。,83/151,解析,本题考查电