2022年2022年高考物理一轮复习专题七静电场考点二电场能的性质教学案含解析

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载考点二电场能的性质基础点学问点 1静电力做功与电势能 1静电力做功(1) 特点：静电力做功与路径无关,只与初.末位置有关；(2) 运算方法： w qed,只适用于匀强电场,其中d 为沿电场方向的距离； wab quab,适用于任何电场；2电势能(1) 定义：电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功；(2) 静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的削减量,即wab epa epb ep；(3) 相对性：电势能为相对的,通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为

2、零；学问点 2电势与等势面1电势(1) 定义：摸索电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值；(2) 定义式： ep/ q；(3) 矢标性：电势为标量,有正负之分,其正 负 表示该点电势比零电势高 低 ；(4) 相对性：电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同；2等势面(1) 定义：电场中电势相等的各点组成的面；(2) 特点：等势面肯定与电场线垂直；在同一等势面上移动电荷时电场力不做功 选填“做功”或“不做功” ；电场线总为从电势高的等势面指向电势低的等势面；等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小；学问点 3电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系1电势差(1) 定义：电荷

3、在电场中,由一点a移到另一点b 时,电场力做的功与移动的电荷的电荷量的比值；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(2) 定义式： uabwabq ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(3) 电势差与电势的关系：uab a b,而 uba b a；(4) 影响因素：电势差uab由电场本身的性质打算,与移动的电荷q 及电场力做的功wab无关,与零电势点的选取无关；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载2匀强电场中电势差与电场强度的关系(1) 关系式uab ed、 其中 d 为电场中两点间沿电场方向的距离；(2) 电场强度的另一表达式uab表达式： e

4、d ；意义： 在匀强电场中, 场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势；电场中,场强方向为指电势降落最快的方向；重难点一.电场强度.电势.电势差.电势能的比较精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载物理量项目电场强度电势电势差电势能精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载描述电场的力的意义性质描述电场的能的性质ep描述静电力做功的本事描述电荷在电场中的能量,电荷做功的本事精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载f定义式e q ep 为电荷的wabqu e q精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载q矢量,方向为放在a

5、b电势能 p正电荷在正电势位置有正精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载矢标性打算因素关系电场中的正电荷的受力方向场强由电场本身打算,与摸索电荷无关场强为零的地方电势不肯定为零标量,但有正负,正负只表示大小电势由电场本身打算,与摸索电荷无关,其大小与参考点的选取有关,有相对性电势为零的地方场强不肯定为零标量,但有正负,正负只表示电势高低由电场本身的两点间差异打算,与摸索电荷无关,与参考点的选取无关零场强区域两点间的电势差肯定为零,电势差为零的区域场强不肯定为零电势能,简化为：正正得正；同理有： 负正得负, 负负得正由电荷量和该点电势共同 打算,与参考点的选取有关场强为零, 电势能不肯定

6、为零；电势为零, 电势能肯定为零精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载匀强电场中uab ed d 为 a.b间沿场强方向上的距离 ；电势沿着场强方向降低最快；uab a精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载ep联系 b； q ；uabwabq ；wab epab epa epb quab 电场力做功与路径无关,与初.末位置的精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载电势差和电荷量有关特殊提示(1) 电势.电势能具有相对性,要确定电场中某点的电势或电荷在电场中某点具有的电势能必需选取电势零点,但电势差和电势能的变化具有肯定性,与电势零点的选取无关；精品学习资料精选学习资料 -

7、 - - 欢迎下载学习必备欢迎下载(2) 电势.电势差.电势能.电场力做的功.电荷量等物理量均为标量,它们的正负意义不全相同,要留意比较区分,而矢量的正负肯定表示方向；(3) 零电势点. 零势能位置的选取为任意的,但通常选取大地或无穷远处为零势能位置；(4) 电势能由电场和电荷共同打算,属于电场和电荷系统所共有的,我们习惯说成电场中的电荷所具有的；二.电势高低与电势能大小的判定方法1电势高低的四种判定方法判定角度判定方法依据电场线方向沿电场线方向电势逐步降低wab精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载依据电场力做功依据 uab高低q ,将 wab.q 的正负号代入,由uab 的正负判定

8、 a. b的精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载依据场源电荷的正负取无穷远处电势为零,正电荷四周电势为正值,负电荷四周电势为负值；靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载依据电势能的高低正电荷的电势能大处电势较高,负电荷的电势能大处电势较低2. 电势能高低的四种判定方法判定角度判定方法不论为正电荷仍为负电荷电场力做正功,电势能减小；电场力做负功,电势做功判定法能增大电荷电势法正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大由 ep q ,将 q. 的大小.正负号一起代入公式,ep 的正

9、值越大,电势能精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载公式法能量守恒法越大, ep 的负值越小,电势能越大在电场中, 如只有电场力做功时,电荷的动能和电势能相互转化,动能增大,电势能减小,反之电势能增大精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载特殊提示(1) 电势.电势能的正负表示大小,正的电势比负的电势高.正的电势能比负的电势能大,而电势差的正负表示两点电势的相对高低；(2) 电场线或等差等势面越密的地方电场强度越大,但电势不肯定越高；三.常见等势面及等势面的特点 1几种常见的典型电场等势面的对比分析电场等势面 实线 图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇等间距平面精品学习资料精选

10、学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面,沿电场线方向电势降低精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载等量异种点电荷的电场两电荷连线上沿电场线方向电势降低,连线的中垂面上的电势相等且为零精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载等量同种正点电荷的电场连线上,中点电势最低,而在中垂线上,中点电势最高；关于中点左右对称或上下对称的点电势相等精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料

11、- - - 欢迎下载枕形导体形成的电场整个导体为等势体,表面为等势面；导体表面越尖锐的位置,电场线越密集,等势面分布也越密集精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2. 等势面的特点(1) 等势面肯定与电场线垂直,即跟场强的方向垂直；(2) 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功；(3) 电场线总为从电势高的等势面指向电势低的等势面,任意两个等势面都不会相交；(4) 等差等势面越密的地方电场强度越大,即等差等势面分布的疏密程度可以描述电场的强弱；特殊提示熟记常见的几种典型等势面的外形及特点,有利于快速解决相关问题,大大提高解题速度及正确率；四.电势差与场强的关系1匀强电场中电势差与场强关系

12、的四个特点(1) 电场线为平行等间距的直线；等差等势面为平行等间距平面,与电场线垂直；(2) 沿任意方向每经过相同距离时电势变化相等；(3) 沿电场线方向电势降落得最快；(4) 在同始终线上或相互平行的两条直线上距离相等的两点间电势差相等；u精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2 e在非匀强电场中的妙用d精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(1) 说明等差等势面的疏密与场强大小的关系,当电势差u 肯定时,场强e 越大,就沿场强方向的距离d 越小,即场强越大,等差等势面越密集；(2) 定性判定非匀强电场电势差的大小关系,如距离相等的两点间的电势差,e越大, u越大； e 越小

13、, u 越小；(3) 利用 - x 图象的斜率判定沿x 方向场强ex 随位置的变化规律；在- x 图象中斜率精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载k xud ex,斜率的大小表示场强的大小,正负表示场强的方向；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载特殊提示精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载匀强电场中的任一线段ab的中点 c 的电势 c五.电场力做功与功能关系1电场力做功的特点 a b2,如下列图；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载电场力做功与路径无关,只与被移动电荷的电荷量及初.末位置的电势差

14、有关；2电场力做功的运算方法3电场中的功能关系(1) 电场力做正功,电势能削减,电场力做负功,电势能增加,即w ep；(2) 假如只有电场力做功,就动能和电势能之间相互转化,动能ek 和电势能ep 的总和不变,即： ek ep；特殊提示(1) wqel cos 只适用于匀强电场中,wab quab适用于任意电场中；(2) 电势能不属于机械能,电场力做功不为零,机械能不守恒；六.有关电场中的图象问题电场线和等势面从宏观上描画出整个电场的分布； - x 和 e- x 等关系图线,描画出沿 某始终线上电场的分布；这两种形象描述电场的方法相应派生出其他类型图象的试题；解题时要求利用自己所学的学问进行规

15、律推理以及数形转换；1几种常见图象的特点及规律见下表依据 v- t 图象中速度变化.斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化,确定电场精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载v- t 图象的方向.电势高低及电势能变化精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载 - x 图象电场强度的大小等于 - x 图线的斜率大小,电场强度为零处, - x 图线存在极值,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载e- t 图象e- x 图象其切线的斜率为零；在 - x 图象中可以直接判定各点电势的高低,并可依据电势高低关系确定电场强度的

16、方向；在 - x 图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用 wab quab,进而分析wab的正负,然后做出判定依据题中给出的e- t 图象,确定e 的方向,再在草纸上画出对应电场线的方向,依据e的大小变化,确定电场的强弱分布反映了电场强度随位移变化的规律；e 0 表示场强沿x 轴正方向, e 0 表示场强沿 x 轴负方向；图线与x 轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低依据电场方向判定精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2. 两等量点电荷的电场及电势的分布比较等量同种点电荷 等量异种点电荷电场线外形精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载两点电荷

17、连线上场强特点连线的中垂线上中点 o处为零,其他点左右对称 大小相等,方向相反,指向 o点中点 o的场强为零； 由中点到无限远, 先变大后变小, 且上下对称 大小相等, 方向相反,背离 o点,指向无限远中点 o处最小, 其他点左右对称 大小相等,方向相同,指向负电荷 中点 o的场强最大,由中点o到无限远, 逐步变小, 且上下对称 大小相等,方向相同, 平行于连线指向负电荷精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载分布图续表等量同种点电荷 等量异种点电荷精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载两点电电荷连线势上特点连线的中垂

18、线上中点 o处最低,其他点左右对称, 且高于 o处电势中点 o处最高,由中点到无限远, 始终降低且上下对称中点 o处为零,由负电荷到正电荷逐步上升各点电势相等,均为零,由于无穷远处电势为零,中垂线延长到无穷远处精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载特殊提示图象问题为高中物理的重要内容,而新奇的图象更为近年考查的热点,特殊为有关电场强度. 电势的问题, 更为成为了热点中的热点,解题时第一依据图象的意义,写出有关的数学表达式,其次需要奇妙地利用图象的截距.斜率.极值点.变化趋势.面积等信息分析处理物理问题；1思维辨析(1) 电场力做功与重力做功相像,均与路径无关；(2) 电势差为一个矢量,

19、有正值和负值之分；(3) 静电场中a.b 两点的电势差为恒定的,所以有uab uba；(4) 沿电场线方向电势越来越低,电场强度越来越小；(5) 电场力与速度方向夹角小于90°时,电场力做正功；(6) 电场中电场强度为零的地方电势肯定为零；(7) 等势面为客观存在的,电场线与等势面肯定垂直；(8) 带电粒子肯定从电势能大的地方向电势能小的地方移动；(9) 由于静电力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关；答案1 2 ×3 ×4 ×5 6 ×7 ×8 ×9 精品学习资料精选学习资料 -

20、 - - 欢迎下载学习必备欢迎下载2 多项 如下列图, 实线为两个等量点电荷p.q形成电场的等势面,虚线为一带电粒 子仅在电场力作用下运动的轨迹,a.b.c 为轨迹上的三个点,b 位于 p.q连线的中点；就a两点电荷p.q电性相反b a 点的电场强度大于b 点的电场强度 c带电粒子在a 点的电势能大于在c 点的电势能 d带电粒子在a 点的动能小于在b 点的动能答案bd解析由带电粒子运动轨迹可以看出其靠近p.q两电荷时均受到库仑斥力作用,所以p.q 两点电荷电性相同,选项 a 错误；由于 a 点等势面比 b 点等势面密,故 a 点电场强度大,选项 b 正确；由于两点电荷带等量同种电荷, 从图象可

21、以看出 c 点与 a 点电势相等,经判定可知带电粒子在 a 点的电势能等于在 c 点的电势能, 选项 c 错误； 如带电粒子从 b 点向a 点运动,电场力做负功,其电势能增加,动能减小,选项d 正确； 3 多项 位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如下列图,ab.cd 分别为正方形两条边的中垂线,o点为中垂线的交点,p.q分别为 cd.ab 上的点,就以下说法正确选项 a p.o两点的电势关系为 p ob p.q两点电场强度的大小关系为eq epc如在 o点放一正点电荷,就该正点电荷受到的电场力不为零d如将某一负电荷由p点沿着图中曲线pq移到 q点,电场力做负功答案ab解析依据电场叠加

22、原理,由题图可知ab.cd两中垂线上各点的电势都为零,所以p.o两点的电势相等,选项a 正确；电场线的疏密表示场强的大小,依据题图知ep eq,选项b 正确；四个点电荷在o点产生的电场相互抵消,场强为零,故在o点放一正点电荷,就该正点电荷受到的电场力为零,选项c 错误； p.q电势相等,如将某一负电荷由p 点沿着题图中曲线pq移到 q点,电场力做功为零,选项d 错误；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载 考法综述 本考点学问在高考中考查频度较高；单独命题考查电势.电势能的性质,交汇命题考查电场的性质.电场中的功能关系.有关电场的图象问题等,难度较高, 因此复习本考点学

23、问时应把握：4 个概念电势.等势面.电势能.电势差4 种典型电场 势 线匀强电场.点电荷电场.等量异种点电荷的电场.等量同种点电荷电场的电场 势 线2 个判定电势高低的判定.电势能大小的判定1 个关系电场中的功能关系及处理方法4 类图象 v- t 图象. - x 图象. e- t 图象. e- x 图象命题法 1对电势.电势差.电势能.等势面的懂得典例 1 多项 如下列图,在xoy坐标系中,将一带负电的摸索电荷q 由 y 轴上的 a点移至 x 轴上的 b 点时,需克服电场力做功w；如将 q 从 a 点移至 x 轴上的 c 点时,也需克服电场力做功w；那么此空间存在的静电场可能为a电场强度沿y

24、轴负方向的匀强电场 b电场强度沿x 轴正方向的匀强电场 c位于第象限某一位置的正点电荷形成的电场d位于 y 轴上的一对等量异种电荷形成的电场 答案 acd 解析 电荷由 a 到 b 过程中 quab w,由 a 到 c 过程中 quac w,说明 b.c 两点电势相等,且 a 点电势比 b.c 两点电势高,在图 1.3.4 中 b.c 两点电势均相等,且 a 点电势比 b.c 两点电势高,图 2 中 b.c 两点电势不相等；所以, a.c. d正确, b 项错误；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载【解题法】电场力做功与电势能.电势.电势差间的规律关系电场力做功与电势

25、能变化.电势.电势差等亲密相关,要正确判定相关问题,就要理顺它们之间的规律关系：只要知道了其中的一类信息,就可以利用以上关系图推知其他信息；命题法 2匀强电场中电场强度与电势差的关系典例 2 多项 如下列图, a.b.c 为匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为 a5 v , b2 v , c 3 v , h.f 三等分 ab, g 为 ac的中点,在以下各示意图中,能正确表示该电场强度方向的为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载 答案 bc 解析 匀强电场中将任一线段等分,就电势差等分；把ab等分为三段, ab间电压为 3 v ,就每等分电压为

26、1 v , h 点电势为4 v ,f 点电势为3 v ,将 fc相连,就fc为等势线,电场线垂直于fc,从高电势指向低电势,c 正确；把ac相连,分为两份,ac电压为 2 v ,就 g点电势为 4 v ,gh为等势线,电场线垂直于gh,从高电势指向低电势,b 正确；【解题法】匀强电场中找等势点的方法(1) 在匀强电场中,电势沿直线为匀称变化的,即直线上距离相等的线段两端的电势差值相等；(2) 等分线段找等势点法：将电势最高点和电势最低点连接后依据需要平分成如干段,必能找到第三点电势的等势点,它们的连线即等势面 或等势线 ,与其垂直的线即为电场线；典例 3 多项 如下列图, a. b.c.d.e

27、.f 为匀强电场中一个边长为10 cm 的正六边形的六个顶点,a.b.c 三点电势分别为1 v .2 v .3 v ,正六边形所在平面与电场线 平行；以下说法正确选项a通过 cd和 af的直线应为电场中的两条等势线b匀强电场的场强大小为10 v/m c匀强电场的场强方向为由c 指向 ad将一个电子由e 点移到 d 点,电子的电势能将削减1.6 ×10 19 j 答案 acd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载 解析 a. b.c 三点的电势分别为1 v.2 v.3 v,由于匀强电场中任始终线上的电势分布都为匀称的,连接ac,就 ac中点 g的电势为2 v,因

28、此 be连线为一条等势线,因此平行于 be 的 cd.af 为等势线,选项a 正确；正六边形边长为10 cm,就由几何关系知cg精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载53 cm,由 eu求得 e d2033v/m ,选项 b 错误；电场线垂直于等势线且由高电势指向精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载 19 19低电势,选项c 正确；将一个电子从e 点移到 d点,电场力做功w eued1.6 ×10j ,依据电场力做功与电势能变化的关系知,电势能削减1.6 ×10j ,选项 d正确；【解题法】确定匀强电场的方向及电势高低的方法(1) 分析三个点的电势大小关系

29、,找出电势最高点与最低点连线上与第三点电势相等的点；(2) 连接等势点,画出等势线；(3) 依据电场线与等势线垂直画出电场线；依据沿电场线方向电势降低,确定电场方向,在电场线上标出箭头；(4) 依据 u ed及 uab a b求所求点的电势；命题法 3电场力做功与功能关系典例 4 多项 如下列图,真空中的匀强电场与水平方向成 15°角, ab线段垂直匀强电场 e,现有一质量为 m.电荷量为 q 的小球在 a 点以初速度大小 v0,方向水平向右抛出,经时间 t 小球下落到 c 点 图中未画出 时速度大小仍为 v0,就小球由 a点运动到 c点的过程中,以下说法不正确选项 a电场力对小球做

30、功为零b小球的机械能削减量为12 2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载c小球的电势能减小mgt2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载d c肯定位于ab所在直线的右侧精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载 答案 abc 解析 小球受到自身重力mg和电场力qe 作用, 合力 f 如下列图斜向左下方,小球在a点和 c 点时速度大小没有变化,说明合外力做功为零,即初.末位置都在与合力垂直的同22一条直线上,再结合右图判定,电场力做负功,电势能增大,选项 a.c 错. d 对；小球机械能削减量等于克服电场力做的功, 依据动能定理, 克服电场力做功等于重力做功

31、, 但在竖直方向不但有自身重力仍有电场力竖直向下的分力,竖直方向小球的加速度大于 g,所以竖精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载直方向位移大于12gt12,重力做功即克服电场力做功大于w mg× gt2 1mg2t 2,选项 b 错；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【解题法】处理电场中能量问题的基本方法在解决电场中的能量问题经常用到的基本规律有动能定理.能量守恒定律, 有时也会用到功能关系；(1) 应用动能定懂得决问题需讨论合外力的功 或总功 ；(2) 应用能量守恒定律解决问题需留意电势能和其他形式能之间的转化；(3) 应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功

32、与电势能转变之间的对应关系；(4) 有电场力做功的过程机械能一般不守恒,但机械能与电势能的总和可以不变；命题法 4与电场有关的图象问题典例 5半径为 r,匀称带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如下列图,图中e0 已知, e- r 曲线下 o r 部分的面积等于r 2r部分的面积；(1) 写出 e- r 曲线下面积的单位；(2) 已知带电球在r r 处的场强ekq/ r 2,式中 k 为静电力常量, 该匀称带电球所带的电荷量 q为多大？(3) 求球心与球表面间的电势差 u；(4) 质量为 m.电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2r处？精品学习资料精

33、选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载e2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载0r 答案 1v2 q kqe0r(3) u1re02精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(4) v0m 解析 1 题中图象纵坐标表示场强,横坐标表示距离,类比v- t 图象,可得e- r 曲线下面积表示电势差,单位为v；(2) 依据题意,把r r,e e 代入 e k q0r 2,e20r得 q k ；(3) 由1 可知 e- r 曲线下面积表示电势差,1精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载所以球心与球面间的电势差 ure0；21精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载

34、(4) 依据题意知, o r 部分的面积等于r 2r部分的面积,即ur 2r u负电荷从球面处到2r 处,依据动能定理有re0；2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载12 ur2rq 02mv0,qe0r解得 v0m ；【解题法】求解和电场有关的图象问题的技巧(1) 分析图象找出带电粒子或带电体的运动规律为解题的突破点；(2) 留意分析图象特点,找出图象的斜率.截距等,明确其意义,如ep- x 的斜率表示带电粒子受到的电场力,依据斜率的变化规律可以分析出物体受力情形.加速度情形等；(3) 分析图象时留意与动能定理.功能关系.能量守恒定律或牛顿运动定律相结合,找出图象的数学表达式或物理

35、量的变化规律；1如图,直线 a.b 和 c.d 为处于匀强电场中的两组平行线, m.n.p.q为它们的交点,四点处的电势分别为 m. n. p. q；一电子由 m点分别运动到 n 点和 p 点的过程中,电场力所做的负功相等,就 a直线 a 位于某一等势面内,m>q精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载b直线 c 位于某一等势面内,m>n c如电子由m点运动到q点,电场力做正功 d如电子由p点运动到q点,电场力做负功答案b解析依据电子由m点分别运动到n点和 p点的过程中, 电场力所做的负功相等,可知n点和 p 点处于同一等势面上,直线d 位于某一等势面内；依据

36、匀强电场的特性,可知直线c 位于某一等势面内；由于电子由m点运动到n点的过程中,电场力做负功,说明电场线方向从 m指向 n,故 m点电势高于n 点电势,所以选项b 正确,选项a 错误；由于m.q处于同一等势面内,电子由m 点运动到q 点的过程中,电场力不做功,选项c 错误；电子由p 点运动到q点的过程中,电场力做正功,选项d错误；2 多项 如下列图,半圆槽光滑.绝缘.固定,圆心为o,最低点为p,直径 mn水平；a.b 为两个完全相同的带正电小球 视为点电荷 ,b 固定在 m点, a 从 n点静止释放,沿半圆槽运动经过p 点到达某点q 图中未画出 时速度为零；就小球aa从 n 到 q的过程中,重

37、力与库仑力的合力先增大后减小b从 n 到 p 的过程中,速领先增大后减小c从 n 到 q的过程中,电势能始终增加d从 p 到 q的过程中,动能削减量小于电势能增加量答案bc解析如下列图, 依据三角形定就,在重力 g大小和方向都不变.库仑斥力f 变大且与重力之间的夹角 由 90°逐步减小的过程中,合力f 合 将逐步增大, a 项错误；从n 到 p的运动过程中, 支持力不做功, 而重力与库仑力的合力f 合与速度之间的夹角 由锐角逐步增大到 90°,再增大为钝角,即合力f 合对小球 a 先做正功后做负功,小球a 的速领先增大后减小, b 项正确；小球a 从 n 到 q靠近小球b

38、的运动过程中,库仑力始终做负功,电势能始终增加, c 项正确； p 到 q的运动过程中,小球a 削减的动能等于增加的重力势能与增加精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载的电势能之和,d 项错误；3 多项 如下列图,两电荷量分别为q q>0 和 q的点电荷对称地放置在x 轴上原点 o的两侧, a 点位于 x 轴上 o点与点电荷q之间, b 点位于 y 轴 o点上方；取无穷远处的电势为零,以下说法正确选项a b 点电势为零,电场强度也为零b正的摸索电荷在a 点的电势能大于零,所受电场力方向向右 c将正的摸索电荷从o点移到 a 点,必需克服电场力做功 d将同一正的摸索电

39、荷先后从o.b 两点移到a 点,后者电势能的变化较大答案bc解析依据等量异种电荷形成的电场的特点可知,b 点电势为零,电场强度不为零,a 错误； epa qa, a 0,如 q 0,就 epa 0,电场力方向与电场强度方向相同,均向右, b 正确；由于 o a,且 q 0,故必需克服电场力做功,c 正确；电场力做的功等于电势 能的变化, woaq o a , wba q b a , o b,所以 woa wba 电势能变化相等,d错误；4 多项 两个相同的负电荷和一个正电荷邻近的电场线分布如下列图；c 为两负电荷连线的中点, d 点在正电荷的正上方,c.d 到正电荷的距离相等,就a a 点的电

40、场强度比b 点的大 b a 点的电势比b 点的高 c c 点的电场强度比d 点的大 d c 点的电势比d 点的低答案acd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载解析电场线的疏密反映电场的强弱,因此a 点的场强比b 点的场强大,a 正确； a 与左侧负电荷邻近且在与b 同一电场线上某点电势相等,顺着电场线的方向电势逐步降低,因此 b 点电势比 a 点电势高, b 错误；两个负电荷在c 点场强为零,而在d 点的场强向下,正 电荷在c.d 点场强大小相等,方向相反,由电场的叠加可知,c 点场强比d 点场强大, c正确；在正电荷的电场中,c.d 两点的电势相等,而在负电荷的电场

41、中离负电荷越远电势越高,因此c.d 两点在三个点电荷电场中电势的代数和d 点比 c 点高, d 正确；5 多项 关于静电场的电场强度和电势,以下说法正确选项 a电场强度的方向到处与等电势面垂直 b电场强度为零的地方,电势也为零 c随着电场强度的大小逐步减小,电势也逐步降低 d任一点的电场强度总为指向该点电势降落最快的方向答案ad解析电场中场强为零的位置为肯定的,而电势为零的位置为人为选取的；再者场强的大小表征着电势随空间的变化率,而与电势的大小无关,故 b 错误； 由沿电场线方向电势降低,可知电势的升降取决于场强的方向而与场强的大小无关,故c 错误；6 多项 如图,在正点电荷q的电场中有m.n

42、.p.f 四点, m.n.p为直角三角形的三个顶点, f 为 mn的中点, m30°； m.n.p.f 四点处的电势分别用 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,就a点电荷q肯定在 mp的连线上b连接 pf的线段肯定在同一等势面上c将正摸索电荷从p 点搬运到 n点,电场力做负功d p 大于 m答案ad精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载解析由于 m n,故点电荷 q肯定在 mn连线的垂直平分线上,假设该垂直平分线 与 mp相交于 h,如下列图, 由几何关系知, hf hp,故 h点就为点电荷q的位置, a

43、 项正确；依据离正电荷越近电势越高可知, p f > n m, d 项正确；正摸索电荷从p 点到 n 点电势降低,电场力做正功,c 项错误；依据点电荷的电场线分布和等势面特点可知,b 项错误；7一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动；取该直线为x 轴,起始点 o为坐标原点,其电势能ep 与位移 x 的关系如下列图；以下图象中合理的为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答案d解析因只有电场力做功,由功能关系有f 电 x ep,由此可知f 电 ep x,即图精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载象的斜率的肯定值表示电场力大小；由题图可知图线斜率逐步减小,故

44、带电粒子所受电场力逐步减小,由f 电 qe 知 e 逐步减小,应选项a 错；由牛顿其次定律f 电 ma,知 a 逐步减小,应选项d 正确；由功能关系可知,带电粒子电势能逐步减小,其动能逐步增大,且动能与电势能的和为定值,电势能变化快的地方动能的变化也快,故ek - x 图象的斜率也应逐步 减小,应选项b 错误；由于动能增大的越来越慢,所以速度不会匀称变化,应选项c 错误；8如图甲所示,x 轴上固定两个点电荷q1. q2 q2 位于坐标原点o ,其上有 m.n.p 三点,间距mn np；q1.q2 在 x 轴上产生的电势 随 x 变化关系如图乙；就a m点电场场强大小为零b n点电场场强大小为零

45、c m.n 之间电场方向沿x 轴负方向精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载d一正摸索电荷从p 移到 m过程中,电场力做功| wpn| | wnm|答案b解析由题图可知, 由 m到 n 电势降低, 由无限远处到n电势降低, 依据沿着电场线方向电势逐步降低的性质,可以判定mn之间电场方向沿着x 轴正方向,无限远处到n 点电场方向沿 x 轴负方向, 且 n 点场强为零, 选项 a.c 错误, b 正确； | wpn| | qupn| | q p n| q n m| | wnm| ,选项 d错误；9 多项 一半径为r 的匀称带正电圆环水平放置,环心为o点,质量为m的带正电的 小球从 o点正上方h 高的 a 点静止释放, 并穿过带电圆环, 小球从 a运动到与o对称的点a 的过程中,其加速度 a .重力势能 epg .机械能 e .电势能 ep 电 随位置变化的图象如图 所示 取 o点为坐标原点且重力势能为零,向下为加速度的正方向,并取无限远处电势为零 ；其中可能正确选项答案bc解析圆环中心的场强为零,无穷远处场强也为零,就小球从a到圆环中心的过程中,场强可能先增大后减小,就小球所受的电场力先增大后减小,方向竖直向上, 由牛顿其次定律可知,重力不变,就加速度可能先减小后增大；小球穿