电场题型分类分析

1、电场中的功能关系题型题型一：带电粒子在电场做曲线运动时要注意做曲线运动的条件与电场力的分解结合：例如1:如下列图为一匀强电场，实线表示电场线，一个带电粒子射入该电场中，轨迹如图中虚线所示，粒子从 动到b，不计重力，那么以下判断中正确的选项是A b点电势高于a点电势；bB .粒子在a点的动能大于b点的动能；-C.粒子在b点的电势能大于 a点的电势能；：k 二ED .粒子在a点所受的电场力大于在 b点所受的电场力。a-分析由于做曲线运动的物体必须受到向心力的作用，将电场力分解成切向分力 和法向分力，由此可判断出此带电粒子为负电荷，所受电场力与场强E方向相反。解析B、C正确题型二：正、负电荷在电场中

2、受到的电场力的方向是有差异的：例如2 :电荷在电场中移动时，以下说法中正确的有A .正电荷从M点移到N点，假设电荷电势能增加，M点的电势一定低于 N点；B .正电荷只在电场力作用下从 M点移到N点，M点的电势一 疋冋于 N点；C .负电荷从M点移到N点，假设电荷电场力做功， M点的电势一 疋冋于 N点； D .负电荷从M点移到N点，假设电荷电势能增加， M点的电势一定低于 N点。分析无论正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能必定减小，只要电场力做负功，电荷的电势能必定 增大。由电场力做正功还是做负功，判断电场力方向，结合正、负电荷即可确定场强方向，就可以判定电势的上下。解析A正确50

3、0V，动能为400eV的电子从A题型三：电场对带电粒子所做的功只与电势差有关，与带电粒子所通过的路径无关： 例如3 :如下列图，两平行金属板竖直放置，A、B两小孔正好相对。两板间电压为孔沿垂直于板面方向射入电场。经过一段时间，电子将离开电场，电子离开电场时的动能为A . 900Ev ；B. 500eV ；C. 400eV;D. 100eV。分析电场对带电粒子做功时，如电势差一疋， 那么电场力做功的多少与距离无关，所以，动能为 400eV的电子能克服的电势差为400V，即只能冲过极板间距 d的4/5，又沿原线返回。冲出电场时的动能不变。解析C正确题型四：电场力对电荷做功，与场强的方向没有必然联系

4、：例如4 :在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为 5eV，那么以下认识中 错误的选项是AD A .电场强度的方向一定由b沿直线方向指向a；B.电势差Uab =5V ；C .电子的电势能减小 5eV；D. b点电势Ub=5V。分析电场力对电荷做功，只看电场力与位移方向的关系，而与场强的方向无关，但电荷的正负决定了电场力与场强 方向的关系。值得注意的是，电势降低的方向并不一定是场强的方向，场强的方向是电势降低最快的方向。题型五：只要电场力对带电粒子做正功，带电粒子的电势能一定减少，只要电场力对带电粒子做负功，带电粒子的电 势能一定增加，与带电粒子所带电荷正、负无关：例如5: 一带电量为

5、一3 x 109c的电荷从电场中的 a点移到b点电势能增加6X 108焦，那么可知A .电场中的a点比b点电势低；B .电场中ab两点的电势差 Uab=20V ；C .电场强度的方向由 a点指向b点；D .由a点移到b点的过程中电场力做功 6x 1OJ。分析电势能增加，说明电场力做负功，而负电荷所受的电场力与场强方向相反，再由沿着电场方向电势降低即可。解析B正确题型六：电荷之间的引力可以做正功、也可以做负功，电荷之间的斥力也相同：例如61如下列图，有两个完全相同的带电金属球 A和B，B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上 方由静止释放，与 B发生碰撞后回弹高度为 h。设碰撞中无机械能损失，空气

6、阻力不计，那么 A.假设A、B带等量冋种电荷，那么h>H;B.假设A、B带等量冋种电荷，那么h<H;C.假设A、B带等量异种电荷，那么h>H;D.假设A、B带等量异种电荷，那么h<H。分析当带电金属球 A下降时，如果 A、B带等量同种电荷，那么电场力做负功， A、B碰撞后弹回过程中，电场力同样 做负功，所以弹回原处。如果 A、B带等量异种电荷，那么电场力做正功， A、B碰撞时，A、B所带电荷恰好完全中和,弹回过程中，只有重力做功，所以弹回高度大于原高度。解析C正确2如下列图，有两个相同的金属球M和N , N被绝缘座固定在水平地面上，M从N的正上方h高处自由落下，与 N相

7、碰有以碰前的速率反向弹回，在以下哪种情况下，M弹起后上升的最大高度大于h？A . M和N原来带等量同等电荷B . M和N原来带等量异种电荷C . M和N原来带不等量同种电荷D . M和N原来带不等量异种电荷假设两球希等重同种电荷很据龍里守恒碰撞前后两球电荷童不賣整个过程电场力做功均Ch所以氏hF假设稠淼带不等重同科电荷，根据能重守恒，旋It信蔵球电荷量相尊此时瑪辰电荷崖均为* 曾也丿的莢穆值* 3严，F最 大|相同距离时电场力耋如 碰槿后电场力做的正功比砸幢前电场力倾餉负功參，整个过律虐场力播功昕趾HCh；假设两待帚等里异种电荷很丽龍重守怎，磁律后两强电荷中和，均不芾电碰遵焉夏宵电埼力做功庭对

8、前电场力做正功整个噬現邑 场力倾功0 -假设两球篇不等星异沖电荷，根据龍里守恒，碰H后两球均蒂等整同种电荷Mm后电场力均做正功整个过程电场力做功?tb所以H题型七：等效替代法的运用： 例如7 :如下列图，在地面上方有一个匀强电场，在该电场中取一点 O作圆心，以R= 10cm为半径，在竖直平面内作一个圆，圆平面平行于匀强电场的电场线；在O点固定一个电量为一5X10-4c的电荷其对匀强电场的影响可忽略不计；当把一个质量为3g，电量为2X1O-1OC的带电小球放在圆周的 a点时Oa水平，它恰能静止不动。 由此可知，匀强电场 的电场线跟Oa线的夹角=;假设将带电小球从a点缓慢移动到圆周上的最高点b，夕

9、卜龄上帑电小轉克准區用的乞点时受力惜屛如囹，曲亡债浪件倍知：蛋力匀岸仑力的台力W电场为直尋渲反向"«'!力需做功J。T MIX Oq5k10_4a2>10；?,而星9 m 12 工»= 0.(聊早：i: anaT JiM 2= arrt anT ? tE sina=iiE iEc os aF _J- - - $*小拂帑员龟，电蝠力与电側遇復厂向相上，曲匀强电场的电场妙跟0也寒的夹箱="只ar：.将帚邑小球川臣直襲醱摆动倒匾I均上的最怎点库仓力不体功领勇型社走遲谓¥-ngRtQERs inu+qERc>s-0 代入簞逞外力F册

10、功*=sx U :J 捷咅家为；arctarrl> S 10_aJ 3带电物质在电场中的圆周运动【例1】在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端系着一个质量为m的带电小球，另一端固定于 0点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为求小球经过最低点时细线对小球的拉力.解析：如图设带电小球带有正电荷电量为q,如果小球能沿圆孤运动到 B点而速度再度变为零，那么电场方向应向右，设场强为E,细线长为I那么有：那么在A、B两点间应用动能定理得：qEI1 sin mglcos 0L cos qEmg1 sin再在A、C两点间应用动能定理

11、得:qEI mgl mvf2拓展：假设把电场反向呢?在C点对带电小球进行受力分析，并由牛顿第二定律得:2vcTc mg m把12两式代入得：tc 3mg篇mg【例2】质量为m带电量为+q的小球通过长为L的绝缘绳在光滑的水平面上，有一匀强电场平行于水平面，如图。现在A点给小球一垂直于电场的速度，结果小球恰能绕0在水平面上做圆周运动。试求：1小球在A、B两点的速度。2小球在A、B两点对绳的拉力。AB【例3】如图6-3-9所示，在竖直平面内，有一半径为R的绝缘的光滑圆环，圆环处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场中，圆环上的 A、C两点处于同一水平面上,B、D分别为圆环的最高点和最低点.M为圆环上

12、的一点,/ MOA=45 ° .环上穿着一个质量为m,带电量为+q的小球，它正在圆环上做圆周运动，电场力大小qE等于重力的大小mg,且小球经过M点时球与环之间的相互作用力为零.2解析在M点根据牛顿第二定律：m , 2mg试确定小球经过 A、B、C、D点时的动能各是多少?、2 、21 2 _3 2qER(1)+mgR EkamvMEKA(-2 222同理：Ekb (- 2 1)mgR2ekc(3一 221)mgR当小球从M点运动到A点的过程中，根据动能定理得:R【例4】如下列图,长为L的绝缘细线(不可伸长)一端悬于0点,另一端连接一质量为 m的带负 电小球，置于水平向右的匀强电场中，在

13、0点正下方钉一个钉子 0',小球受到的电场力是重力的现将细线向右水平拉直后从静止释放,细线碰到钉子后要使小球刚好绕钉子0'在竖直平面内做圆周运动，求00的长度.解：曰干里力场租电场力做功都与蹌径无天' 因此可以耙两亍场豈加起来看咸一會等愆力场来处理，如0flT=勻：得：6=(0开妁吋、芬球在合力F的倍用卩订力的冇向作匀加谨言纱运动恥点运动圖D点，由囹可如，AAODJ17事血三角翘嗚攫球衽尊憩力场中，由脂畫守恒走律僖；F會；在e点处，由于狂极超的时间內拉累，孫诽赍到细纸社力的卑璽佯用送向分里帀变为零，初向分里为： v.-vcs&SO45 一亭卩吕協着機媒以仁为初匣

14、度沿團孤BCfli娈道囿禺运动，谁別钉手旷后.主屋直申面内做團周运动，在雜效力塢中，过点0働台力F的干冇为与團的交戌拘4点ftl團同运功的“最高直 * HQ点应葡壬：F-JiiLeR_11117恨捋国里宁晅走岸尉 評十二尹+ -F (L-fi) COS300 -R联立方程可鋼E2-|l6历以律：W勻一社亍斗二工213-0【例5】如下列图，在方向竖直向下的匀强电场中，一绝缘轻细线一端固定于0点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动小球的电荷量为q,质量为m绝缘细线长为L,电场的场强为E.假设带电小球恰好能通过最高点A那么在A点时小球的速度vi为多大？小球运动到最低点B时的速度V2为多大？

15、运动到B点时细线对小球的拉力为多大？斛;小球在电场中寰更垂力、电场力和舸送的拉力作用，它娇能通辻最高点扣由垂力和电霸力的合力握供反亡力，根拐牛顿第二宦律谆 1aE+jig=jfcV 1L 鶴得*刃二僭S匹 小萍由H运动到E的过程中，绳子拉力不做功，根据动能定谨得T n(qE+rg;) * 2L=v 2mv j解得 v,=g)E在B点 T-me-Eoi=m 丄綃齐 T=6 Ug+Eq'小玮第一坎劉空邑势牝最夫的圧wv0TJ£x予所需的网间为21 IAjJ如图所亍沿X方向存花一匀建电场現屯充悄维煤的术军面上有一長曲1时貉逞舟竦，妇蛛一誤柔芒坐标原虫0，圮一謀东 一疥畢前X、常因甲

16、为七的小球，吐时小璘呀時靜It视錦小球一誓自于痢建ffHP小的和WlSvtP忡小诵哥X平直1开帕逮 动.假设小排在M万向左生前最*儘養变化塑戏厶I那么勺理电场的场墟E克小皆劇：莊X方直运用动能却彌：肮加£和:得扬碣E： _0裁4田于是匀强邑场，电场力为也力，小球获博很小的初世度启旺第拉力和电场力的扶同惟用下将作简谐振动，小珠肩一次別区电舛乾赧大的憧盍所需的时间为扌周期稱保小殊湮播；V JM=rfl i rlwvp =1 6xia/c, 研<2021北区二模在光玛木牢面上m走一木翌直區简门圆简內璧卅冒f如下列图詞傭规田?，半径为W圆简圆右0 处冃一椎年甜诩谀的的绝塢觀崔臺1

17、77;-"卜爲里丸山NIC" Efe.Si+bA lu小謀：3議傩粗鬼畔不计.AT.IhL Zhj7?LIFJ L、专一匀程电境E凯 mF/G方向如囲所示.小球M圉示位査彳麵线和电场线平行=132垂直于场强方向运动.当(f壯城窝匹汕'旳制垛冥豔訂製-取？(I0)1细甘斷裂时小球的雄醱丈小：J v<：小博换到囲向内壁启不反彈召圜崗円吐鐵慣际刮码走訓中於擁小、亠一1/C3观在国右。腿弔一根军固的苹可伸辰的七为趴5九的绝塔细娃系住小玮t小琲翡蚩和带电蛍均并吏小球从原圉示位于场强方向壬甫，対课辽小球悝下克曲巨讷过程中佛第留不松弛，电场斥度E的大小范用场强方向不蛮.1、1H借：1根攔前槪宝援一捏"=白11一%丄 鶴得气=jJTCn/s-9. 49ji/s »I巾 1n2抿提动就定理得珂1£费=尹、丁一尹“丄 瞬得 *3 = j90-l0-j3r/ s=6 B Jmf f * 刖那么着R1璧运初旳逛直勺=冬叮佃孔9 報棉动能坛理得-叼农1-"£屛尸如叮-卄J 第谒打二匕¥血沪王94n/s3讨论：犢况一：九圉示位贵钿我转尅汕，小戏盒贯减为0： EW = O-g神2=>£=2=