电学静电场中

清北培优高考物理精题考点提炼 针对基础提高学生电学第二讲静电场（中）考点一电场能的性质基本概念fl考点逐项排查 基配层.静电力做功.电势能.电势［思维深化］关于静电场，下列说法是否正确.TOC\o"1-5"\h\z（1）电势等于零的物体一定不带电.（ ）（2）电场强度为零的点，电势一定为零.（ ）（3）同一电场线上的各点，电势一定相等.（ ）（4）负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加.（ ）应用层题组阶梯突破应用层.［电场和电势理解］（2014•新课标II-19）（多选）关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.电场强度的方向处处与等电势面垂直 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渐减小，电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向.［电场强度、电势和电势能的判断（2015•海南单科-7）（多选）如图1所示，两电荷量分别为Q（Q>0）和一Q的点电荷对称地放置在x轴上原点。的两侧，。点位于x轴上。点与点电荷Q之间，b点位于歹轴。点上方.取无穷远处的电势为零.下列说法正确的是（）A.b点电势为零，电场强度也为零 “B.正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 一一. 一，C.将正的试探电荷从。点移到a点，必须克服电场力做功 ⑦…~GD.将同一正的试探电荷先后从。、b两点移到a点，后者电势能的变化较大3.［电场性质综合分析］（2015•广东理综・21）（多选）如图2所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，贝1（）A.M的带电荷量比N的大 B.M带负电荷，N带正电荷C.静止时M受到的合力比N的大D.移动过程中匀强电场对M做负功 . :（ ■■方法提炼■■ ） ""_电势高低和电势能大小的判断方法1.电势高低的判断判断角度判断方法依据电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低依据电场力做功,. Wf.. …，.根据uab=_qB，将wab、q的正负号代入，由uab的正负判断（pA、心的高低依据场源电荷的正负取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低依据电势能的高低正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大2.电势能大小的判断判断角度判断方法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势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清北培优高考研究中心物理组汇智研发

清北培优高考物理精题考点提炼考点逐项排查考点二电场线、等势面与粒子运动轨迹问题基础层考点逐项排查考点二电场线、等势面与粒子运动轨迹问题基础层针对基础提高学生公式法由Ep=q（p将q、0的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大，电势能越大；E的负值越小，电势能越大 p能量守恒法 p : 在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大，电势能减小，反之，动能减小，电势能增大.电场线（1）定义： （2）电场线的三个特点：（3）六种典型电场的电场线（如图3所示）:孤立点电荷的电场等忡异种式、电荷的电场孤立点电荷的电场等忡异种式、电荷的电场可强电场点电荷与金属板间的电场%、可强电场点电荷与金属板间的电场%、叫、电.一电子由M点分别运动到N点和日b

■ Ii |■।--讲-ci |ri |4 ।| I-十—介一"等鼠网种点电荷的电场.等势面.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法［思维深化］电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹一定重合吗？满足什么条件时才重合呢?应用后题组阶梯突破应用后TOC\o"1-5"\h\z.［电场线与等势面］（2014•北京-15）如图4所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是（） .•.1、2两点的场强相等 :.1、3两点的场强相等 .：1、2两点的电势相等 D.2、3两点的电势相等 •.・一5.［电场线与运动轨迹］（多选）如图5所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是（）A.带电粒子所带电荷的正、负B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大6.［等势面与电场力做功］（2015•新课标全国I-15）如图6,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为（pM、尸点的过程中，电场力所做的负功相等.贝山）A.直线a位于某一等势面内，（pM>@B.直线c位于某一等势面内，0M>外C.若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点，电场力做负功清北培优高考研究中心物理组汇智研发清北培优高考物理精题考点提炼针对基础提高学生7.［等势面与运动轨迹］（多选）如图7所示，一带电粒子在两个固定的等量正电荷的电场中运动，图中的实线为等势面，虚线ABC为粒子的运动轨迹，其中B点是两点电荷连线的中点，A、C位于同一等势面上.下列说法正确的是（）A.B.针对基础提高学生7.［等势面与运动轨迹］（多选）如图7所示，一带电粒子在两个固定的等量正电荷的电场中运动，图中的实线为等势面，虚线ABC为粒子的运动轨迹，其中B点是两点电荷连线的中点，A、C位于同一等势面上.下列说法正确的是（）A.B.C.D.该粒子可能带正电该粒子经过B点时的速度最大该粒子经过B点时的加速度一定为零该粒子在B点的电势能小于在A点的电势能। ■■方法点拨■■带电粒子在电场中运动的处理方法根据所给的电场线（等势面），明确电场分布情况，画出等势面（电场线），再根据电荷电性找到电荷的受力方向、受力大小变化；根据运动轨迹或路径，判断功的正负、动能及电势能的变化.解决该类问题应熟练掌握以下规律：（1）带电粒子所受合力（往往仅为电场力）指向轨迹曲线的内侧.（2）该点速度方向为轨迹的切线方向.（3）电场线或等差等势面密集的地方场强大.（4）电场线垂直于等势面.⑸顺着电场线电势降低最快.（6）电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大.考点三静电场中图象问题考点逐项排查基设层1.v—t图象： 2.°—x图象：3.E—x图象：［思维深化］在电势能Ep与位移x的图象中，与x轴的交点和图象斜率分别表示什么？题组阶梯突破应用层8.［对v-1图象的理解］（2014•海南9）（多选）如图8甲，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-1图象如图乙所示，设a、b两点的电势分别为°a、°b,力，则有（） “A°a>°bEa>EbEa<EbWa>Wb场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重9.［对E-x图象的理解］（2014・上海・19）（多选）静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图9所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（A.B.C.D.10.在x2和x4处电势能相等由x1运动到x3的过程中电势能增大由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大［对°-x图象的理解］两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的。、M两点，两电荷连线上各点电势中随x变化的关系如图10所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是（）A.B.C.D./、q2为等量异种电荷N、C两点间场强方向沿x轴负方向N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小清北培优高考研究中心物理组汇智研发清北培优高考物理精题考点提炼 针对基础提高学生11.［对E-x图象的理解］（2014•安徽-17）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。为坐标原点，其电势能Ep 针对基础提高学生11.［对E-x图象的理解］（2014•安徽-17）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。为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图11所示，下列图象中合理的是（）A.电场强度与位移关系 B粒子前能与位替关系 C粒了-速度与位趋关系（ ■■方法点拨■■ ）电场中图象问题的处理方法解决图象问题时首先根据图象的意义，写出有关的数学表达式，其次需要巧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.考点四电场中的功能关系考点逐项排查基设层1.电场力做功的特点：2.对电场力做功的理解可类比重力做功.3.电场力做功的计算方法4.功能关系［思维深化］利用W=qU计算电场力做功时，正负号如何处理？题组阶梯突破应用层.［功能关系的理解］如图12所示，一带电小球沿与CD平行方向，射入倾角为e的光滑斜面上，斜面所在区域存在和AD平行的匀强电场，小球运动轨迹如图中虚线所示，贝山 ）L A.若小球带正电荷，则电场方向一定沿斜面向下 . ,B.小球从M点运动到N点电势能一定增加 " :C.小球从M点运动到N点动能一定增加 D.小球从M点运动到N点机械能一定增加.［功能关系的应用］一个质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中水平抛出，不计空气阻力，测得小球的加速度大小为33，方向向下，其中g为重力加速度.则在小球下落h高度的过程中，下列说法正确的是（）2 2A.小球的动能增加3mgh B.小球的电势能减小§mgh1 2C.小球的重力势能减少］mgh D.小球的机械能减少3mgh14.［功能关系的应用］如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为十q的物块从A点由静止开始下落，加速度为3g，下落高度H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C,整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点过程中，下列说法正确的是（）A.该匀强电场的电场强度为mgq带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为mg（Hh）带电物块电势能的增加量为mg（H+h）弹簧的弹性势能的增加量为mg（Hh）15.［用动能定理分析带电粒子运动］（2015・新课标全国II・24）如图14,一质量为m、电荷量为q（q〉0）的粒清北培优高考研究中心物理组汇智研发清北培优高考物理精题考点提炼 针对基础提高学生子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为。0,方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差./A/A限时自测,考点组合练提升解题能力1.（2014・重庆・3）如图15所示为某示波管的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为〃和Wb,a、b点的电场强度大小分别为E和纥，则（） ° °Wa=Wb,Ea>EbW：WWb,E〉EbWa=Wb,Ea<EbWWWb,E<Eb2.（2015•江苏单科-8）（多选）两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示.c是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，则U（） 、，a点的电场强度比b点的大 /必,a点的电势比b点的高 ・•当金匕c点的电场强度比d点的大 二喇底二二c点的电势比d点的低3.（2014•山东・19）如图17所示，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心。时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能Ek0沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离厂的关系图线，可能正确的是（）D '+D '+4.（多选）4.（多选）如图18甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合.一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球，小球所带电荷量

q=5.0X10-4C.小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的v-1图象如图乙所示.小球运动到B点时，速度图象的切线斜率最大（图中标出了该切线）.则下列说法正确的是（A.在。点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E=1.2V/mB.由C到A的过程中，小球的电势能先减小后增大一•.C.由C到A电势逐渐降低 •...D.C、B两点间的电势差UCB=0.9V . ■5.（2015・四川理综・6）（多选）如图19所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是。，最低点是尸，直径MN水

清北培优高考物理精题考点提炼 针对基础提高学生平.a、b是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，沿半圆槽运动经过尸点到达某点0（图中未画出）时速度为零.则小球a（）A.从N到0的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B.从N到尸的过程中，速率先增大后减小C.从N到0的过程中，电势能一直增加D.从尸到0的过程中，动能减少量小于电势能增加量练出高分基础巩固1.两异种点电荷电场中的部分等势面如图1所示，已知A点电势高于B点电势.若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为%和qb，则（）a处为正电荷，qa<qba处为正电荷，qa>qba处为负电荷，qa<qba处为负电荷，q>qb2.如图2所示是真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况.图中。点为两点电荷连TOC\o"1-5"\h\z线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OM=ON..下列说法中正确的是（）। '/.A.同一电荷在O、M、N三点受到的电场力相同 一，「：、,；B.同一电荷在O、M、N三点的电势能相同 .C.O、M、N三点的电场强度大小关系是EM=EN>EO 'D.把另一自由电荷从M点由静止释放，将沿MON做往复运动 ■.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图3所示，下列说法正确的是（）O点的电势最低 「…x1和x3两点的电势相等 -x,x2和一x2两点的电势相等 \…''x2的电势最高.（2013•江苏单科-6）（多选）将一电荷量为+0的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图4所示，金属球表面的电势处处相等.a、b为电场中的两点，贝U（）a点的电场强度比b点的大 J.、"/"a点的电势比b点的高 --：C.检验电荷一q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷一q从a点移到b点的过程中，电场力做负功5.（多选）两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图5所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，不计重力，贝1（）TOC\o"1-5"\h\zA.A、N点的电场强度大小为零 号B.将一正点电荷静放在x轴负半轴，它将一直做加速运动 \ :N、C间场强方向沿x轴正方向 叫修.D.将一负点电荷从N点移动到D点，电场力先做正功后做负功 工综合应用6.某空间区域有竖直方向的电场（图中只画出了一条电场线），一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动，不计一切阻力，运动过程中小球的机械能E与小球位移x的关系图象如图6所示，由此可以判断（ ）A.小球所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向下B.小球所处的电场为匀强电场，场强方向向下C.小球可能先做加速运动，后做匀速运动D.小球一定做加速运动，且加速度不断增大7.（2014・新课标I-21）（多选）如图7所示，在正点电荷0的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角