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1、电学第二讲静电场（中）考点一电场能的性质基本概念1静电力做功2电势能3电势思维深化关于静电场，下列说法是否正确(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()1电场和电势理解(2014新课标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2电场强度、电势和电势能的判断(2015*单科7)(多选)如图1所示，
2、两电荷量分别为Q(Q0)和Q的点电荷对称地放置在*轴上原点O的两侧，a点位于*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C将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D将同一正的试探电荷先后从O、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*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，则()AM的带电荷量比N的大BM带负电荷，N带正电荷C静止时M
3、受到的合力比N的大D移动过程中匀强电场对M做负功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根据UAB，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断A、B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公式法由Epq将
4、q、的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大，电势能越大；Ep的负值越小，电势能越大能量守恒法在电场中，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，电势能增大考点二电场线、等势面与粒子运动轨迹问题1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)：2等势面3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.4.电场线与等势面(201415)如图4所示，实线表示*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()A1、2两点的场强相等B1、3两点的
5、场强相等C1、2两点的电势相等D2、3两点的电势相等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*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M、N、P、Q.一电子由M点分别运动到N点和P
6、点的过程中，电场力所做的负功相等则()A直线a位于*一等势面内，MQB直线c位于*一等势面内，MNC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 该粒子可能带正电B该粒子经过B点时的速度最大C该粒子经过B点时的加速度一定为零D该粒子在B点的电势能小于在A点的电势能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
7、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(5)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1vt图象：2*图象：3E*图象：思维深化在电势能Ep与位移*的图象中，与*轴的交点和图象斜率分别表示什么.8对vt图象的理解(2014*9)(多选)如图8甲，直线MN表示*电场中一条电场线，a、b是线上的两
8、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vt图象如图乙所示，设a、b两点的电势分别为a、b，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，不计重力，则有()A. abBEaEbCEaWb9对E*图象的理解(2014*19)(多选)静电场在*轴上的场强E随*的变化关系如图9所示，*轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿*轴运动，则点电荷()A 在*2和*4处电势能相等B由*1运动到*3的过程中电势能增大C由*1运动到*4的过程中电场力先增大后减小D由*1运动到*4的过程中电场力先减小后增大10对*图象的理解两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在*轴上
9、的O、M两点，两电荷连线上各点电势随*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()Aq1、q2为等量异种电荷BN、C两点间场强方向沿*轴负方向CN、D两点间的电场强度大小沿*轴正方向先减小后增大D将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小11对Ep*图象的理解(2014*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*轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移*的关系如图11所示，下列图象中合理的是()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、
10、面积等信息分析处理物理问题考点四电场中的功能关系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WqU计算电场力做功时，正负号如何处理.12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，则()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13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
11、为，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()A小球的动能增加mghB小球的电势能减小mghC小球的重力势能减少mghD小球的机械能减少mgh14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q的物块从A点由静止开始下落，加速度为g，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B带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为C带电物块电势能的增加量为mg(Hh)D弹簧的弹性势能的增加
12、量为15用动能定理分析带电粒子运动(2015新课标全国24)如图14，一质量为m、电荷量为q(q0)的粒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v0，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1.(2014*3)如图15所示为*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Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则()A. WaWb，EaEbBWaWb，EaEbCWaWb，EaEbDWaWb，EaEb2(2015*单科8)
13、(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()A a点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高Cc点的电场强度比d点的大Dc点的电势比d点的低3.(2014*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O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r的关系图线，可能正确的是()4(多选)如图18甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布
14、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m10 g的带正电的小球，小球所带电荷量q5.0104 C小球从C点由静止释放，其沿细杆由C经B向A运动的vt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O点右侧杆上，B点场强最大，场强大小为E1.2 V/mB由C到A的过程中，小球的电势能先减小后增大C由C到A电势逐渐降低DC、B两点间的电势差UCB0.9 V5(2015*理综6)(多选)如图19所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平a、b是两个完全相同的带正电小球(视为
15、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*点Q(图中未画出)时速度为零则小球a()A 从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B从N到P的过程中，速率先增大后减小C从N到Q的过程中，电势能一直增加D从P到Q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qa和qb，则()A. a处为正电荷，qaqbCa处为负电荷，qaqb2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O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，O
16、MON.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B同一电荷在O、M、N三点的电势能相同CO、M、N三点的电场强度大小关系是EMENEOD把另一自由电荷从M点由静止释放，将沿MON做往复运动3空间有一沿*轴对称分布的电场，其电场强度E随*变化的图象如图3所示，下列说法正确的是()A O点的电势最低B*1和*3两点的电势相等C*2和*2两点的电势相等D*2的电势最高4(2013*单科6)(多选)将一电荷量为Q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，则()A a点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高C检
17、验电荷q在a点的电势能比在b点的大D将检验电荷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*轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随*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，则()A A、N点的电场强度大小为零B将一正点电荷静放在*轴负半轴，它将一直做加速运动CN、C间场强方向沿*轴正方向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综合应用6.*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
18、程中小球的机械能E与小球位移*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21)(多选)如图7所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、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MN，PF；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的连线上B连接PF的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
19、功DP大于M8(多选)如图8所示，斜面粗糙绝缘，A点处固定一点电荷甲，将一带电小物块乙从斜面上B点处由静止释放，乙沿斜面运动到C点时静止则()A乙在B点的电势能一定大于在C点的电势能B甲、乙有可能带异种电荷C从B到C的过程中，乙可能做匀减速运动D从B到C的过程中，乙的机械能的损失量一定小于克服摩擦力做的功9.如图9所示，一电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC中点现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：(1)小球运动到B点时的加速度大小(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示)10.如图所示，在O点放置一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC30，A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v，试求：(1)小球通过C点的速度大小； (2)小球由A运动到C的过程中电势能的增加量
