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  • 2021-05-25 发布

专题08 静电场(必考部分)-巧学高考物理热点快速突破

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‎【高考命题热点】主要考查有关库仑定律、电场强度、电势、电势差、电势能、电场力做功、电容器的选择题和带电粒子在复合场中运动的大题。‎ ‎【知识清单】‎ ‎1. 电性分类:正电荷和负电荷。‎ ‎ 电荷守恒定律:电荷不能被消灭也不能被创造,只能从一个物体转移到另外一物体或从 ‎ 一物体一部分转移到另外一部分,但总量保持不变。‎ ‎ 电荷分配定律:先中和后平分。例:与小球A带电,小球B带电,两球接触后 ‎ 分开各带电量。‎ ‎2. 库仑定律:真空中任意两电荷间存在相互作用力,即库仑力,大小跟两电荷所带电量的乘积成正比,跟距离的平方成反比。即(真空或空气),其中为静电常数;、为两电荷带电量,C;为两电荷间距离。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。‎ ‎3. 电场强度:表示电场强弱的一个物理量。‎ ‎ (1)定义式:,仅是计算或测量电场强度的一种方法,由电场本身性质决定,与无关。其中为库仑力或电场力,为试探电荷所带电量。‎ ‎ 真空中电荷在距离处产生场强计算式:‎ ‎ A ‎ ‎ ‎ ‎ ‎(2)方向:规定跟正电荷在该点所受电场力方向相同。即:正电荷所受电场力方向跟 ‎ 场强方向相同,负电荷所受电场力方向跟场强方向相反。即上图中、在A点 ‎ 的场强为 ,方向分别为:水平向右和水平向左。‎ ‎4. 电场线:不是真实存在,是人们为了方便描述电场而假想的一种线,电场线密疏表示电 ‎ 场的强弱,电场线越密电场越强,场强越大;电场线上某点切线方向即为该点场强方向。‎ ‎ 常见电场线分布:‎ ‎ ‎ ‎ 正点电荷 负点电荷 等量异种点电荷 匀强电场 ‎ ‎ 起于正点电荷 起于无穷远处 (正点电荷指向负点电荷) (等距平行的直线)‎ ‎ 止于无穷远处 止于负点电荷 ‎ (万丈光芒) (万箭穿心)‎ ‎5. 电势、等势线(或等势面)、电势差、电场力及做功、电势能 A B ‎ 电势:,沿着电场线方向电势逐渐降低。 即:‎ ‎ 等势线(或等势面):电势相等的直线或平面(常见电场线分布图中虚线均为等势线或等势面),即:等势线(或等势面)处处与电场线(或电场强度方向)垂直。‎ ‎ 电势差(电势之差,即:高电势-低电势):= 电场力 将一电荷从A点移动到B点有3中路径:‎ A→B或A→C→B或A→D→B,电场力做功都相等。‎ 电场力做正功,电势能减小;做负功,电势能增加。‎ ‎(用重力做功跟重力势能变化类比),巧妙掌握。‎ 电场力做功:(既适用于匀强电场也适用于非匀强电场),电场力做功跟路径无关,只跟初末位置有关。‎ ‎ ‎ ‎ C ‎ A B ‎ ‎ D ‎6. 匀强电场:(仅适用于匀强电场,为沿电场线方向上距离)。‎ ‎7. 电容:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量,单位:法拉,简称法,符号为F,‎ ‎ 1。‎ ‎ 计算:定义式:(与无关,由电容器本身性质决定)‎ ‎ 决定式:‎ ‎ 说明:为介电常数,电容器中插入某种介质;为正对面积;为常数;‎ ‎ 为板间距。‎ ‎ 电容器两种工作状态:‎ ‎ (1)充电结束后电容器与电源保持连接,则不变(电容器处于稳定状态→充电宝类比);‎ 分析: (2)充电结束后电容器与电源断开,则不变(电容器充电完成切断电源,电荷不会流失→充电宝类比);‎ 分析:‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎8. 带电粒子在电场中加速()‎ 水平方向: ‎ 竖直方向: ‎ ‎ ‎ ‎(为与水平方向间夹角,平行板电容器)‎ ‎ 带电粒子在电场中类平抛: ‎ 答案 P26‎ 热点突破提升练八 ‎1.如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc,则(  )‎ A.aa>ab>ac,va>vc>vb ‎ B.aa>ab>ac,vb>vc>va C.ab>ac>aa,vb>vc>va ‎ D.ab>ac>aa,va>vc>vb ‎2.如图所示,图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷量数值也相等,现将M、N从虚线上O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点。若不计重力,则(  )‎ A.M带负电荷,N带正电荷 B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C.M和N两粒子在电场中运动的加速度相同 D.N从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 ‎3.如图,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φM、φN、φP、φQ。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。则(  )‎ A.直线a位于某一等势面内,φM>φQ B.直线c位于某一等势面内,φM>φN 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 ‎4.如图所示,匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形。电场强度的方向与纸面平行。电子以某一初速度仅在静电力作用下从B移动到A的过程中动能减少E0,质子仅在静电力作用下从C移动到A的过程中动能增加E0,已知电子和质子电荷量的绝对值均为e,则匀强电场的电场强度为(  )‎ A. B. C. D. ‎5.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器(  )‎ A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变 ‎6.(多选)平行板电容器的两板A、B接于电池两极,一个带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部,闭合电键S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向夹角为θ,如图所示,那么(  )‎ A.保持电键S闭合,将A板稍向B板靠近,则θ增大 B.保持电键S闭合,将A板稍向上移,则θ减小 C.电键S断开,将A板稍向B板靠近,则θ不变 D.电键S断开,将A板稍向上移,则θ减小 ‎7.一平行板电容器两板之间的距离d和两板正对面积S都可以调节,电容器充电后与电源断开,以U表示电容器两极板间电压,E表示两极板间的电场强度,则(  )‎ A.当S减小、d增大时,U增大、E增大 B.当S增大、d不变时,U减小、E不变 C.当d减小、S减小时,U增大,E增大 D.当d增大、S不变时,U增大、E减小 ‎8.(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示,则下列说法正确的是(  )‎ A.粒子从x1处运动到x2处的过程中电场力做正功 B.x1、x2处电场强度方向沿x轴正方向 C.x1处的电场强度大小大于x2处的电场强度大小 D.x1处的电势比x2处的电势低 ‎9.如图所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的轻质绝缘细绳一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b。不计空气阻力,则(  )‎ A.小球带负电 B.电场力跟重力是一对平衡力 C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小 D.运动过程中小球的机械能守恒 ‎10.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,一电荷量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为(  )‎ A.,沿y轴正向 B.,沿y轴负向 C.,沿y轴正向 D.,沿y轴负向 ‎11.(多选)关于静电场的等势面,下列说法正确的是(  )‎ A.两个电势不同的等势面可能相交 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.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 ‎12.如图,一带负电荷的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的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知(  )‎ A.Q点的电势比P点高 B.油滴在Q点的动能比它在P点的大 C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小 ‎13.(多选)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势与该点到点电荷的距离的关系如图所示。电场中四个点和的电场强度大小分别为、、和。点到点电荷的距离与点的电势已在图中用坐标标出,其余类推。现将一带正电的试探电荷由点依次经点移动到点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为、和。下列选项正确的是( )‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎14.(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是( )‎ A.电场强度的大小为2.5V/cm B.坐标原点处的电势为1V C.电子在a点的电势能比在b点的低7eV D.电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV