专题08 静电场（必考部分）-巧学高考物理热点快速突破

专题08 静电场（必考部分）-巧学高考物理热点快速突破

‎【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