【物理】2018届一轮复习人教版七静电场及其电学综合题型学案

【物理】2018届一轮复习人教版七静电场及其电学综合题型学案

静电场及其电学综合题型 电场的性质主要包括力的性质和能的性质，在历年高考中属于考查的重点，包含的知识主要有：库仑定律、电场强度、电场线、电势、电势能、电势差等。在高考中对电场的性质的考查常包括以下几点：(1)库仑定律的应用、电场线、电场的叠加等。(2)电势、电势能的分析与判断。(3)带电粒子在电场中的运动规律，电势差、等势面的理解和应用。‎ 近几年高考命题专家比较倾向带电粒子在非重叠场中运动问题考查,还可以看出,带电粒子在非重叠场和复合场中运动问题都是以计算题的形式出现,占分比例大.毋庸质疑,在今后的高考复习中对电场问题的复习训练应引起足够的重视.‎ 一、特殊方法 ‎(1)补偿法:求解电场强度,常用的方法是根据问题给出的条件建立起物理模型.如果这个模型是一个完整的标准模型,则容易解决.但有时由题给条件建立的模型不是一个完整的标准模型,比如说是模型A,这时需要给原来的问题补充一些条件,由这些补充条件建立另一个容易求解的模型B,并且模型A与模型B恰好组成一个完整的标准模型.这样求解模型A的问题就变 为求解一个完整的标准模型与模型B的差值问题. ‎ (2)极值法:物理学中的极值问题可分为物理型和数学型两类.物理型主要依据物理概念、定理、定律求解.数学型则是根据物理规律列出方程后,依据数学中求极值的知识求解. ‎(3)微元法:微元法就是将研究对象分割成许多微小的单位,或从研究对象上选取某一“微元”加以分析,从而可以化曲为直,使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量.‎ ‎(4)等效替代法:等效替代法是指在效果一致的前提下,从A事实出发,用另外的B事实来代替,必要时再由B到C……直至实现所给问题的条件,从而建立与之相对应的联系,得以用有关规律解之.如以模型替代实物,以合力(合运动)替代两个分力(分运动). ‎(5)对称法:对称法是利用带电体(如球体、薄板等)产生的电场具有对称性的特点来求电场强度的方法.‎ 二、解决电场强度与力学知识的综合问题的一般思路 ‎(1)明确研究对象.(多为一个带电体,也可取几个带电体组成的系统) ‎(2)分析研究对象所受的全部外力,包括电场力. ‎(3)由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解即可,对于涉及能量问题,一般用动能定理或能量守恒列方程求解.‎ 三、例题赏析：‎ ‎1．如图9所示,匀强电场方向与水平线间夹角θ=30°,斜向右上方,电场强度为E,质量为m的小球带负电,以初速度v0开始运动,初速度方向与电场方向一致. ‎(1)若小球的带电荷量为,为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力F1的大小和方向各何? ‎(2)若小球的带电荷量为,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向各何?‎ ‎2．如图11所示,三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,c球在xOy坐标系原点O上,已知a和c带正电,b带负电,a所带电荷量比b所带电荷量少.关于c受到a和b的静电力的合力方向,下列判断正确的是 ( )‎ A.从原点指向第Ⅰ象限 B.从原点指向第Ⅱ象限 C.从原点指向第Ⅲ象限 D.从原点指向第Ⅳ象限 ‎3．[2016江苏3]一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B 为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（ ）（A）A点的电场强度比B点的大 ‎（B）小球表面的电势比容器内表面的低 ‎（C）B点的电场强度方向与该处内表面垂直 ‎（D）将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功不同 ‎4．[2016上海32].（14分）如图（a），长度L=‎0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A，其电荷量Q=；一质量m=‎0.02kg，带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线I所示，小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线II所示，其中曲线II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线。求：（静电力常量）中/华-资*源%库 ‎（1）小球B所带电量q;‎ ‎（2）非均匀外电场在x=‎0.3m处沿细杆方向的电场强度大小E；‎ ‎（3）在合电场中，x=‎0.4m与x=‎0.6m之间的电势差U。‎ ‎（4）已知小球在x=‎0.2m处获得v=‎0.4m/s的初速度时，最远可以运动到x=‎0.4m。若小球在x=‎0.16m处受到方向向右，大小为0.04N的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的做小距离s是多少？WWW.ziyuanku.com Ziyuanku.com ‎5．如图14所示,点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点,C、D两点将AB连线三等分.现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动,不计粒子的重力,则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t的关系图象可能是 ( )‎ ‎6．（2008上海）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力). (1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置; (2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置; (3)若将左侧电场II整体水平向右移动Ln(n≥1)Ln(n≥1),仍使电子ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置.‎ ‎7．如图所示,实线为电场线,虚线为等势面.一个正电荷在等势面L3时,动能为Ek3=20 J;运动到L1时,动能为Ek1=4 J.若以L2为零势面,且不计空气阻力和重力,则当电荷的电势能Ep=4 J时,其动能为 ( )‎ A.Ek=10 J B.Ek=16 J C.Ek=4 J D.Ek=8 J ‎8．（2014年全国卷1） (20分)如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，BOA = 600，OB=OA。将一将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电，电荷量为q (q>0)，同时加一匀强电场，场强方向与△OAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍。重力加速度大小为g。求 ‎(1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向。‎ ‎9．【题文】（物理卷·2015届河南省南阳一中高三上期第一次月考（2014.10））10．两电荷量分别为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φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则 ( )‎ A．C点的电场强度大小为零 ‎ B．A点的电场强度大小为零 C．NC间场强方向沿x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功 ‎10．【题文】（理综卷·2014届河南省实验中学高三第二次模拟考试（2014.05））17.在直角坐标系O- xyz中有一四面体O -ABC，其顶点坐标如图所示。在原点O固定一个 电荷量为-Q的点电荷，下列说法正确的是 A. A,B,C三点的电场强度相同 WWW.ziyuanku.com B. 平面ABC构成一个等势面 C. 若将试探电荷+q自A点沿+ x轴方向移动，其电势能增加 D. 若在A、B、C三点放置三个点电荷，-Q所受电场力的合力可能为零 四、例题赏析答案 ‎1．答案 （1） 方向与水平线夹角60°斜向右上方 ‎ （2） 方向与水平线夹角60°斜向左上方 解析： (1)如右图所示,欲使小球做匀速直线运动,必使其合外力为0,所以 Fbc=kqbqc/r2,方向沿bc连线由c指向b 由于qa

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