专题7-3+电场线的理解与应用-2018年高三物理一轮总复习名师伴学

专题7-3+电场线的理解与应用-2018年高三物理一轮总复习名师伴学

专题7.3+电场线的理解与应用 课前预习 ● 自我检测 ‎1、判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)在点电荷电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的场强都相同．(　×　)‎ ‎(2)带电粒子的运动轨迹可能与电场线重合．(　√　)‎ ‎(3)电场线的方向即为带电粒子的运动方向．(　×　)‎ ‎(4)点电荷和电场线都是客观存在的。( × )‎ ‎2、(多选)如图所示为电场中的一条电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示两点电场强度的大小，则(　　)．‎ A．a、b两点的场强方向相同 B．因为电场线由a指向b，所以Ea>Eb C．因为电场线是直线，所以Ea＝Eb D．不知道a、b附近电场线的分布情况，Ea、Eb的大小不能确定 ‎【答案】　AD ‎3、如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是(　　)．‎ A．粒子在M点的速率最大 B．粒子所受电场力的方向沿电场力方向 C．粒子在电场中的加速度不变 D．粒子在电场中的电势能始终在增加 ‎【答案】　C ‎【解析】　粒子接近M点过程中电场力做负功，离开M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率应该最小，且所受电场力方向与电场方向相反，A、B错误，粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确，因为动能先减小后增加，所以电势能先增加后减小，D错误．‎ 课堂讲练 ● 典例分析 考点一　电场线 ‎【典例1】(多选)(2015·江苏高考)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 B．a点的电势比b点的高 C．c点的电场强度比d点的大 D．c点的电势比d点的低 ‎【答案】　ACD ‎【典例2】如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是小球A、B连线的水平中垂线上的两点，且PO＝ON ‎，现将一个电荷量很小的带正电的小球C（可视为质点）从P点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是 （　　）‎ A. 速度先增大，再减小 B. 速度一直增大 C. 加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大 D. 加速度先减小，再增大 ‎【答案】AD ‎【反思总结】‎ ‎1. 正、负点电荷的电场中电场线的分布 特点：‎ a. 离点电荷越近，电场线越密，场强越大 b. 以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。‎ ‎2. 等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 特点：‎ a. 沿点电荷的连线，场强先变小后变大 b. 两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直 c. 在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。‎ ‎3.等量同种点电荷形成的电场中电场线分布 特点：‎ a. 两点电荷连线中点O处场强为0‎ b. 两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0‎ c. 两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏 ‎4. 匀强电场 特点：‎ a. 匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线 b. 电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行 ‎5. 两个等量点电荷连线及中垂线上场强的比较 比较 ‎ 等量异种点电荷 ‎ 等量同种点电荷 ‎ 电场线 分布图 ‎ 连线中点O处的场强 ‎ 最小，指向负电荷一方 ‎ 为零 ‎ 连线上的场强大小 ‎ 沿连线先变小，再变大 ‎ 沿连线先变小，再变大 ‎ 沿中垂线由O点向外场强大小 ‎ O点最大，向外逐渐减小 ‎ O点最小，向外先变大后变小 ‎ 关于O点对称的 ‎ 等大同向 ‎ 等大反向 ‎ ‎【跟踪短训】‎ ‎1．两个带电荷量分别为Q1、Q2的质点周围的电场线如图所示，由图可知(　　)‎ A．两质点带异号电荷，且Q1>Q2‎ B．两质点带异号电荷，且Q1Q2‎ D．两质点带同号电荷，且Q1ab>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 ‎【答案】D　‎ ‎【解析】：由库仑定律F＝可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为Fb>Fc>Fa，由a＝，可知ab>ac>aa。根据粒子的轨迹可知，粒子Q与场源电荷P的电性相同，二者之间存在斥力，由c→b→a整个过程中，电场力先做负功再做正功，且Wba>|Wcb|，结合动能定理可知，va>vc>vb，故选项D正确。‎ ‎8．如图所示，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形。一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自C点无初速释放，由C运动到D的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．小球的速度先减小后增大 B．小球的速度先增大后减小 C．杆对小球的作用力先减小后增大 D．杆对小球的作用力先增大后减小 ‎【答案】D　‎ 拔高专练 ‎9．(2016·江苏高考)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点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同 ‎【答案】C　‎ ‎【解析】：由电场线的疏密表示场强大小可知，A点的电场强度比B点的小，A项错误；沿电场线的方向电势逐渐降低，B项错误；容器的内表面为一等势面，内表面处各点场强的方向与等势面垂直，C项对；容器内表面为等势面，在等势面上移动电荷，电场力不做功，D项错误。‎ ‎10． (多选)如图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(　　)‎ A．M的带电量比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 ‎【答案】：BD　‎ ‎ ‎