人教版高中物理3-1靜電場(chǎng)題型整理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上人教版高中物理3-1靜電場(chǎng)題型整理題型1：庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題例1:(多選)如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線(xiàn)的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線(xiàn)與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球A靜止在斜面上，則()A小球A與B之間庫(kù)侖力的大小為B當(dāng)時(shí)，細(xì)線(xiàn)上的拉力為0C當(dāng)時(shí)，細(xì)線(xiàn)上的拉力為0D當(dāng)時(shí)，斜面對(duì)小球A的支持力為0變式題：如圖所示，大小可以忽略不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B

2、相互排斥，靜止時(shí)絕緣細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和，且0)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()Ak Bk CkDk題型3：對(duì)電場(chǎng)線(xiàn)的理解及應(yīng)用例1：某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.若將一試探電荷q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)C.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同變式題：在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是()A甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上與連線(xiàn)等距的a、b兩點(diǎn)C丙圖中兩

3、等量同種點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上與連線(xiàn)等距的a、b兩點(diǎn)D丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)題型4：帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡判斷例4：(多選)如圖所示，圖中實(shí)線(xiàn)是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)是某帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可做出的正確判斷是()A帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大變式題：實(shí)線(xiàn)為三條未知方向的電場(chǎng)線(xiàn)，從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線(xiàn)所示(a、b只受靜電力作用)，則()

4、Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電 B靜電力對(duì)a做正功，對(duì)b做負(fù)功Ca的速度將減小，b的速度將增大Da的加速度將減小，b的加速度將增大題型5：帶電體的力電綜合問(wèn)題例1：(多選)如圖所示，傾角為的絕緣斜面固定在水平面上，當(dāng)質(zhì)量為m、電荷量為q的滑塊沿斜面下滑時(shí)，在此空間突然加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知滑塊受到的電場(chǎng)力小于滑塊的重力。則下列說(shuō)法不正確的是()A若滑塊勻速下滑，加上豎直向上的電場(chǎng)后，滑塊將減速下滑B若滑塊勻速下滑，加上豎直向下的電場(chǎng)后，滑塊仍勻速下滑C若滑塊勻減速下滑，加上豎直向上的電場(chǎng)后，滑塊仍減速下滑，但加速度變大D若滑塊勻加速下滑，加上豎直向下的電場(chǎng)后，滑塊仍以原加速度加速下滑 變式

5、題：如圖所示，一根長(zhǎng)L1.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在電場(chǎng)強(qiáng)度E1.0105 N/C、與水平方向成30角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q4.5106 C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q1.0106 C，質(zhì)量m1.0102 kg?，F(xiàn)將小球B從桿的上端N由靜止釋放，小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k9.0109Nm2/C2，取g10 m/s2)問(wèn)：(1)小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時(shí)，距M端的高度h1為多少？ 題型6：電勢(shì)高低與電勢(shì)能大小的判斷例1：某形狀不規(guī)則的導(dǎo)體置于靜電場(chǎng)中，由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體周?chē)霈F(xiàn)了如圖所示的電場(chǎng)

6、分布，圖中虛線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)表示等勢(shì)面，A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)B將電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢(shì)能減小CA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D將電子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，再?gòu)腃點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零變式題：如圖所示，在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，有A、B、C三點(diǎn)，A點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)，B點(diǎn)為連線(xiàn)上距A點(diǎn)距離為d的一點(diǎn)，C為連線(xiàn)中垂線(xiàn)距A點(diǎn)距離也為d的一點(diǎn)。下面關(guān)于三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、電勢(shì)高低的比較，正確的是()AEAECEB；ACBBEBEAEC；ACBCEAEB，EAB，ACD因?yàn)榱汶妱?shì)點(diǎn)未規(guī)定，所以無(wú)法判斷電勢(shì)的高低題型7：根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡、

7、等勢(shì)面進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的判斷例1：(多選)如圖所示，虛線(xiàn)a、b、c表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面與紙平面的交線(xiàn)，且相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等。實(shí)線(xiàn)為一帶正電荷粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點(diǎn)，則下面說(shuō)法中正確的是()A三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高B對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大C對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大D帶電粒子由M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)，加速度增大變式題：(多選)如圖，一點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線(xiàn)圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線(xiàn)分別為帶電粒子M和N單獨(dú)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線(xiàn)圓的交點(diǎn)。已知M粒子帶正電荷，不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是(

8、)Aa點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)的電勢(shì)高BM在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能CN在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能DN在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功題型8：勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系例1：(多選)如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10 cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為1 V、2 V、3 V，正六邊形所在平面與電場(chǎng)線(xiàn)平行。下列說(shuō)法正確的是()A通過(guò)CD和AF的直線(xiàn)應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線(xiàn)B勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10 V/mC勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛蒀指向AD將一個(gè)電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn)，電子的電勢(shì)能將減少1.61019 J變式題：(多選)如圖所示，a、b、c、

9、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們是一個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)，abcd，abbc,2abcdbc2l，電場(chǎng)線(xiàn)與四邊形所在平面平行。已知a點(diǎn)電勢(shì)為24 V，b點(diǎn)電勢(shì)為28 V，d點(diǎn)電勢(shì)為12 V。一個(gè)質(zhì)子(不計(jì)重力)經(jīng)過(guò)b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc成45，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()Ac點(diǎn)電勢(shì)為20 VB質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為C場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向cD質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功為8電子伏特題型9：圖象在電場(chǎng)中的應(yīng)用例1：(多選)如圖甲所示，有一絕緣圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，圓環(huán)平面為豎直平面。一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線(xiàn)穿過(guò)圓環(huán)，細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m10 g的帶正電的小球，

10、小球所帶電荷量q5.0104 C。小球從C點(diǎn)由靜止釋放，其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示。小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度圖象的切線(xiàn)斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線(xiàn))。則下列說(shuō)法正確的是()A在O點(diǎn)右側(cè)桿上，B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，場(chǎng)強(qiáng)大小為E1.2 V/mB由C到A的過(guò)程中，小球的電勢(shì)能先減小后變大C由C到A電勢(shì)逐漸降低DC、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCB0.9 V例2：(多選)如圖甲所示，x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2(Q2位于坐標(biāo)原點(diǎn)O)，軸上有M、N、P三點(diǎn)(未畫(huà)出)，間距MNNP。Q1、Q2在x軸上產(chǎn)生的電勢(shì)隨x變化關(guān)系如圖乙所示。則()AN點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零B從M點(diǎn)到P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小CM、N之間

11、電場(chǎng)方向沿x軸正方向D一正試探電荷從P移到M過(guò)程中，電場(chǎng)力做功|WPN|WNM|變式題：如圖甲所示半徑為R的均勻帶正電球體，A、B為過(guò)球心O的直線(xiàn)上的兩點(diǎn)，且OA2R，OB3R；空間場(chǎng)強(qiáng)大小沿球體半徑方向分布情況如圖乙所示，圖中E0已知，Er曲線(xiàn)下OR部分的面積等于2R3R部分的面積，則下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì) BA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C從球面到A點(diǎn)的電勢(shì)差小于AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D帶電量為q的正電荷沿直線(xiàn)從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功E0Rq題型10：電場(chǎng)力做功與電場(chǎng)中的功能關(guān)系例1：(多選)如圖所示，ABC為表面光滑的斜劈，D為AC中點(diǎn)，質(zhì)量為m帶正電的小

12、滑塊沿AB面由A點(diǎn)靜止釋放，滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)速度為v0，若空間加一與ABC平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，滑塊仍由靜止釋放，沿AB面滑下，滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)速度為v0，若滑塊由靜止沿AC面滑下，滑到斜面底端C點(diǎn)時(shí)速度為v0，則下列說(shuō)法正確的是()A電場(chǎng)方向與BC垂直 B滑塊滑到D點(diǎn)時(shí)機(jī)械能增加了mvCB點(diǎn)電勢(shì)是C點(diǎn)電勢(shì)的2倍 DB點(diǎn)電勢(shì)與D點(diǎn)電勢(shì)相等變式題：如圖所示，地面上某個(gè)空間區(qū)域存在這樣的電場(chǎng)，水平虛線(xiàn)上方為場(chǎng)強(qiáng)E1，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)；虛線(xiàn)下方為場(chǎng)強(qiáng)E2，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m，帶電量q的小球從上方電場(chǎng)的A點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果剛好到達(dá)下方電場(chǎng)中與A關(guān)于虛線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的B點(diǎn)，則下列結(jié)論正確

13、的是()A若AB高度差為h，則UABB帶電小球在A、B兩點(diǎn)電勢(shì)能相等C在虛線(xiàn)上、下方的電場(chǎng)中，帶電小球運(yùn)動(dòng)的加速度相同D兩電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系滿(mǎn)足E22E1題型11：平行板電容器的兩類(lèi)動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題例1：如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地。一帶電油滴位于兩極板間的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離()A帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)BP點(diǎn)的電勢(shì)將降低C帶電油滴的電勢(shì)能將減少D電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大變式題1：(多選)一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點(diǎn)，如圖所示，以E

14、表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線(xiàn)所示的位置，則()AU變小，E不變BE變大，W變大CU變小，W不變DU不變，W不變變式題2：如圖所示，R是一個(gè)定值電阻，A、B為水平正對(duì)放置的兩塊平行金屬板，兩板間有一帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()A若增大A、B兩金屬板的間距，有向右的電流通過(guò)電阻RB若增大A、B兩金屬板的間距，P將向上運(yùn)動(dòng)C若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，P將向上運(yùn)動(dòng)D若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，P將向上運(yùn)動(dòng)題型12：帶電粒子在電場(chǎng)中的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)例1：如圖所示，金屬板A、B水平放置，兩板

15、中央有小孔S1、S2，A、B與直流電源連接。閉合開(kāi)關(guān)，從S1孔正上方O處由靜止釋放一帶電小球，小球剛好能到達(dá)S2孔，不計(jì)空氣阻力，要使此小球從O點(diǎn)由靜止釋放后穿過(guò)S2孔，應(yīng)()A僅上移A板適當(dāng)距離 B僅下移A板適當(dāng)距離C斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，再上移A板適當(dāng)距離 D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，再下移A板適當(dāng)距離變式題：如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m，電荷量為q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g)。求：(1)小球到達(dá)小孔處的速度；(2)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷

16、量；(3)小球從開(kāi)始下落至運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。題型13：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)例1：(多選)如圖所示，A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U。電子最終打在熒光屏P上，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，電子打在P上的位置上升B滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，電子打在P上的位置上升C電壓U增大時(shí)，電子從發(fā)出到打在P上的時(shí)間不變D電壓U增大時(shí)，電子打在P上的速度大小不變變式題：(多選)如圖，一束由質(zhì)子、氘核和氚核組成的粒子流，從相同位置沿垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度的方向射入由平行板電容器形成的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。若所有粒子均能射出電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作

17、用力，關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是()A若粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，說(shuō)明它們具有相同的初動(dòng)能B比荷大的粒子，在射出電場(chǎng)時(shí)，其速度偏向角一定大C若粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則它們的初速度一定相等D在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，電場(chǎng)力對(duì)它做的功越多題型14：帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例1：如圖甲所示，真空中豎直放置兩塊相距為d的平行金屬板P、Q，兩板間加上如圖乙所示最大值為U0的周期性變化的電壓，在緊靠P板處有粒子源A，自t0開(kāi)始連續(xù)釋放初速度不計(jì)的粒子，經(jīng)一段時(shí)間從Q板小孔O射出電場(chǎng)，已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)粒子重力及相互間的作用力，電場(chǎng)變化周期T3d。試求：(1)t0時(shí)刻釋放的粒子

18、在P、Q間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速率和最小速率。變式題：(多選)如圖甲所示，A板的電勢(shì)UA0，B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。電子只受電場(chǎng)力的作用，且初速度為零(設(shè)兩板間距足夠大)，則 ()A若電子是在t0時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng)B若電子是在t0時(shí)刻進(jìn)入的，它將時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上C若電子是在t時(shí)刻進(jìn)入的，它將時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上D若電子是在t時(shí)刻進(jìn)入的，它將時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)題型15：帶電體在電場(chǎng)與重力場(chǎng)中的綜合問(wèn)題例1：（2014全國(guó)卷）如圖，O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，OB沿豎直方向，

19、BOA60，OBOA。將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好通過(guò)A點(diǎn)。使此小球帶電，電荷量為q(q0)，同時(shí)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向與OAB所在平面平行。現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出此帶電小球，該小球通過(guò)了A點(diǎn)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍，若該小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出，恰好通過(guò)B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的6倍。重力加速度大小為g。求：(1)無(wú)電場(chǎng)時(shí)，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與初動(dòng)能的比值；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。變式題：(多選)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度為E1104 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)l2

20、m的絕緣細(xì)線(xiàn)，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m0.08 kg的帶電小球，靜止時(shí)懸線(xiàn)與豎直方向成37角。若小球獲得初速度恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取小球在靜止時(shí)的位置為零電勢(shì)能點(diǎn)和重力勢(shì)能零點(diǎn)，cos370.8，g取10 m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A小球的電荷量q6105 C B小球動(dòng)能的最小值為1 JC小球在運(yùn)動(dòng)至圓周軌跡上的最高點(diǎn)時(shí)有機(jī)械能的最小值D小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的電勢(shì)能和機(jī)械能之和保持不變，且為4 J人教版高中物理3-1靜電場(chǎng)題型整理題型1：庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題例1:(多選)如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線(xiàn)的一

21、端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線(xiàn)與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球A靜止在斜面上，則()A小球A與B之間庫(kù)侖力的大小為B當(dāng)時(shí)，細(xì)線(xiàn)上的拉力為0C當(dāng)時(shí)，細(xì)線(xiàn)上的拉力為0D當(dāng)時(shí)，斜面對(duì)小球A的支持力為0【答案】AC【解析】由庫(kù)侖定律知A與B之間庫(kù)侖力大小為F，A正確；如果細(xì)線(xiàn)上的拉力為0，則小球所受重力mg、支持力FN、庫(kù)侖力F的合力為零，這三個(gè)力可構(gòu)成一個(gè)力的矢量三角形，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系有Fmgtan，解得，B錯(cuò)誤、C正確；斜面對(duì)小球A

22、的支持力不可能為零，D錯(cuò)誤。變式題：如圖所示，大小可以忽略不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B相互排斥，靜止時(shí)絕緣細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和，且，兩小球在同一水平線(xiàn)上，由此可知()AB球受到的庫(kù)侖力較大，電荷量較大BB球的質(zhì)量較大CB球受到的拉力較大D兩球接觸后再分開(kāi)，再處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，A球懸線(xiàn)與豎直方向的夾角仍小于B球懸線(xiàn)與豎直方向的夾角解析：根據(jù)牛頓第三定律可知，無(wú)論兩球電荷量是否相等，它們所受庫(kù)侖力都相等，故無(wú)法比較它們電荷量的大小，A錯(cuò)誤；對(duì)小球A、B受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件有mAg，mBg，因mB，B錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件有FTA，F(xiàn)TB，因mB，則0)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為

23、零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()Ak Bk CkDk【答案】B【解析】在a點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷q后，b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，說(shuō)明點(diǎn)電荷q在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與圓盤(pán)上電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，即EQEqk，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知圓盤(pán)上電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)EQk，則EdEQEqkkk，B正確。題型3：對(duì)電場(chǎng)線(xiàn)的理解及應(yīng)用例1：某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.若將一試探電荷q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)C.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同【答案】C 【解析】ACD、據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的分布可知，c點(diǎn)的電

24、場(chǎng)線(xiàn)比b點(diǎn)的電場(chǎng)線(xiàn)稀疏，即c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；b點(diǎn)的電場(chǎng)線(xiàn)比d點(diǎn)的電場(chǎng)線(xiàn)密，即b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線(xiàn)方向不同，即兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同，故AD錯(cuò)誤，C正確。B. 將一試探電荷+q由a點(diǎn)釋放，據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定可知，受與場(chǎng)強(qiáng)方向相同的電場(chǎng)力，它將左上方做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而不是沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，故B錯(cuò)誤。變式題：在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是()A甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上與連線(xiàn)等距的a、b兩點(diǎn)C丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上與連線(xiàn)等距的a、b兩點(diǎn)D丁圖

25、中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)【答案】C【解析】甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不相反，A錯(cuò)誤；對(duì)乙圖，根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密及對(duì)稱(chēng)性可判斷，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，B錯(cuò)誤；丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上與連線(xiàn)等距的a、b兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向相反，C正確；對(duì)丁圖，根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密可判斷，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，D錯(cuò)誤。題型4：帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡判斷例4：(多選)如圖所示，圖中實(shí)線(xiàn)是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)是某帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可做出的正確判

26、斷是()A帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大【答案】BCD【解析】根據(jù)軌跡彎曲方向只能判斷出電場(chǎng)力方向，由于不知電場(chǎng)線(xiàn)方向，故無(wú)法判斷帶電粒子電性，A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)疏密知EaEb，F(xiàn)aFb，a點(diǎn)加速度大于b點(diǎn)加速度，C正確；速度大小通過(guò)電場(chǎng)力做功來(lái)判斷，由a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，速度減小，D正確。變式題：實(shí)線(xiàn)為三條未知方向的電場(chǎng)線(xiàn)，從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線(xiàn)所示(a、b只受靜電力作用)，則()Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電B靜電力對(duì)a做正功，對(duì)

27、b做負(fù)功Ca的速度將減小，b的速度將增大Da的加速度將減小，b的加速度將增大【答案】D【解析】a、b兩個(gè)帶電粒子在M點(diǎn)以相同速度飛出，受電場(chǎng)力方向相反，但不知電場(chǎng)線(xiàn)方向，無(wú)法判斷哪個(gè)粒子帶正電，哪個(gè)粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)力方向與速度方向夾角都小于90，電場(chǎng)力對(duì)a、b均做正功，速度都將增大，B、C錯(cuò)誤；a向電場(chǎng)線(xiàn)越來(lái)越稀疏處運(yùn)動(dòng)，b向電場(chǎng)線(xiàn)越來(lái)越密集處運(yùn)動(dòng)，故a的加速度減小，b的加速度增大，D正確。題型5：帶電體的力電綜合問(wèn)題例1：(多選)如圖所示，傾角為的絕緣斜面固定在水平面上，當(dāng)質(zhì)量為m、電荷量為q的滑塊沿斜面下滑時(shí)，在此空間突然加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知滑塊受到的電場(chǎng)力小于滑塊的重力。

28、則下列說(shuō)法不正確的是()A若滑塊勻速下滑，加上豎直向上的電場(chǎng)后，滑塊將減速下滑B若滑塊勻速下滑，加上豎直向下的電場(chǎng)后，滑塊仍勻速下滑C若滑塊勻減速下滑，加上豎直向上的電場(chǎng)后，滑塊仍減速下滑，但加速度變大D若滑塊勻加速下滑，加上豎直向下的電場(chǎng)后，滑塊仍以原加速度加速下滑 【答案】ACD【解析】若滑塊勻速下滑，則有mgsinmgcos，當(dāng)加上豎直向上的電場(chǎng)后，電場(chǎng)力為F，沿斜面方向，(mgF)sin(mgF)cos，受力仍平衡，則滑塊仍勻速下滑，故A錯(cuò)誤，B正確；若滑塊勻減速下滑，則有mgsinmgcos，加速度大小為a1g(cossin)，加上豎直向上的電場(chǎng)后，沿斜面方向，(mgF)sin(mg

29、F)cos，加速度大小為a1mgcos，加速度大小為a2g(sincos)，加上豎直向下的電場(chǎng)后，在沿斜面方向，(mgF)sin(mgF)cos，滑塊仍勻加速變式題：如圖所示，一根長(zhǎng)L1.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在電場(chǎng)強(qiáng)度E1.0105 N/C、與水平方向成30角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q4.5106 C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q1.0106 C，質(zhì)量m1.0102 kg?，F(xiàn)將小球B從桿的上端N由靜止釋放，小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量k9.0109Nm2/C2，取g10 m/s2)問(wèn)：(1)小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？(2)

30、小球B的速度最大時(shí)，距M端的高度h1為多少？ 【答案】(1)3.2 m/s2 (2)0.9 m【解析】(1)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫(kù)侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力，沿桿方向運(yùn)動(dòng)，如圖由牛頓第二定律得mgqEsinma解得ag代入數(shù)據(jù)得a3.2 m/s2。(2)小球B速度最大時(shí)合力為零，即qEsinmg，解得h1代入數(shù)據(jù)解得h10.9 m。題型6：電勢(shì)高低與電勢(shì)能大小的判斷例1：某形狀不規(guī)則的導(dǎo)體置于靜電場(chǎng)中，由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體周?chē)霈F(xiàn)了如圖所示的電場(chǎng)分布，圖中虛線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)表示等勢(shì)面，A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)B將電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢(shì)能減小

31、CA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D將電子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，再?gòu)腃點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零【答案】A【解析】由沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低知，A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)，A正確；將電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，B錯(cuò)誤；由電場(chǎng)線(xiàn)疏密知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；A、C兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，都比B點(diǎn)的電勢(shì)高，將電子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)再移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，D錯(cuò)誤。變式題：如圖所示，在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，有A、B、C三點(diǎn)，A點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)，B點(diǎn)為連線(xiàn)上距A點(diǎn)距離為d的一點(diǎn)，C為連線(xiàn)中垂線(xiàn)距A點(diǎn)距離也為d的一點(diǎn)。下面關(guān)于三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、電勢(shì)高低的比較，正確的是()AEA

32、ECEB；ACBBEBEAEC；ACBCEAEB，EAB，ACD因?yàn)榱汶妱?shì)點(diǎn)未規(guī)定，所以無(wú)法判斷電勢(shì)的高低【答案】B【解析】根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線(xiàn)分布規(guī)律可知，電場(chǎng)線(xiàn)在B處密，在C處稀疏，故EBEAEC，中垂線(xiàn)為等勢(shì)面，所以AC，沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，故AB，所以有ACB，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。題型7：根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡、等勢(shì)面進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的判斷例1：(多選)如圖所示，虛線(xiàn)a、b、c表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面與紙平面的交線(xiàn)，且相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等。實(shí)線(xiàn)為一帶正電荷粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點(diǎn)，則下面說(shuō)法中正確的是()A三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最

33、高B對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大C對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大D帶電粒子由M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)，加速度增大【答案】CD【解析】由于帶電粒子做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因此所受電場(chǎng)力的方向必定指向軌道的凹側(cè)，且和等勢(shì)面垂直，所以電場(chǎng)線(xiàn)方向是由c指向b再指向a。根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的方向是電勢(shì)降低的方向，故cba，A錯(cuò)誤；帶正電荷粒子若從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)方向與運(yùn)動(dòng)方向成銳角，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；若從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)方向與運(yùn)動(dòng)方向成鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，即M點(diǎn)電勢(shì)能較小，故B錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，故粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能較大，C正確；由于相鄰等勢(shì)面之間

34、電勢(shì)差相等，N點(diǎn)等勢(shì)面較密，則ENEM，即qENqEM，由牛頓第二定律知，帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，加速度增大，D正確。變式題：(多選)如圖，一點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線(xiàn)圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線(xiàn)分別為帶電粒子M和N單獨(dú)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線(xiàn)圓的交點(diǎn)。已知M粒子帶正電荷，不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是()Aa點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)的電勢(shì)高BM在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能CN在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能DN在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功【答案】BC【解析】由M粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，M粒子受到的是吸引力，故固定于O點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，電場(chǎng)線(xiàn)從無(wú)窮遠(yuǎn)指向該點(diǎn)電荷，沿著電場(chǎng)

35、線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低，可知a點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)的電勢(shì)低，A錯(cuò)誤；a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)，而正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，因此M在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于它在a點(diǎn)的電勢(shì)能，根據(jù)能量守恒定律知，M粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，則M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能，B正確；e、d兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，則N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能，C正確；N粒子受到了排斥力作用，N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，D錯(cuò)誤。題型8：勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系例1：(多選)如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10 cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為1 V、2 V、3 V，正六

36、邊形所在平面與電場(chǎng)線(xiàn)平行。下列說(shuō)法正確的是()A通過(guò)CD和AF的直線(xiàn)應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線(xiàn)B勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10 V/mC勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛蒀指向AD將一個(gè)電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn)，電子的電勢(shì)能將減少1.61019 J【答案】ACD【解析】由題中數(shù)據(jù)和勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)分布特點(diǎn)可知AC的中點(diǎn)電勢(shì)為2 V，與B點(diǎn)電勢(shì)相同，且在BE連線(xiàn)上，所以BE為等勢(shì)線(xiàn)，CD、AF與BE平行，所以也是等勢(shì)線(xiàn)，A正確；電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直且從高電勢(shì)指向低電勢(shì)，故電場(chǎng)線(xiàn)方向?yàn)閺腃指向A，C正確；電場(chǎng)強(qiáng)度大小E V/m V/m，B錯(cuò)誤；UEDUBC1 V，將一個(gè)電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做功WEDeUED1.610

37、19 J，則電子電勢(shì)能減少1.61019 J，D正確。變式題：(多選)如圖所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們是一個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)，abcd，abbc,2abcdbc2l，電場(chǎng)線(xiàn)與四邊形所在平面平行。已知a點(diǎn)電勢(shì)為24 V，b點(diǎn)電勢(shì)為28 V，d點(diǎn)電勢(shì)為12 V。一個(gè)質(zhì)子(不計(jì)重力)經(jīng)過(guò)b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc成45，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()Ac點(diǎn)電勢(shì)為20 VB質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為C場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向cD質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功為8電子伏特【答案】ABD【解析】勻強(qiáng)電場(chǎng)中，abcd且2abcd，則UabUdc，得c20 V，A正確；如圖所示，

38、找到a點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)在bc的中點(diǎn)P。連結(jié)aP這一等勢(shì)線(xiàn)，依據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)垂直等勢(shì)線(xiàn)由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，畫(huà)出電場(chǎng)線(xiàn)如圖，C錯(cuò)誤；因bc2l，則bPabl，圖中45，從b點(diǎn)以v0經(jīng)過(guò)的質(zhì)子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)位移為2l，沿初速度方向位移：2lcos45v0t，得t，B正確；質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功WeUbc8 eV，D正確。題型9：圖象在電場(chǎng)中的應(yīng)用例1：(多選)如圖甲所示，有一絕緣圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，圓環(huán)平面為豎直平面。一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線(xiàn)穿過(guò)圓環(huán)，細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m10 g的帶正電的小球，小球所帶電荷量q5.0104 C。小球從C點(diǎn)由靜止釋放，其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運(yùn)動(dòng)的vt

39、圖象如圖乙所示。小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度圖象的切線(xiàn)斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線(xiàn))。則下列說(shuō)法正確的是()A在O點(diǎn)右側(cè)桿上，B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，場(chǎng)強(qiáng)大小為E1.2 V/mB由C到A的過(guò)程中，小球的電勢(shì)能先減小后變大C由C到A電勢(shì)逐漸降低DC、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCB0.9 V【答案】ACD【解析】速度圖象的斜率表示小球運(yùn)動(dòng)的加速度，由加速度定義式可知，a m/s20.06 m/s2，由牛頓第二定律得：Eqma，解得：E1.2 V/m，A正確；由速度圖象及動(dòng)能定理可知，小球由C到A過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做正功，故小球的電勢(shì)能一直減小，B錯(cuò)誤；由電勢(shì)能與電勢(shì)關(guān)系可知，由C到A過(guò)程中，電勢(shì)不斷降低，C正確；小球由C到

40、B過(guò)程中，qUCBmv0，代入數(shù)據(jù)解得：UCB0.9 V，D正確。例2：(多選)如圖甲所示，x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2(Q2位于坐標(biāo)原點(diǎn)O)，軸上有M、N、P三點(diǎn)(未畫(huà)出)，間距MNNP。Q1、Q2在x軸上產(chǎn)生的電勢(shì)隨x變化關(guān)系如圖乙所示。則()AN點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零B從M點(diǎn)到P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小CM、N之間電場(chǎng)方向沿x軸正方向D一正試探電荷從P移到M過(guò)程中，電場(chǎng)力做功|WPN|WNM|【答案】AC【解析】在電勢(shì)隨x變化關(guān)系圖(x圖象)中，切線(xiàn)的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，N點(diǎn)電勢(shì)最小，該點(diǎn)處圖象的斜率為0，所以N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，A正確；從M點(diǎn)到P點(diǎn)圖象斜率的大小先增大后減小，故電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后

41、增大，B錯(cuò)誤；M點(diǎn)的電勢(shì)為零，N點(diǎn)電勢(shì)小于零，沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，故在MN間電場(chǎng)方向由M指向N，沿x軸正方向，C正確；由題圖乙知NPM，故一正試探電荷從P移到M過(guò)程中，從P到N，電場(chǎng)力做正功，從N到M，電場(chǎng)力做負(fù)功，總功為負(fù)功，故|WPN|EB，B錯(cuò)誤；Er圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示電勢(shì)差，由圖乙知，Er曲線(xiàn)下R2R部分的面積大于2R3R部分的面積，則從球面到A點(diǎn)的電勢(shì)差大于AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，C錯(cuò)誤；因曲線(xiàn)下OR部分的面積等于2R3R部分的面積，則UABE0R，帶電量為q的正電荷沿直線(xiàn)從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功WqUABE0Rq，故D正確。題型10：電場(chǎng)力做功與電場(chǎng)中的功能關(guān)系例1：

42、(多選)如圖所示，ABC為表面光滑的斜劈，D為AC中點(diǎn)，質(zhì)量為m帶正電的小滑塊沿AB面由A點(diǎn)靜止釋放，滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)速度為v0，若空間加一與ABC平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，滑塊仍由靜止釋放，沿AB面滑下，滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)速度為v0，若滑塊由靜止沿AC面滑下，滑到斜面底端C點(diǎn)時(shí)速度為v0，則下列說(shuō)法正確的是()A電場(chǎng)方向與BC垂直B滑塊滑到D點(diǎn)時(shí)機(jī)械能增加了mvCB點(diǎn)電勢(shì)是C點(diǎn)電勢(shì)的2倍DB點(diǎn)電勢(shì)與D點(diǎn)電勢(shì)相等【答案】BD【解析】無(wú)電場(chǎng)時(shí)，小滑塊由A滑到B或C過(guò)程中，mghmv0。加上勻強(qiáng)電場(chǎng)后，從A到B過(guò)程中，mghqUABm(v0)20，從A到C過(guò)程中，mghqUACm(v0)20。聯(lián)立以上

43、三式解得：UAC2UAB，當(dāng)A點(diǎn)電勢(shì)為零時(shí)，C點(diǎn)電勢(shì)為B點(diǎn)電勢(shì)的2倍，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn)，UADUAB，即B、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等，D項(xiàng)正確；電場(chǎng)方向與BD垂直，A項(xiàng)錯(cuò)誤；滑塊由A到D過(guò)程中，qUADqUABmv0，由功能關(guān)系可知，滑塊滑到D時(shí)，機(jī)械能增加了mv，B項(xiàng)正確。變式題：如圖所示，地面上某個(gè)空間區(qū)域存在這樣的電場(chǎng)，水平虛線(xiàn)上方為場(chǎng)強(qiáng)E1，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)；虛線(xiàn)下方為場(chǎng)強(qiáng)E2，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m，帶電量q的小球從上方電場(chǎng)的A點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果剛好到達(dá)下方電場(chǎng)中與A關(guān)于虛線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的B點(diǎn)，則下列結(jié)論正確的是()A若AB高度差為h，則UABB帶電小球在A、B兩點(diǎn)電勢(shì)能相

44、等C在虛線(xiàn)上、下方的電場(chǎng)中，帶電小球運(yùn)動(dòng)的加速度相同D兩電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系滿(mǎn)足E22E1【答案】A【解析】從A到B的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得，qUABmgh0，解得：UAB，知A、B的電勢(shì)不相等，則電勢(shì)能不相等，故A正確，B錯(cuò)誤；小球從A到虛線(xiàn)速度由零加速至v，從虛線(xiàn)到B速度由v減為零，位移相同，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的速度與位移關(guān)系可知，加速度大小相等，方向相反，故C錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得，在上方電場(chǎng)，a1，在下方電場(chǎng)中，加速度大小為：a2，因?yàn)閍1a2，解得：E2E1，故D錯(cuò)誤。題型11：平行板電容器的兩類(lèi)動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題例1：如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地。一帶

45、電油滴位于兩極板間的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離()A帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)BP點(diǎn)的電勢(shì)將降低C帶電油滴的電勢(shì)能將減少D電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大【答案】B【解析】電容器上極板接電源正極，則板間場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下。由于帶電油滴在P點(diǎn)恰好處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，則油滴帶負(fù)電。上極板上移，板間距離d變大，板間電壓E不變，由E場(chǎng)，知E場(chǎng)變小，油滴向下運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；P點(diǎn)電勢(shì)等于P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差，由UE場(chǎng)d知，U變小，則P點(diǎn)電勢(shì)降低，故B選項(xiàng)正確；電勢(shì)能Epq，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大，則帶電油滴的電勢(shì)能將增加，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電

46、容C，d增大，則C減小，由QCUCE，知Q減小，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。變式題1：(多選)一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點(diǎn)，如圖所示，以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線(xiàn)所示的位置，則()AU變小，E不變BE變大，W變大CU變小，W不變DU不變，W不變解析：AC 當(dāng)平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)時(shí)，帶電量Q不變，兩極板間場(chǎng)強(qiáng)E，所以E保持不變，由于板間距d減小，據(jù)UEd可知，電容器的電壓U變小，A正確，B、D錯(cuò)誤。由于場(chǎng)強(qiáng)E保持不變，因此，P點(diǎn)與接地的負(fù)極板即與地的電勢(shì)差保持不

47、變，即點(diǎn)P的電勢(shì)保持不變，因此電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能W保持不變，故C正確。變式題2：如圖所示，R是一個(gè)定值電阻，A、B為水平正對(duì)放置的兩塊平行金屬板，兩板間有一帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()A若增大A、B兩金屬板的間距，有向右的電流通過(guò)電阻RB若增大A、B兩金屬板的間距，P將向上運(yùn)動(dòng)C若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，P將向上運(yùn)動(dòng)D若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，P將向上運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】電容器和電源相連，則兩極板間的電壓恒定，若增大A、B兩金屬板的間距，根據(jù)公式C可知，電容減小，根據(jù)公式C，可得電容器兩極板上所帶電荷量減小，故電容器放電，R中有向左的電流，A項(xiàng)錯(cuò)

48、誤；由于兩極板間的電壓不變，若增大A、B兩金屬板的間距，根據(jù)公式E可得兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，微粒P受到的電場(chǎng)力小于重力，將向下運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，相當(dāng)于兩極板間的距離減小，則電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力大于重力，P向上運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)正確；若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，相當(dāng)于r增大，但兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電場(chǎng)力不變，微粒P仍靜止，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題型12：帶電粒子在電場(chǎng)中的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)例1：如圖所示，金屬板A、B水平放置，兩板中央有小孔S1、S2，A、B與直流電源連接。閉合開(kāi)關(guān)，從S1孔正上方O處由靜止釋放一帶電小球，小球剛好能到達(dá)S2孔，不計(jì)空氣阻力，要使此小球從

49、O點(diǎn)由靜止釋放后穿過(guò)S2孔，應(yīng)()A僅上移A板適當(dāng)距離B僅下移A板適當(dāng)距離C斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，再上移A板適當(dāng)距離D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，再下移A板適當(dāng)距離【答案】D【解析】設(shè)板間距離為d，O距S1為h，電源電壓為U，由題意知從O釋放一帶電小球到達(dá)S2孔速度為零，則電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功，由動(dòng)能定理得：mg(hd)qU0，若僅上移A板適當(dāng)距離，兩板間電壓不變，仍滿(mǎn)足mg(hd)qU0，小球仍剛好能到達(dá)S2，則A選項(xiàng)錯(cuò)誤；若僅下移A板適當(dāng)距離，到達(dá)S2處速度為零，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，Q不變，因E，則場(chǎng)強(qiáng)E不變，由動(dòng)能定理得：mg(hd)Eqd0，將A板向上移適當(dāng)距離，假設(shè)仍能到達(dá)S2處，則重力做功不變，電場(chǎng)力做功增多

50、，故假設(shè)不成立，即到達(dá)不了S2處速度已為零，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；若下移A板適當(dāng)距離x，假設(shè)仍能到達(dá)S2處，則重力做功不變，電場(chǎng)力做功變少，所以總功為正功，到達(dá)S2處小球速度不為零，能夠穿過(guò)S2孔，故D選項(xiàng)正確。變式題：如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m，電荷量為q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g)。求：(1)小球到達(dá)小孔處的速度；(2)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量；(3)小球從開(kāi)始下落至運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間?！敬鸢浮?1)(2)C (3

51、)【解析】(1)由v22gh，得v。(2)在極板間帶電小球受重力和電場(chǎng)力作用，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知：mgqEma由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知：0v22ad整理得電場(chǎng)強(qiáng)度E由UEd，QCU，得電容器所帶電荷量QC。(3)由hgt，0vat2，tt1t2整理得t。題型13：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)例1：(多選)如圖所示，A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U。電子最終打在熒光屏P上，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，電子打在P上的位置上升B滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，電子打在P上的位置上升C電壓U增大時(shí)，電子從發(fā)出到打在P上的時(shí)間不變D電壓U增大時(shí)，電子打在P上的速度大小不變