靜電場 第一講 - 有答案

1、靜電場專題精講第一講第一節(jié)電場的力的性質(zhì)考點(diǎn)一、物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒1.物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)(1)原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子構(gòu)成，原子核的正電荷數(shù)與電子的負(fù)電荷數(shù)相等(2)金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，這種電子叫做自由電子2電荷及電荷守恒定律(1)元電荷：最小的電荷量，其值為e1.60×1019C.其他帶電體的電荷量皆為元電荷的整數(shù)倍(2)電荷守恒定律內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變起電方式：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電帶電實質(zhì)：物體帶電的實質(zhì)

2、是得失電子.考點(diǎn)二、點(diǎn)電荷、靜電場1.點(diǎn)電荷(1)當(dāng)帶電體本身的大小和形狀對研究的問題影響很小時，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷(2)是一種理想化的物理模型2靜電場(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)(2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用考點(diǎn)三、庫侖定律1.內(nèi)容：真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比作用力的方向在它們的連線上2表達(dá)式：Fk，式中k9.0×109 N·m2/C2，叫靜電力常量3適用條件：真空中的點(diǎn)電荷.考點(diǎn)四、電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)1.定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷受到的電場力F與它的電荷量

3、q的比值2定義式：E.單位：N/C或V/m3點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度：真空中點(diǎn)電荷形成的電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度：Ek.4方向：規(guī)定正電荷在電場中某點(diǎn)所受電場力的方向為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向5電場強(qiáng)度的疊加：電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和，遵從平行四邊形定則考點(diǎn)五、電場線1.定義：為了形象地描述電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱及方向，在電場中畫出一些曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向一致，曲線的疏密表示電場的強(qiáng)弱2幾種典型電場的電場線(如圖611所示)(模型演示見PPT課件)圖611熱點(diǎn)一電場強(qiáng)度的理解及計算1電場強(qiáng)度三個表達(dá)式的比較表達(dá)式比較 EEkE公式意義電場強(qiáng)

4、度定義式真空中點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的決定式勻強(qiáng)電場中E與U的關(guān)系式適用條件一切電場勻強(qiáng)電場決定因素由電場本身決定，與q無關(guān)由場源電荷Q和場源電荷到該點(diǎn)的距離r共同決定由電場本身決定，d為沿電場方向的距離相同點(diǎn)矢量，遵守平行四邊形定則 單位：1 N/C1 V/m2.電場強(qiáng)度的計算方法：除用以上三個表達(dá)式計算外，還可以借助下列三種方法求解：(1)電場疊加合成的方法(2)平衡條件求解法(3)對稱法【典例1】 (2013·新課標(biāo)全國卷，15)如圖615，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、 b、d三個點(diǎn)，a和b、b和c、 c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處

5、有一電荷量為q (q>0)的固定點(diǎn)電荷已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()圖615Ak Bk Ck Dk解析本題應(yīng)從點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場和電場的疊加角度解決問題已知a處點(diǎn)電荷和帶電圓盤均在b處產(chǎn)生電場，且b處場強(qiáng)為零，所以帶電圓盤在b處產(chǎn)生的電場場強(qiáng)E1和q在b處產(chǎn)生的電場場強(qiáng)Eab等大反向，即E1Eab，帶電圓盤在d處產(chǎn)生的電場場強(qiáng)E2E1且方向與E1相反，q在d處產(chǎn)生的電場場強(qiáng)Ead，則d處場強(qiáng)EdE2Eadk，選項B正確答案B反思總結(jié)分析電場疊加問題的一般步驟電場強(qiáng)度是矢量，疊加時應(yīng)遵從平行四邊形定則，分析電場的疊加問題的一般步驟是：(1)確定分析計算的空間

6、位置；(2)分析該處有幾個分電場，先計算出各個分電場在該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向；(3)依次利用平行四邊形定則求出矢量和【跟蹤短訓(xùn)】1在圖616中，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場中，已知ACBC，ABC60°，BC20 cm.把一個電量q1×105C的正電荷從A移到B，電場力做功為0；從B移到C，電場力做功為1.73×103J.該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小和方向為()圖616 A865 V/m垂直AB連線斜向下B865 V/m沿CB方向C1 000 V/m垂直AB連線斜向下D1 000 V/m垂直AB連線斜向上解析把電荷q從A移到B，電場力做功為零，因此A、B為等勢面上的

7、兩點(diǎn)據(jù)電荷從B移到C的做功情況，得B、C兩點(diǎn)間電勢差UBC173 V<0而UBCBC可知B點(diǎn)電勢比C點(diǎn)電勢低173 V根據(jù)電場線和等勢面的關(guān)系知，場強(qiáng)方向必垂直于AB連線斜向下，如圖所示，大小為E1 000 V/m 答案C2如圖617所示，一個質(zhì)量為30 g、帶電量為1.7×108C的半徑極小的小球用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中，電場線與水平面平行當(dāng)小球靜止時，測得懸線與豎直方向夾角為30°，則勻強(qiáng)電場方向和大小為(g取10 m/s2)()圖617 A水平向右5×106 N/CB水平向右1×107 N/CC水平向左5×106 N/CD水平向左1

8、×107 N/C解析分析小球受力，重力mg豎直向下，絲線拉力FT沿絲線方向向上，因為小球處于平衡狀態(tài)，還應(yīng)受水平向左的電場力F.小球帶負(fù)電，所受電場力方向與場強(qiáng)方向相反，所以場強(qiáng)方向水平向右小球在3個力作用之下處于平衡狀態(tài)，3個力的合力必為零所以Fmgtan 30°，又FEq，Eqmgtan 30°，則E，代入數(shù)據(jù)得：E1×107 N/C.答案B3(2013·江蘇卷，3)下列選項中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度最大的是()解析每個圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，設(shè)為E.根據(jù)電場的

9、疊加原理和對稱性，得A、B、C、D各圖中O點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為EAE、EBE、ECE、ED0，故選項B正確答案B熱點(diǎn)二庫侖力作用下的平衡問題1靜電場中帶電體平衡問題的解題思路(1)確定研究對象如果有幾個物體相互作用時，要依據(jù)題意，適當(dāng)選取“整體法”或“隔離法”，確定研究對象(2)受力分析注意多了一個庫侖力.(3)列平衡方程2庫侖定律及庫侖力的兩點(diǎn)注意(1)庫侖定律適用于真空中的點(diǎn)電荷，其正負(fù)不表示力的大小，而表示力的性質(zhì)(2)庫侖力具有力的共性，如兩個點(diǎn)電荷間的庫侖力滿足牛頓第三定律【典例2】(2013·新課標(biāo)全國卷，18)如圖618，在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于

10、邊長為l的正三角形的三個頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場中已知靜電力常量為k.若三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小為()圖618 A. B C. D解析各小球都在力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，分別對各小球受力分析，列平衡方程可求解以c球為研究對象，除受a、b兩個小球的庫侖力外還受勻強(qiáng)電場的靜電力，如圖所示c球處于平衡狀態(tài)，據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知F2kcos 30°，F(xiàn)Eqc，解得E，選項B正確答案B【跟蹤短訓(xùn)】4下列選項中，A球系在絕緣細(xì)線的下端，B球固定在絕緣平面上，它們帶電的種類以及位置已在圖中標(biāo)出A球能保持靜止的是()解析對帶電小球A

11、進(jìn)行受力分析，小球A受到重力、線的拉力和庫侖力的作用，小球A能保持靜止，說明三個力的合力為零答案AD5兩個大小相同的小球帶有同種電荷，質(zhì)量分別為m1和m2，帶電荷量分別是q1和q2，用絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與中垂線方向成1角和2角，且兩球處于同一水平線上，如圖619所示，若12，則下述結(jié)論正確的是()圖619 Aq1一定等于q2B一定滿足Cm1一定等于m2D必須同時滿足q1q2、m1m2解析分別對兩小球進(jìn)行受力分析，如圖所示，由平衡條件得FFTsin 10；FTcos 1m1g0.所以tan 1.同理tan 2.因為12，所以m1m2.答案C熱點(diǎn)三對電場線的理解及應(yīng)用一、電

12、場線的應(yīng)用(1)判斷電場強(qiáng)度的方向：電場線上任意一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)電場的方向(2)判斷電場力的方向正電荷的受力方向和電場線在該點(diǎn)切線方向相同，負(fù)電荷的受力方向和電場線在該點(diǎn)切線方向相反(3)判斷電場強(qiáng)度的大小(定性)電場線密處電場強(qiáng)度大，電場線疏處電場強(qiáng)度小，進(jìn)而可判斷電荷受力大小和加速度的大小(4)判斷電勢的高低與電勢降低的快慢沿電場線的方向電勢逐漸降低，電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向【典例3】 三個點(diǎn)電荷電場的電場線分布如圖6110所示，圖中a、b兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，電勢分別為a、b，則()圖6110AEa>Eb，a>b BEa<Eb，a<bC

13、Ea>Eb，a<b DEa<Eb，a>b解析由題圖可以看出a處電場線更密，所以Ea>Eb，根據(jù)對稱性，a處的電勢應(yīng)與右側(cè)負(fù)電荷附近對稱點(diǎn)的電勢相等，再根據(jù)沿電場線方向電勢降低可以判定b>a，故C項正確答案C【跟蹤短訓(xùn)】6圖6111是某一點(diǎn)電荷的電場線分布圖，下列表述正確的是()圖6111Aa點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢B該點(diǎn)電荷帶負(fù)電Ca點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同Da點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度解析沿電場線方向電勢降低，故A選項錯誤；由圖中電場線分布知，此圖為一負(fù)點(diǎn)電荷的電場線分布圖，B項正確；電場線密集處場強(qiáng)大，C項錯、D項正確答案BD7圖6112中的實線表示

14、電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動軌跡，粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，可以判定()圖6112AM點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢BM點(diǎn)的電勢小于N點(diǎn)的電勢C粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力D粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力解析此電場為非勻強(qiáng)電場，從電場線的疏密程度能夠判斷出場強(qiáng)的大小，N點(diǎn)處電場線比M點(diǎn)處密集，則N點(diǎn)場強(qiáng)大于M點(diǎn)場強(qiáng)，同一帶電粒子在N點(diǎn)受到的電場力大于在M點(diǎn)受到的電場力，D正確、C錯誤順著電場線的方向電勢逐漸降低，M點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢，A正確、B錯誤答案AD物理建模 三電荷平衡模型兩個等量點(diǎn)電荷電場的分布模型三電荷平衡模型1模型構(gòu)建對由三個自由電荷

15、組成的系統(tǒng)，且它們僅靠彼此間的靜電力作用而處于平衡狀態(tài)，該系統(tǒng)即為三電荷平衡模型2模型條件(1)三個點(diǎn)電荷共線(2)三個點(diǎn)電荷彼此間僅靠電場力作用達(dá)到平衡，不受其他外力(3)任意一個點(diǎn)電荷受到其他兩個點(diǎn)電荷的電場力大小相等，方向相反，為一對平衡力3模型特點(diǎn)(1)“三點(diǎn)共線”三個點(diǎn)電荷分布在同一直線上(2)“兩同夾異”正負(fù)電荷相互間隔(3)“兩大夾小”中間電荷的電荷量最小(4)“近小遠(yuǎn)大”中間電荷靠近電荷量較小的電荷【典例1】 如圖6113所示，在光滑絕緣水平面上放置電荷量分別為q1、q2、q3的三個點(diǎn)電荷，三者位于一條直線上，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，三個點(diǎn)電

16、荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)圖6113(1)若q2為正電荷，判斷q1和q3的電性；(2)求q1、q2、q3三者電荷量大小之比解析(1)q2為正電荷時，假設(shè)q1為正電荷，要使q2受力平衡，q3應(yīng)為正電荷，但此時分析q1的受力情況，q2對q1有向左的斥力，q3對q1也有向左的斥力，q1所受合力向左，不能平衡，因此，q2為正電荷時，q1只能為負(fù)電荷同理可知，q3為負(fù)電荷(2)三個點(diǎn)電荷所受合力都等于零，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和庫侖定律有對q2：kk 對q1：kk聯(lián)立可解得q1q2q3212 答案(1)負(fù)，負(fù)(2)212即學(xué)即練1兩個可自由移動的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處，如圖6114所示A處電荷帶正電荷量Q1，B處電

17、荷帶負(fù)電荷量Q2，且Q24Q1，另取一個可以自由移動的點(diǎn)電荷Q3，放在AB直線上，欲使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則()圖6114AQ3為負(fù)電荷，且放于A左方BQ3為負(fù)電荷，且放于B右方CQ3為正電荷，且放于A、B之間DQ3為正電荷，且放于B右方解析因為每個電荷都受到其余兩個電荷的庫侖力作用，且已知Q1和Q2是異種電荷，對Q3的作用力一為引力，一為斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之間根據(jù)庫侖定律知，由于B處的電荷Q2電荷量較大，Q3應(yīng)放在離Q2較遠(yuǎn)而離Q1較近的地方才有可能處于平衡，故應(yīng)放在Q1的左側(cè)要使Q1和Q2也處于平衡狀態(tài)，Q3必須帶負(fù)電，故應(yīng)選A.答案A兩個等量點(diǎn)電荷電場的分布模型1模型

18、構(gòu)建2模型條件：(1)等量 (2)點(diǎn)電荷3模型特點(diǎn)項目等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處的場強(qiáng)大小最小，指向負(fù)電荷一方為零連線上的場強(qiáng)大小沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿中垂線由O點(diǎn)向外場強(qiáng)大小O點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先變大后變小【典例2】 如圖6115為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場中的一簇電場線，已知該電場線關(guān)于虛線對稱，O點(diǎn)為A、B電荷連線的中點(diǎn)，a、b為其連線的中垂線上對稱的兩點(diǎn)，則下列說法正確的是()圖6115AA、B可能帶等量異號的正、負(fù)電荷BA、B可能帶不等量的正電荷Ca、b兩點(diǎn)處無電場線，故其電場強(qiáng)度可能為零D同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受電場力大小

19、相等，方向一定相反解析根據(jù)題圖中的電場線分布可知，A、B帶等量的正電荷，選項A、B錯誤；a、b兩點(diǎn)處雖然沒有畫電場線，但其電場強(qiáng)度一定不為零，選項C錯誤；由圖可知，a、b兩點(diǎn)處電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受電場力大小相等，方向一定相反，選項D正確答案D即學(xué)即練2(2013·山東卷，19)如圖6116所示，在x軸上相距為L的兩點(diǎn)固定兩個等量異種點(diǎn)電荷Q、Q，虛線是以Q所在點(diǎn)為圓心、為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對稱下列判斷正確的是()圖6116Ab、d兩點(diǎn)處的電勢相同B四個點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低Cb、d兩點(diǎn)

20、處的電場強(qiáng)度相同D將一試探電荷q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，q的電勢能減小解析根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場線及等勢線的分布可知b、d兩點(diǎn)電勢相同，電場強(qiáng)度大小相等、方向不同，選項A對，C錯c點(diǎn)電勢為0，由a經(jīng)b到c，電勢越來越低，正電荷由a經(jīng)b到c電勢能越來越小，選項B、D對答案ABD對應(yīng)高考題組1(2010·全國，17)在雷雨云下沿豎直方向的電場強(qiáng)度約為104 V/m.已知一半徑為1 mm的雨滴在此電場中不會下落，取重力加速度大小為10 m/s2，水的密度為103 kg/m3.這雨滴攜帶的電荷量的最小值約為()A2×109C B4×109C C6×109C D8&

21、#215;109C解析由于雨滴在此電場中不會下落，則有：qEmgr3·g 雨滴所帶電荷量為：q4×109 C，正確選項為B. 答案B2(2010·海南單科，4)如圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，MOP60°.電荷量相等、符號相反的兩個點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場強(qiáng)大小變?yōu)镋2，E1與E2之比為() A12 B21 C2 D4解析依題意，每個點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為，則當(dāng)N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)時，O點(diǎn)場強(qiáng)如圖所示，合場強(qiáng)大小為E2，則，B正確答案B3(201

22、1·上海單科，16)如圖，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)地面受到的壓力為N，球b所受細(xì)線的拉力為F.剪斷連接球b的細(xì)線后，在球b上升過程中地面受到的壓力()A小于N B等于N C等于NF D大于NF解析剪斷連接球b的細(xì)線后，b球會向上加速，造成兩球之間的靜電力F電增大，設(shè)箱子質(zhì)量為M，剪斷前由整體法有NMgmagmbg，F(xiàn)電mbgF.剪斷后對箱和a球有NMgmagF電NmbgF電，由于F電>F電，所以N>NF，故選D.答案D4(2011·重慶卷)如圖所示，電量為q和q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)

23、電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)有()A體中心、各面中心和各邊中點(diǎn) B體中心和各邊中點(diǎn)C各面中心和各邊中點(diǎn) D體中心和各面中心解析根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E及正方體的對稱性可知正方體的體中心點(diǎn)及各面的中心點(diǎn)處場強(qiáng)為零，故答案為D.答案D5(2011·海南卷，3)三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑球1的帶電荷量為q，球2的帶電荷量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時球1、2之間作用力的大小為F.現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時球1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變由此可知()An3 Bn4 Cn5 Dn6解析根據(jù)庫侖定律，球3未

24、與球1、球2接觸前，球1、2間的庫侖力Fk，三個金屬小球相同，接觸后電荷量均分，球3與球2接觸后，球2和球3的帶電荷量q2q3，球3再與球1接觸后，球1的帶電荷量q1，此時1、2間的作用力Fkk，由題意知FF，即n，解得n6.故D正確答案D6(2013·北京卷，18)某原子電離后其核外只有一個電子，若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運(yùn)動，那么電子運(yùn)動()A半徑越大，加速度越大B半徑越小，周期越大C半徑越大，角速度越小D半徑越小，線速度越小解析本題是以微觀情景為背景，電子所受的庫侖力提供向心力，可根據(jù)庫侖定律和圓周運(yùn)動知識來判斷對電子來說，庫侖力提供其做圓周運(yùn)動的向心力，則kma

25、mm2rmr得：a，v，T，因此選項C正確答案C7(2012·浙江理綜，19)用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上而下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5 cm時圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示對上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說法正確的是()A摩擦使筆套帶電B筆套靠近圓環(huán)時，圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號電荷C圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力D筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和解析筆套與頭發(fā)摩擦后，能夠吸引圓環(huán)，說明筆套上帶了電荷，即摩擦使筆套帶電，選項A正確；筆套靠近圓環(huán)時，由于靜電感應(yīng)，會使圓環(huán)上、下

26、部感應(yīng)出異號電荷，選項B正確；圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，是由于圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)所受的重力，故選項C正確；筆套接觸到圓環(huán)后，筆套上的部分電荷轉(zhuǎn)移到圓環(huán)上，使圓環(huán)帶上相同性質(zhì)的電荷，選項D錯誤答案ABC8(2012·安徽卷)如圖11甲所示，半徑為R的均勻帶電圓形平板，單位面積帶電量為，其軸線上任意一點(diǎn)P(坐標(biāo)為x)的電場強(qiáng)度可以由庫侖定律和電場強(qiáng)度的疊加原理求出：E2k，方向沿x軸現(xiàn)考慮單位面積帶電量為0的無限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為r的圓板，如圖乙所示則圓孔軸線上任意一點(diǎn)Q(坐標(biāo)為x)的電場強(qiáng)度為()A2k0 B2k0 C2k0 D2k0解析根據(jù)半徑為R的均勻帶

27、電圓形平板在P點(diǎn)的電場強(qiáng)度E2k，用極限思維法推知當(dāng)帶電圓板無限大時(即當(dāng)R)的電場強(qiáng)度E2k，對于無限大帶電平板，挖去一半徑為r的圓板的電場強(qiáng)度，可利用填補(bǔ)法，即將挖去的圓板填充進(jìn)去，這時Q點(diǎn)的電場強(qiáng)度EQ2k0，則挖去圓板后的電場強(qiáng)度EQ2k02k02k0，故選項A正確選項B、C、D錯誤答案AA對點(diǎn)訓(xùn)練練熟基礎(chǔ)知識題組一對電場強(qiáng)度理解及計算1(多選)下列關(guān)于電場強(qiáng)度的兩個表達(dá)式E和E的敘述，正確的是()AE是電場強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量BE是電場強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場中電荷所受的電場力，q是放入電場中電荷的電荷量，它適用于任何電場CE是點(diǎn)電

28、荷場強(qiáng)的計算式，Q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量，它不適用于勻強(qiáng)電場D從點(diǎn)電荷場強(qiáng)計算式分析庫侖定律的表達(dá)式Fk，式是點(diǎn)電荷q2產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q1處的場強(qiáng)大小，而是點(diǎn)電荷q1產(chǎn)生的電場在q2處場強(qiáng)的大小解析公式E是電場強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場E是點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計算公式，只適用于點(diǎn)電荷電場，庫侖定律公式Fk可以看成q1在q2處的電場E1對q2的作用力，故A錯誤，B、C、D正確答案BCD2(單選)圖6117中邊長為a的正三角形ABC的三個頂點(diǎn)分別固定三個點(diǎn)電荷q、q、q，則該三角形中心O點(diǎn)處的場強(qiáng)為()圖6117 A.，方向由C指向O B.，方向由O指向CC.，方向由C指向O D.，方向由O指向C

29、解析每個點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小都是E，畫出矢量疊加的示意圖，如圖所示，由圖可得O點(diǎn)處的合場強(qiáng)為E02E，方向由O指向C. B項正確答案B3(2013·海南卷，1)(單選)如圖6118，電荷量為q1和q2的兩個點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn)已知在P、Q連線上某點(diǎn)R處的電場強(qiáng)度為零，且PR2RQ.則()圖6118Aq12q2Bq14q2Cq12q2Dq14q2解析由于R處的合場強(qiáng)為0，故兩點(diǎn)電荷的電性相同，結(jié)合點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式Ek可知kk0，又r12r2，故q14q2，本題選B.答案B題組二庫侖力作用下的平衡問題4(單選)如圖6119所示，兩個電荷量均為q的小球用長為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩連接，靜

30、止在光滑的絕緣水平面上兩個小球的半徑rl，k表示靜電力常量則輕繩的張力大小為()圖6119A0 B C D解析輕繩的張力大小等于兩個帶電小球之間的庫侖力，由庫侖定律知，F(xiàn)，B正確答案B5(單選)如圖6120所示，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長的絕緣細(xì)線下端有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為.若兩次實驗中B的電荷量分別為q1和q2，分別為30°和45°，則為()圖6120 A2 B3 C2 D3解析對A受力分析如圖所示，由庫侖定律得Fk；又rlsin ，F(xiàn)

31、Gtan 由以上各式可解得qB，因G、l、qA、k不變，則2.故C正確答案C6(單選)如圖6121所示三個點(diǎn)電荷q1、q2、q3在一條直線上，q2和q3的距離為q1和q2距離的兩倍，每個點(diǎn)電荷所受靜電力的合力為零，由此可以判定，三個點(diǎn)電荷的電荷量之比q1q2q3為()圖6121A(9)4(36) B9436 C(3)2(6) D326解析由三電荷平衡模型的特點(diǎn)“兩同夾異”可知，q1和q3為同種電荷，它們與q2互為異種電荷，設(shè)q1和q2距離為r，則q2和q3的距離為2r，對于q1有，則有，對q3有，所以，考慮到各電荷的電性，故A正確答案A題組三對電場線的理解及應(yīng)用7(單選)某靜電場的電場線分布如

32、圖6122所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為P和Q，則()圖6122AEP>EQ，P>Q BEP>EQ，P<QCEP<EQ，P>Q DEP<EQ，P<Q解析根據(jù)沿著電場線的方向電勢是降落的，可以判斷出P>Q；根據(jù)電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，可以判斷出EP>EQ，故選A.答案A8(單選)如圖6123所示，實線是電場線，一帶電粒子只在電場力的作用下沿虛線由A運(yùn)動到B的過程中，其速度時間圖象是選項中的()圖6123 解析電場力的方向指向凹的一面且沿與電場線相切的方向，因此粒子從A到B的過程中電場力與速度的夾角大

33、于90°，粒子做減速運(yùn)動，電場力越來越小，加速度越來越小，故B項正確答案B9(2013·云南昆明質(zhì)檢)(多選)A、B為一電場中x軸上的兩點(diǎn)，如圖6124甲所示一電子僅在電場力作用下沿x軸運(yùn)動，該電子的動能Ek隨其坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法正確的是()圖6124A該電場不可能是點(diǎn)電荷形成的電場 BA、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小關(guān)系為EA<EBCA、B兩點(diǎn)電勢的關(guān)系為A<B D電子在A、B兩點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為EpA<EpB解析由動能定理得FxEk，則F，可知電子所受的電場力不變，電場強(qiáng)度不變，故B錯誤，A正確；電子由A到B電場力做正功，電勢能減小，D錯誤；

34、電場線的方向由B指向A，沿著電場線電勢降低，故A<B，C正確答案ACB深化訓(xùn)練提高能力技巧10(單選)一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量為Q的電荷，另一電荷量為q的點(diǎn)電荷放在球心O上由于對稱性，點(diǎn)電荷受力為零現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(rR)的一個很小的圓孔，則此時置于球心處的點(diǎn)電荷()A受力大小為零 B受力大小為，方向由圓孔指向球心C受力大小為，方向由圓孔指向球心 D受力大小為，方向由球心指向圓孔解析把球殼分成無限多個微元，由對稱性可知除挖去的圓孔和其對稱處外其他都有兩個微元關(guān)于圓心對稱，兩對稱微元對球心處的點(diǎn)電荷作用力的合成為零球殼上電荷面密度為，與挖去的圓孔對稱處的微元帶電荷量Q.

35、由庫侖定律得Q對圓心處點(diǎn)電荷q的作用力大小F，由同種電荷相互排斥可知庫侖力方向由球心指向圓孔，選項D正確答案D11(單選)如圖6125所示，一個均勻的帶電圓環(huán)，帶電荷量為Q，半徑為R，放在絕緣水平桌面上圓心為O點(diǎn)，過O點(diǎn)作一豎直線，在此線上取一點(diǎn)A，使A到O點(diǎn)的距離為R，在A點(diǎn)放一檢驗電荷q，則q在A點(diǎn)所受的電場力為()圖6125A.，方向向上B，方向向上C.，方向水平向左D不能確定解析先把帶電圓環(huán)分成若干個小部分，每一部分可視為點(diǎn)電荷，各點(diǎn)電荷對檢驗電荷的庫侖力在水平方向上相互抵消，豎直向上方向上電場力大小為，故選B.答案B12(單選)如圖6126所示，將兩個擺長均為l的單擺懸于O點(diǎn)，擺球質(zhì)

36、量均為m，帶電荷量均為q(q>0)將另一個帶電荷量也為q(q>0)的小球從O點(diǎn)正下方較遠(yuǎn)處緩慢移向O點(diǎn)，當(dāng)三個帶電小球分別處于等邊三角形abc的三個頂點(diǎn)上時，擺線的夾角恰好為120°，則此時擺線上的拉力大小等于()圖6126 A.mg Bmg C2· D·解析對a處小球進(jìn)行隔離分析，如圖所示，小球處于平衡狀態(tài)，則FO a sin 30°Fqcos 30°mgFO acos 30°FqFqsin 30°，聯(lián)立解得FO amg，又利用對稱性可知FO aFO b. 答案B13(多選)如圖6127所示，一個電荷量為Q的點(diǎn)

37、電荷甲固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)，另一個電荷量為q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動，到B點(diǎn)時速度最小且為v.已知靜電力常量為k，點(diǎn)電荷乙與水平面間的動摩擦因數(shù)為，AB間距離為L，則()圖6127AOB間的距離為B從A到B的過程中，電場力對點(diǎn)電荷乙做的功為WmgLmvmv2C從A到B的過程中，電場力對點(diǎn)電荷乙做的功為WmgLmv2mvD在點(diǎn)電荷甲形成的電場中，AB間的電勢差UAB解析點(diǎn)電荷乙到達(dá)B點(diǎn)時電場力等于摩擦力，即kmg，所以lOB，選項A正確；從A到B的過程中，電場力做正功，摩擦力做負(fù)功，根據(jù)動能定理有WmgLmv2mv，所以WmgLmv2mv，選項B錯誤、C正確

38、；根據(jù)WqUAB可得，UAB，選項D錯誤答案AC14(2013·安徽卷·20)(單選)如圖6128所示，xOy平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿z0的空間，z0的空間為真空將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上zh處，則在xOy平面上會產(chǎn)生感應(yīng)電荷空間任意一點(diǎn)處的電場皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的已知靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，則在z軸上z處的電場強(qiáng)度大小為(k為靜電力常量)()圖6128 Ak Bk CkDk解析本題需抓住題中的隱含條件：靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，然后利用電場的疊加原理求解在z軸上z處的B點(diǎn)，電場是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷

39、共同激發(fā)的由于該處電場強(qiáng)度為零，設(shè)導(dǎo)體表面在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為E，則有kE.根據(jù)對稱性知，導(dǎo)體表面感應(yīng)電荷在z處的A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小也為E，但方向與B點(diǎn)相反則z處A點(diǎn)的合電場強(qiáng)度E合kEk.故選項D正確答案D第二節(jié)電場的能的性質(zhì)考點(diǎn)一、電勢、電勢能1.電勢能(1)電場力做功的特點(diǎn)：電場力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)(2)電勢能定義：電荷在電場中具有的勢能，數(shù)值上等于將電荷從該點(diǎn)移到零勢能位置時電場力所做的功電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：電場力做的功等于電勢能的減少量，即WABEpAEpBEp.2電勢(1)定義：試探電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢能Ep與它的電荷量q的比值(2)定義式：.(3

40、)矢標(biāo)性：電勢是標(biāo)量，有正負(fù)之分，其正(負(fù))表示該點(diǎn)電勢比零電勢高(低)(4)相對性：電勢具有相對性，同一點(diǎn)的電勢因選取零電勢點(diǎn)的不同而不同3等勢面(1)定義：電場中電勢相等的各點(diǎn)組成的面(2)四個特點(diǎn)等勢面一定與電場線垂直在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功電場線方向總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面等差等勢面越密的地方電場強(qiáng)度越大，反之越小考點(diǎn)二、電勢差1.定義：電荷在電場中，由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時，電場力做功與移動電荷的電荷量的比值2定義式：UAB.3電勢差與電勢的關(guān)系：UABAB，UABUBA.4影響因素：電勢差UAB由電場本身的性質(zhì)決定，與移動的電荷q及電場力做的功WAB無關(guān)，與

41、零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)考點(diǎn)三、勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系1電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系：勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場線方向的距離的乘積即UEd，也可以寫作E.2公式UEd的適用范圍：勻強(qiáng)電場.考點(diǎn)四、勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系1.靜電感應(yīng)、靜電平衡：把金屬導(dǎo)體放在外電場中，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用而發(fā)生遷移，使導(dǎo)體的兩面出現(xiàn)等量的異種電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)；當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動停止時，導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)2靜電屏蔽：金屬殼或金屬網(wǎng)罩所包圍的區(qū)域，不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽熱點(diǎn)一根據(jù)粒子的運(yùn)動軌跡、電場線(等勢面)進(jìn)行相關(guān)問題的判定1電勢高低常用

42、的兩種判斷方法(1)依據(jù)電場線的方向沿電場線方向電勢逐漸降低(2)依據(jù)UABUAB>0，A>B，UAB<0，A<B.2電勢能增、減的判斷方法(1)做功判斷法電場力做正功，電勢能減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功，電勢能增加(2)公式法由Epqp，將q、p的大小、正負(fù)號一起代入公式，Ep的正值越大電勢能越大，Ep的負(fù)值越小，電勢能越大(3)能量守恒法在電場中，若只有電場力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動能增加，電勢能減小，反之，電勢能增加(4)電荷電勢法正電荷在電勢高的地方電勢能大，負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大【典例1】(2013·寧夏銀川第四次考試)如圖624所示，虛線

43、a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相同，實線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，由此可知()圖624A三個等勢面中，c等勢面電勢最高 B帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時電勢能較大C帶電質(zhì)點(diǎn)通過Q點(diǎn)時動能較大 D帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時加速度較大審題指導(dǎo)解析等差等勢面越密集，該區(qū)域場強(qiáng)越大，故EP>EQ，帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時加速度較大，D正確；假設(shè)質(zhì)點(diǎn)由P運(yùn)動到Q，根據(jù)：運(yùn)動軌跡的切線方向為速度方向；電場線與等勢面垂直；正電荷所受的電場力與電場強(qiáng)度同向；做曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，其所受的合外力指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè)，從而確定質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過P時的速度和電場力方向，如圖

44、所示根據(jù)正電荷所受電場力的方向可知，電場線由等勢面a指向等勢面c，故a>b>c，A錯誤；電場力與瞬時速度成銳角，故由P運(yùn)動到Q電場力對質(zhì)點(diǎn)做正功，質(zhì)點(diǎn)的電勢能減小，動能增加，B、C正確假設(shè)質(zhì)點(diǎn)由Q運(yùn)動到P，能得到同樣的結(jié)論答案BCD反思總結(jié)這類問題一般綜合性較強(qiáng)，運(yùn)用“牛頓運(yùn)動定律、功和能”的知識分析(1)“運(yùn)動與力兩線法”畫出“速度線”(運(yùn)動軌跡在初始位置的切線)與“力線”(在初始位置電場線的切線方向，指向軌跡的凹側(cè))從二者的夾角情況來分析電荷做曲線運(yùn)動的情況(2)“三不知時要假設(shè)”電荷的正負(fù)、場強(qiáng)的方向或等勢面電勢的高低、電荷運(yùn)動的方向，是題目中相互制約的三個方面 .若已知其中

45、的任一個，可順次向下分析判定各待求量；若三個都不知(三不知)，則要用“假設(shè)法”分別討論各種情況有時各種情景的討論結(jié)果是歸一的【跟蹤短訓(xùn)】1(2013·重慶卷，3)如圖625所示，高速運(yùn)動的粒子被位于O點(diǎn)的重原子核散射，實線表示粒子運(yùn)動的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn)，N點(diǎn)離核最近，Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，則()圖625A粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大B三點(diǎn)中，粒子在N點(diǎn)的電勢能最大C在重核產(chǎn)生的電場中，M點(diǎn)的電勢比Q點(diǎn)的低D粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，電場力對它做的總功為負(fù)功解析利用動能定理可判斷粒子的速率大小由電勢的高低可判斷電勢能的大小重原子核帶正電，離核越近，電勢越高，選項C錯誤；同一正電

46、荷在電勢越高的地方，其電勢能越大，選項B正確；帶正電的粒子在從M點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中，電場力做的總功為正功，據(jù)動能定理知，其速率增大，選項A、D錯誤答案B2如圖626所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn)，且DEEF.K、M、L分別為過D、E、F三點(diǎn)的等勢面一不計重力的帶負(fù)電粒子，從a點(diǎn)射入電場，運(yùn)動軌跡如圖中實線所示，以|Wab|表示該粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場力做功的數(shù)值，以|Wbc|表示該粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場力做功的數(shù)值，則()圖626A|Wab|Wbc| B|Wab|<|Wbc|C粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動能減少 Da點(diǎn)的電勢較b點(diǎn)的電勢低解析由等量異種點(diǎn)電荷的電場線特點(diǎn)可知靠近電荷處電

47、場強(qiáng)度大，類比公式UEd知|Uab|>|Ubc|，而WqU，所以|Wab|>|Wbc|，則A、B均錯誤；從帶負(fù)電粒子的運(yùn)動軌跡可知該粒子從a點(diǎn)到c點(diǎn)受到大體向左的作用力，故左側(cè)為正電荷，從左向右電勢降低，則D錯誤；粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增加，動能減少，則C正確答案C3真空中某處，在x軸上關(guān)于O點(diǎn)對稱的A、B兩點(diǎn)有著等量異種點(diǎn)電荷Q和Q，兩點(diǎn)電荷形成的電場中分布著C、D、E三點(diǎn)(如圖627所示)，其中OCOD，BEBD，則下列判斷正確的是()圖627 A比較電場強(qiáng)度的大小有EC<EDB比較電勢高低有C>DC將同一正點(diǎn)電荷從O點(diǎn)移到D點(diǎn)電場力所做的功大于從O

48、點(diǎn)移到E點(diǎn)電場力所做的功D將同一正點(diǎn)電荷從O點(diǎn)移到D點(diǎn)電場力所做的功小于從O點(diǎn)移到E點(diǎn)電場力所做的功解析A、B兩點(diǎn)為等量異種點(diǎn)電荷，其電場線、等勢面如圖所示由圖可知，C點(diǎn)電場線較D點(diǎn)更稀疏，所以有EC<ED，故選A. 沿電場線方向，電勢逐漸降低，所以有CO>D，故選B. 由等勢面分布知，O、D兩點(diǎn)間電勢差UOD小于O、E兩點(diǎn)間電勢差UOE、將同一正點(diǎn)電荷從O點(diǎn)移動至D點(diǎn)電場力做功為WODqUOD，從O點(diǎn)移動至E點(diǎn)電場力做功為WOEqUOE，比較可知WOD<WOE，故不選C、選D.答案ABD熱點(diǎn)二電場力做功與電場中的功能關(guān)系1求電場力做功的幾種方法(1)由公式WFlcos 計算

49、，此公式只適用于勻強(qiáng)電場，可變形為WEqlcos .(2)由WABqUAB計算，此公式適用于任何電場(3)由電勢能的變化計算：WABEpAEpB.(4)由動能定理計算：W電場力W其他力Ek.2電場中的功能關(guān)系(1)若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變(2)若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變(3)除重力、彈簧彈力之外，其他各力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化(4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化【典例2】 (2013·天津卷，6)兩個帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖628中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)一帶負(fù)電的試探

50、電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動，取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則() 圖628Aq由A向O的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動 Bq由A向O運(yùn)動的過程電勢能逐漸減小Cq運(yùn)動到O點(diǎn)時的動能最大 Dq運(yùn)動到O點(diǎn)時的電勢能為零解析根據(jù)等量同種電荷形成的電場的特點(diǎn)、力與運(yùn)動的關(guān)系、功能關(guān)系解決問題等量同種電荷的電場線如圖所示，負(fù)試探電荷q在A點(diǎn)由靜止釋放，在電場力的作用下從A向O做變加速直線運(yùn)動，且電場力做正功，電勢能減小，A錯誤，B正確；負(fù)試探電荷q通過O點(diǎn)后在電場力的作用下向下做變減速運(yùn)動，因此q運(yùn)動到O點(diǎn)時的速度最大，動能最大，選項C正確；因無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則O點(diǎn)的電勢0，所以q在O點(diǎn)的電勢能不為

51、零，選項D錯誤答案BC反思總結(jié)處理電場中能量問題的基本方法在解決電場中的能量問題時常用到的基本規(guī)律有動能定理、能量守恒定律，有時也會用到功能關(guān)系(1)應(yīng)用動能定理解決問題需研究合外力的功(或總功)(2)應(yīng)用能量守恒定律解決問題需注意電勢能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化(3)應(yīng)用功能關(guān)系解決該類問題需明確電場力做功與電勢能改變之間的對應(yīng)關(guān)系(4)有電場力做功的過程機(jī)械能不一定守恒，但機(jī)械能與電勢能的總和可以守恒【跟蹤短訓(xùn)】4質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無初速自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn)不計空氣阻力且小球從未落地，則()A整個過程中小球電勢能變化了mg2

52、t2B整個過程中小球速度增量的大小為2gtC從加電場開始到小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時小球動能變化了mg2t2D從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能變化了mg2t2答案BD5在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形abcd，頂點(diǎn)a、c處分別固定一個正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖629所示若將一個帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復(fù)運(yùn)動粒子從b點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中()圖629 A先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動B先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢C電勢能與機(jī)械能之和先增大，后減小D電勢能先減小，后增大解析a、c兩點(diǎn)放等量正點(diǎn)電荷后的電場，如圖所示電場是非勻強(qiáng)電場，負(fù)電荷在其中受的電場力是變力，由牛頓第二定律知加速度也是變化的故不選A. 在bd連線上，中點(diǎn)O的電勢最高，所以從b到d，電勢先增大后減小，故不選B.由于只有電場力做功，所以只有電勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，其總和不變，故不選C.在bd連線上的負(fù)電荷受力方向如圖所示由b到O時，電場力做正功，電勢能減??；由O到d時，電場