2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題(多選題):靜電場(chǎng)(10題)_第1頁(yè)
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第1頁(yè)(共1頁(yè))2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題(多選題):靜電場(chǎng)(10題)一.多選題(共10小題)(多選)1.(2024?延邊州一模)如圖所示,以正方形abcd的中心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系xOy,坐標(biāo)軸與正方形的四條邊分別平行。在a、c兩點(diǎn)分別放置正點(diǎn)電荷,在b、d兩點(diǎn)分別放置負(fù)點(diǎn)電荷,四個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量大小相等。以O(shè)點(diǎn)為圓心作圓,圓的半徑與正方形的邊長(zhǎng)相等,圓與坐標(biāo)軸分別交于M、N、P、Q四點(diǎn)。規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,下列說(shuō)法正確的是()A.N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正向 B.N點(diǎn)和Q點(diǎn)電勢(shì)相同 C.另一正點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿x軸移動(dòng)到P點(diǎn)電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功 D.另一正點(diǎn)電荷沿圓周移動(dòng)一周,電場(chǎng)力始終不做功(多選)2.(2024?渝中區(qū)校級(jí)二模)如圖所示,一平行板電容器兩極板水平放置,極板間距為d,長(zhǎng)度為4d。開(kāi)始時(shí)接到一個(gè)直流電源上,開(kāi)關(guān)閉合,電源電動(dòng)勢(shì)恒定。一個(gè)帶負(fù)電的粒子以v0=3gdA.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),將上板上移d3,粒子會(huì)向上偏轉(zhuǎn)B.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),將上板上移d3,粒子仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.保持開(kāi)關(guān)閉合,將上板上移d3,粒子從原位置入射,會(huì)擊中下板且擊中前瞬間的動(dòng)能為37D.保持開(kāi)關(guān)閉合,電動(dòng)勢(shì)翻倍,粒子從原位置入射,會(huì)擊中上板,且擊中前瞬間的動(dòng)能為5mgd(多選)3.(2024?廣東三模)如圖所示,三個(gè)點(diǎn)電荷a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,a和b帶正電,c帶負(fù)電,且qc=2qa=2qb,A為a、b連線的中點(diǎn),O為三角形的中心,取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)的零點(diǎn),則()A.O點(diǎn)電勢(shì)為零 B.O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 C.負(fù)電荷沿OA從O點(diǎn)移到A點(diǎn)電勢(shì)能減小 D.點(diǎn)電荷b受到的電場(chǎng)力方向垂直ab連線向上(多選)4.(2024?成都模擬)如圖所示,軌道由粗糙斜面AB、DF與半徑為R的光滑圓弧BCD組成,斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,斜面與水平面間的夾角60°,∠BOD=120°,虛線BM左側(cè)、DN右側(cè)分布等大反向勻強(qiáng)電場(chǎng)E,帶電量為﹣q(q>0)的物塊從A點(diǎn)以6gR的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng),物塊質(zhì)量為m,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。AB長(zhǎng)度為2R,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3mgq,重力加速度為A.物塊到B點(diǎn)時(shí)的速度為2gR B.物塊在最低點(diǎn)的最大壓力為3mg C.物塊最終在圓弧BCD做往返運(yùn)動(dòng) D.物塊在斜面運(yùn)動(dòng)的總路程為3R(多選)5.(2024?廣東模擬)中國(guó)古代屋脊兩頭,有一仰起的龍頭,龍口吐出伸向天空且曲折的金屬“舌頭”,“舌根”連接一根直通地下的細(xì)鐵絲、起到避雷的作用。當(dāng)一團(tuán)雷云位于房屋正上方時(shí),屋頂?shù)谋芾揍橅敹司奂罅侩娮?,圖中虛線為等勢(shì)面,下列說(shuō)法正確的是()A.雷云帶正電 B.避雷針的電勢(shì)比雷云的電勢(shì)高 C.電子的運(yùn)動(dòng)方向始終與圖中等勢(shì)面垂直 D.避雷針頂端不斷向空氣釋放電子中和雷云(多選)6.(2024?浙江模擬)電偶極子由兩個(gè)點(diǎn)電荷+q和﹣q組成,它們之間的距離為l(l很?。傎|(zhì)量為m。如圖所示,空間中某區(qū)域內(nèi)存在一電場(chǎng),其分布為E(x)=αx2。先令一電偶極子朝著x方向,并使其中點(diǎn)位于x=x0處,再靜止釋放。下列說(shuō)法正確的是()A.α的單位是V/m3 B.電偶極子受到的合力F=2αqlx0 C.電偶極子靜止釋放后的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一部分 D.電偶極子的電勢(shì)能E(多選)7.(2024?順慶區(qū)校級(jí)一模)如圖甲所示,粗糙、絕緣的水平地面上,一質(zhì)量m=1kg的帶負(fù)電小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在x=1m處以v0=2m/s的初速度沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05。在x=0及x=5m處有兩個(gè)電性未知,電荷量分別為Q1、Q2的點(diǎn)電荷場(chǎng)源,滑塊在不同位置所具有的電勢(shì)能Ep如圖乙所示,P點(diǎn)是圖線最低點(diǎn),虛線AB是圖像在x=1m處的切線,g=10m/s2下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.滑塊在x=3m處所受合外力小于0.5N B.兩場(chǎng)源電荷均帶負(fù)電,且|Q1|>|Q2| C.滑塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,速度始終減小 D.滑塊向右一定可以經(jīng)過(guò)x=4m處的位置(多選)8.(2024?湖北模擬)如圖所示,豎直平面直角坐標(biāo)系xOy所在平面內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向與x軸負(fù)方向成60°角。A、B為以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心的豎直圓周上的兩點(diǎn),O、A兩點(diǎn)的連線與一條電場(chǎng)線重合。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球從A點(diǎn)沿平行于x軸正方向射出,小球經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)x軸上的B點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球的速度大小與在A點(diǎn)射出時(shí)相同。已知重力加速度大小為g。則()A.小球一定帶正電,場(chǎng)強(qiáng)E=3B.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中增加的電勢(shì)能為14C.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)速度的最小值為初速度的32倍D.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為3gt(多選)9.(2024?衡水模擬)科學(xué)家在研究電荷分布的對(duì)稱性的時(shí)候,巧妙地借助了我國(guó)傳統(tǒng)文化中的“陰陽(yáng)太極圖”,以獲得更多的啟示和靈感,如圖所示的三維坐標(biāo)系。太極圖呈圓形位于xOz平面內(nèi),y軸過(guò)圓心O,在x軸兩側(cè)對(duì)稱分布各有一個(gè)大半圓和小半圓,M、N各是小半圓的圓心,現(xiàn)在M、N上分別放置一個(gè)等電量的負(fù)點(diǎn)電荷和正點(diǎn)電荷,在y軸的正向有一個(gè)定點(diǎn)C,在圓的邊緣有一個(gè)位置D,則下列說(shuō)法正確的是()A.若將正試探電荷q由C點(diǎn)沿y軸移動(dòng)到O點(diǎn),則q的電勢(shì)能始終不變 B.若將正試探電荷q由A點(diǎn)沿“陰陽(yáng)”邊界經(jīng)O移動(dòng)到B點(diǎn),則q的電勢(shì)能增加 C.若將負(fù)試探電荷q沿虛線由C移到D,則電場(chǎng)力一直對(duì)電荷做正功 D.若將負(fù)試探電荷沿z軸由O向z軸正向移動(dòng),則電荷克服電場(chǎng)力做負(fù)功(多選)10.(2024?甘肅)某帶電體產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖中實(shí)線所示,虛線是一帶電粒子僅在此電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,M、N分別是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面b、a的交點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.粒子帶負(fù)電荷 B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小 C.粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上存在動(dòng)能最小的點(diǎn) D.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能

2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題(多選題):靜電場(chǎng)(10題)參考答案與試題解析一.多選題(共10小題)(多選)1.(2024?延邊州一模)如圖所示,以正方形abcd的中心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系xOy,坐標(biāo)軸與正方形的四條邊分別平行。在a、c兩點(diǎn)分別放置正點(diǎn)電荷,在b、d兩點(diǎn)分別放置負(fù)點(diǎn)電荷,四個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量大小相等。以O(shè)點(diǎn)為圓心作圓,圓的半徑與正方形的邊長(zhǎng)相等,圓與坐標(biāo)軸分別交于M、N、P、Q四點(diǎn)。規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,下列說(shuō)法正確的是()A.N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正向 B.N點(diǎn)和Q點(diǎn)電勢(shì)相同 C.另一正點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿x軸移動(dòng)到P點(diǎn)電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功 D.另一正點(diǎn)電荷沿圓周移動(dòng)一周,電場(chǎng)力始終不做功【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系;電勢(shì)的定義、單位和物理意義.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;分析綜合能力.【答案】AB【分析】根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理分析電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.根據(jù)對(duì)稱性分析電勢(shì)關(guān)系.先判斷出電勢(shì)的變化,再分析電場(chǎng)力做功情況?!窘獯稹拷猓築、a、b處點(diǎn)電荷在N點(diǎn)形成的電勢(shì)為零,c、d處點(diǎn)電荷在N點(diǎn)形成電勢(shì)也為零,所以N、Q電勢(shì)均為零,故B正確;A、a、b處點(diǎn)電荷在N點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向,c、d處點(diǎn)電荷在N點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向,由等量異種點(diǎn)電荷在空間形成的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知a、b處點(diǎn)電荷在N點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度大于c、d處點(diǎn)電荷在N點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度,所以N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向,故A正確;CD、x軸為等勢(shì)面,電荷移動(dòng)過(guò)程電場(chǎng)力做功為零;根據(jù)電勢(shì)疊加原理,圓周上各點(diǎn)電勢(shì)變化,所以另一正點(diǎn)電荷沿圓周移動(dòng)一周,電場(chǎng)力會(huì)對(duì)其做功,故CD錯(cuò)誤。故選:AB?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是掌握等量同種電荷電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布情況,熟練運(yùn)用電場(chǎng)的疊加原理來(lái)分析電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)關(guān)系.(多選)2.(2024?渝中區(qū)校級(jí)二模)如圖所示,一平行板電容器兩極板水平放置,極板間距為d,長(zhǎng)度為4d。開(kāi)始時(shí)接到一個(gè)直流電源上,開(kāi)關(guān)閉合,電源電動(dòng)勢(shì)恒定。一個(gè)帶負(fù)電的粒子以v0=3gdA.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),將上板上移d3,粒子會(huì)向上偏轉(zhuǎn)B.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),將上板上移d3,粒子仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.保持開(kāi)關(guān)閉合,將上板上移d3,粒子從原位置入射,會(huì)擊中下板且擊中前瞬間的動(dòng)能為37D.保持開(kāi)關(guān)閉合,電動(dòng)勢(shì)翻倍,粒子從原位置入射,會(huì)擊中上板,且擊中前瞬間的動(dòng)能為5mgd【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題;電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化.【專題】定量思想;推理法;帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】BD【分析】AB.根據(jù)平行板電容器的相關(guān)公式推導(dǎo)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后的場(chǎng)強(qiáng)以及粒子受力情況判斷粒子是否發(fā)生偏轉(zhuǎn);CD.根據(jù)牛頓第二定律和類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)是否能擊中極板,結(jié)合動(dòng)能定理計(jì)算擊中極板時(shí)的動(dòng)能大小?!窘獯稹拷猓篈B.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),電容器兩極板的電荷量不變,根據(jù)C=QU=?S4πkd,得E=Ud=4πkQ?S,即電場(chǎng)強(qiáng)度不變,粒子一直滿足條件C.保持開(kāi)關(guān)閉合,電勢(shì)差一定,將上極板上移d3,由E=Udmg﹣qE′=ma得a=1若擊中下板所需時(shí)間為t,在豎直向下的方向上根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律d2=解得t=2?水平方向上x(chóng)=v0t=3gd×2×dg=6d>D.保持開(kāi)關(guān)閉合,電動(dòng)勢(shì)翻倍,那么向上偏轉(zhuǎn),根據(jù)牛頓第二定律得ay得ay=g假設(shè)擊中上極板時(shí)間為t′=dg,水平方向位移x′=v0t′=3gd(qE′﹣mg)?12d=Ek-解得Ek=5mgd故D正確。故選:BD?!军c(diǎn)評(píng)】考查電容器中帶電粒子在組合場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,會(huì)結(jié)合動(dòng)能定理分析求解相關(guān)物理量。(多選)3.(2024?廣東三模)如圖所示,三個(gè)點(diǎn)電荷a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,a和b帶正電,c帶負(fù)電,且qc=2qa=2qb,A為a、b連線的中點(diǎn),O為三角形的中心,取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)的零點(diǎn),則()A.O點(diǎn)電勢(shì)為零 B.O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 C.負(fù)電荷沿OA從O點(diǎn)移到A點(diǎn)電勢(shì)能減小 D.點(diǎn)電荷b受到的電場(chǎng)力方向垂直ab連線向上【考點(diǎn)】等量異種電荷的電勢(shì)分布;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理能力.【答案】ACD【分析】A、根據(jù)等量異種電荷電勢(shì)的特點(diǎn)可分析出;B、根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度矢量疊加即可解出;C、根據(jù)電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的關(guān)系即可判斷出;D、根據(jù)庫(kù)侖定律即可解出。【解答】解:A.點(diǎn)電荷c可以看成兩個(gè)電荷量相等的負(fù)電荷,每個(gè)負(fù)電荷分別與a、b組成一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷,由題意可知,O點(diǎn)在兩對(duì)等量異種點(diǎn)電荷的垂直平分線上,所以電勢(shì)必然為零,故A正確;B.由對(duì)稱性和電場(chǎng)強(qiáng)度性質(zhì)可知,點(diǎn)電荷a、b在O點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)方向沿AO方向向上,在A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,點(diǎn)電荷c到O點(diǎn)的距離小于到A點(diǎn)的距離,且點(diǎn)電荷c在O點(diǎn)和A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向均沿AO向上,點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式為E=kQr2,結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理可得,O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于AC.由于A位置與點(diǎn)電荷c所在位置的連線上場(chǎng)強(qiáng)方向均為由A指向c,故將負(fù)電荷沿OA由O點(diǎn)移到A點(diǎn)時(shí),W=Fs可知,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故C正確;D.設(shè)點(diǎn)電荷a對(duì)點(diǎn)電荷b的庫(kù)侖力大小為F,由于a、b均帶正電荷,故其方向?yàn)橛蒩指向b,庫(kù)侖力定律F=kq1q2r2可得,點(diǎn)電荷c對(duì)b的庫(kù)侖力大小為2F,方向由b指向c,由幾何關(guān)系可知點(diǎn)電荷故選:ACD。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度,電勢(shì),電場(chǎng)力的知識(shí)熟練度,對(duì)于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力要注意使用矢量疊加。(多選)4.(2024?成都模擬)如圖所示,軌道由粗糙斜面AB、DF與半徑為R的光滑圓弧BCD組成,斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,斜面與水平面間的夾角60°,∠BOD=120°,虛線BM左側(cè)、DN右側(cè)分布等大反向勻強(qiáng)電場(chǎng)E,帶電量為﹣q(q>0)的物塊從A點(diǎn)以6gR的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng),物塊質(zhì)量為m,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。AB長(zhǎng)度為2R,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3mgq,重力加速度為A.物塊到B點(diǎn)時(shí)的速度為2gR B.物塊在最低點(diǎn)的最大壓力為3mg C.物塊最終在圓弧BCD做往返運(yùn)動(dòng) D.物塊在斜面運(yùn)動(dòng)的總路程為3R【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題;牛頓第三定律的理解與應(yīng)用;電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算.【專題】定量思想;合成分解法;帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題;應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力.【答案】AD【分析】從A到B的過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理,可以得到B點(diǎn)時(shí)的速度;從B到C用動(dòng)能定理,可以得到C點(diǎn)的速度,結(jié)合豎直面的圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓第三定律,可以計(jì)算C點(diǎn)的壓力;根據(jù)對(duì)物塊在斜面的受力分析,可以判斷其會(huì)停在斜面上還是會(huì)在圓弧內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng);根據(jù)全過(guò)程動(dòng)能定理可以判斷其總路程?!窘獯稹拷猓篈、對(duì)物塊在左側(cè)斜面上釋放時(shí)進(jìn)行受力分析,可以得到如圖:在垂直于斜面的方向上:mgcos60°+qEsin60°=N此時(shí)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,故:f=μN(yùn),解得N=2mg在物塊從A到B的過(guò)程中,對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)能定理:mg?2Rsin60°-qE?B、在物塊從B到C的過(guò)程中,對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)能定理:mgR(1-在C點(diǎn),支持力和重力的合力提供向心力:F-mg=m由牛頓第三定律可知此時(shí)物塊在最低點(diǎn)的支持力與壓力相等,故B錯(cuò)誤;CD、物塊從B到右側(cè)的過(guò)程,設(shè)到某點(diǎn)速度減為0,在右側(cè)斜面的位移為x,則在該過(guò)程中:-mgxsin60°+qExcos60°-此時(shí)摩擦力反向,之后:mgsin60°=qEcos60°,摩擦力減為0,物塊剛好可以在斜面上靜止,總路程s=2R+x,解得:s=3R;故C錯(cuò)誤、D正確。故選:AD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查涉及電場(chǎng)力的功能關(guān)系問(wèn)題,注意當(dāng)速度減為0時(shí),摩擦力可以突變,方向大小皆可變。在計(jì)算物塊對(duì)地面壓力時(shí),根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律得到支持力后,要寫結(jié)合牛頓第三定律得到壓力。(多選)5.(2024?廣東模擬)中國(guó)古代屋脊兩頭,有一仰起的龍頭,龍口吐出伸向天空且曲折的金屬“舌頭”,“舌根”連接一根直通地下的細(xì)鐵絲、起到避雷的作用。當(dāng)一團(tuán)雷云位于房屋正上方時(shí),屋頂?shù)谋芾揍橅敹司奂罅侩娮樱瑘D中虛線為等勢(shì)面,下列說(shuō)法正確的是()A.雷云帶正電 B.避雷針的電勢(shì)比雷云的電勢(shì)高 C.電子的運(yùn)動(dòng)方向始終與圖中等勢(shì)面垂直 D.避雷針頂端不斷向空氣釋放電子中和雷云【考點(diǎn)】電荷在導(dǎo)體上的分布、尖端放電;等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系.【專題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理能力.【答案】AD【分析】由等勢(shì)面特點(diǎn)判斷帶電情況;由等勢(shì)面疏密程度判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小?!窘獯稹拷猓篈、屋頂?shù)谋芾揍橅敹司奂罅侩娮樱芍自茙д?,故A正確;B、沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,雷云帶正電,所以避雷針的電勢(shì)比雷云的電勢(shì)低,故B錯(cuò)誤;CD、根據(jù)電荷間的相互作用可知,避雷針頂端不斷向空氣釋放電子中和雷云,電子的運(yùn)動(dòng)方向未知,所以電子的運(yùn)動(dòng)方向不會(huì)始終與圖中等勢(shì)面垂直,故C錯(cuò)誤,D正確。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),知曉沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。(多選)6.(2024?浙江模擬)電偶極子由兩個(gè)點(diǎn)電荷+q和﹣q組成,它們之間的距離為l(l很?。?,總質(zhì)量為m。如圖所示,空間中某區(qū)域內(nèi)存在一電場(chǎng),其分布為E(x)=αx2。先令一電偶極子朝著x方向,并使其中點(diǎn)位于x=x0處,再靜止釋放。下列說(shuō)法正確的是()A.α的單位是V/m3 B.電偶極子受到的合力F=2αqlx0 C.電偶極子靜止釋放后的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一部分 D.電偶極子的電勢(shì)能E【考點(diǎn)】電勢(shì)能的概念和計(jì)算;牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用;電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和單位.【專題】定量思想;推理法;帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】AB【分析】根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的單位分析;根據(jù)力的合成法則計(jì)算;根據(jù)受力方向與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系分析;根據(jù)電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化量分析?!窘獯稹拷猓篈.由電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是V/m,由于E(x)=αx2,則α的單位是Vmm2B.電偶極子受到的合力F=F1-C.電偶極子所受合力方向沿x軸正方向,靜止釋放后一直向x軸正方向運(yùn)動(dòng),合力方向與位移方向同向,所以電偶極子不會(huì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.兩個(gè)電荷放在一起電勢(shì)能為零,相當(dāng)于把其中一個(gè)移開(kāi)了距離l,電場(chǎng)力做的功qU就是變化的電勢(shì)能,若是勻強(qiáng)電場(chǎng),電偶極子的電勢(shì)能為:Ep=-qU=-qEl=-αqlx02,而實(shí)際不是勻故選:AB。【點(diǎn)評(píng)】掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系,知道電偶極子的受力方向是解題的基礎(chǔ)。(多選)7.(2024?順慶區(qū)校級(jí)一模)如圖甲所示,粗糙、絕緣的水平地面上,一質(zhì)量m=1kg的帶負(fù)電小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在x=1m處以v0=2m/s的初速度沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05。在x=0及x=5m處有兩個(gè)電性未知,電荷量分別為Q1、Q2的點(diǎn)電荷場(chǎng)源,滑塊在不同位置所具有的電勢(shì)能Ep如圖乙所示,P點(diǎn)是圖線最低點(diǎn),虛線AB是圖像在x=1m處的切線,g=10m/s2下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.滑塊在x=3m處所受合外力小于0.5N B.兩場(chǎng)源電荷均帶負(fù)電,且|Q1|>|Q2| C.滑塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,速度始終減小 D.滑塊向右一定可以經(jīng)過(guò)x=4m處的位置【考點(diǎn)】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系;勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】比較思想;圖析法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;理解能力.【答案】BD【分析】Ep﹣x圖像斜率的絕對(duì)值表示滑塊所受電場(chǎng)力的大小,確定滑塊在x=3m處所受電場(chǎng)力大小,再求合外力大小。在x=3m處電場(chǎng)力為0,電場(chǎng)強(qiáng)度為0,根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式分析Q1、Q2的電荷量關(guān)系?;瑝K在x=3m處電勢(shì)能最低,因?yàn)榛瑝K帶負(fù)電,所以x=3m處的電勢(shì)最高,結(jié)合摩擦力可知速度的變化情況;根據(jù)能量守恒定律判斷滑塊是否到達(dá)x=4m處的位置?!窘獯稹拷猓篈、Ep﹣x圖像斜率的絕對(duì)值表示滑塊所受電場(chǎng)力的大小,則知滑塊在x=3m處所受電場(chǎng)力為0,所受合外力F合=f=μmg=0.05×1×10N=0.5N,故A錯(cuò)誤;B、滑塊在x=3m處所受電場(chǎng)力為0,則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為0,則k|Q1|r12=k|Q2|r22,由于r滑塊在x=3m處電勢(shì)能最低,因?yàn)榛瑝K帶負(fù)電,所以x=3m處的電勢(shì)最高,兩場(chǎng)源電荷均帶負(fù)電,故B正確;C、滑塊在x=1m處所受電場(chǎng)力大小為F=所以在x=1m處,滑塊所受電場(chǎng)力與滑動(dòng)摩擦力方向相反,且電場(chǎng)力大于摩擦力,則滑塊做加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;D、滑塊在x=1m處的電勢(shì)能與在x=4m處的電勢(shì)能相等,根據(jù)能量守恒定律,若滑塊能夠經(jīng)過(guò)x=4m處,則應(yīng)滿足:12mv02=fΔx=0.5×(4根據(jù)題中數(shù)據(jù)可知實(shí)際情況并滿足上式,所以滑塊一定可以經(jīng)過(guò)x=4m處的位置,故D正確。故選:BD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功,解題關(guān)鍵要掌握電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系,注意Ep﹣x圖像斜率的絕對(duì)值表示滑塊所受電場(chǎng)力的大小。(多選)8.(2024?湖北模擬)如圖所示,豎直平面直角坐標(biāo)系xOy所在平面內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向與x軸負(fù)方向成60°角。A、B為以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心的豎直圓周上的兩點(diǎn),O、A兩點(diǎn)的連線與一條電場(chǎng)線重合。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球從A點(diǎn)沿平行于x軸正方向射出,小球經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)x軸上的B點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球的速度大小與在A點(diǎn)射出時(shí)相同。已知重力加速度大小為g。則()A.小球一定帶正電,場(chǎng)強(qiáng)E=3B.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中增加的電勢(shì)能為14C.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)速度的最小值為初速度的32倍D.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為3gt【考點(diǎn)】帶電粒子(計(jì)重力)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng).【專題】定量思想;推理法;帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題;分析綜合能力.【答案】BCD【分析】根據(jù)動(dòng)能定理可求電場(chǎng)強(qiáng)度,在x軸方向上根據(jù)牛頓第二定律求解小球的豎直方向加速度,進(jìn)而求出AB的高度差,根據(jù)幾何關(guān)系求出小球沿電場(chǎng)線方向的位移,根據(jù)電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系求解電勢(shì)能的增加量;對(duì)小球受力分析,小球做類平拋運(yùn)動(dòng),沿合力方向與垂直合力方向分解速度,根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,求解小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)速度的最小值和小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小。【解答】解:A、小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)動(dòng)能不變,其中重力做正功,電場(chǎng)力做負(fù)功,可知帶正電。設(shè)A、B兩點(diǎn)距離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為L(zhǎng),由動(dòng)能定理知mgLsin60°﹣qEL(1+cos60°)=0解得E=3故A錯(cuò)誤;CD、對(duì)小球受力分析,如圖由圖可知F合x(chóng)=qEsin30°,F(xiàn)合y=mg﹣qEcos30°聯(lián)立,解得F合又tanθ=F可知小球所受合力與豎直方向夾角為θ=30°小球做類平拋運(yùn)動(dòng),沿合力方向與垂直合力方向分解速度,如圖根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中當(dāng)速度方向與合力垂直時(shí),所用時(shí)間為t2v1又v2=v解得v0根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,可知小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)沿合力方向速度大小為v2,垂直合力方向速度大小為v1,設(shè)合速度與v1夾角為α,則有cosα=v解得α=30°由幾何關(guān)系可知,小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸正方向夾角為α+θ=30°+30°=60°即與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,故CD正確;B、小球沿y軸方向,由牛頓第二定律知mg﹣qEsin60°=may又h=解得h=小球沿電場(chǎng)線方向上的位移大小為d=h則電勢(shì)能的增加量ΔE故B正確。故選:BCD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了帶電小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),根據(jù)題意分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解結(jié)合功能關(guān)系即可解題,有一定的難度。(多選)9.(2024?衡水模擬)科學(xué)家在研究電荷分布的對(duì)稱性的時(shí)候,巧妙地借助了我國(guó)傳統(tǒng)文化中的“陰陽(yáng)太極圖”,以獲得更多的啟示和靈感,如圖所示的三維坐標(biāo)系。太極圖呈圓形位于xOz平面內(nèi),y軸過(guò)圓心O,在x軸兩側(cè)對(duì)稱分布各有一個(gè)大半圓和小半圓,M、N各是小半圓的圓心,現(xiàn)在M、N上分別放置一個(gè)等電量的負(fù)點(diǎn)電荷和正點(diǎn)電荷,在y軸的正向有一個(gè)定點(diǎn)C,在圓的邊緣有一個(gè)位置D,則下列說(shuō)法正確的是()A.若將正試探電荷q由C點(diǎn)沿y軸移動(dòng)到O點(diǎn),則q的電勢(shì)能始終不變 B.若將正試探電荷q由A點(diǎn)沿“陰陽(yáng)”邊界經(jīng)O移動(dòng)到B點(diǎn),則q的電勢(shì)能增加 C.若將負(fù)試探電荷q沿虛線由C移到D,則電場(chǎng)力一直對(duì)電荷做正功 D.若將負(fù)試探電荷沿z軸由O向z軸正向移動(dòng),則電荷克服電場(chǎng)力做負(fù)功【考點(diǎn)】電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專題】比較思想;圖析法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;理解能力.【答案】AB【分析】電場(chǎng)力做功可量度電勢(shì)能的變化,電場(chǎng)力做正功時(shí),電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí),電勢(shì)能增大。根據(jù)電場(chǎng)力做功情況分析電勢(shì)能變化情況?!窘獯稹拷猓篈、由題圖可知,y軸在等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上,該中垂線是一條等勢(shì)線,所以將正試探電荷q由C點(diǎn)沿y軸移動(dòng)到O點(diǎn),則q的電勢(shì)能始終不變,故A正確;B、試探正電荷q由A點(diǎn)沿“陰陽(yáng)”邊界經(jīng)O移動(dòng)到B點(diǎn),可以分成兩部分看,第一部分是從A到O,這個(gè)過(guò)程M位置的負(fù)點(diǎn)電荷對(duì)q不做功,N位置的正電荷對(duì)q做負(fù)功,q的電勢(shì)能增加;第二部分是從O到B,此過(guò)程N(yùn)位置的正電荷對(duì)q不做功,M位置的負(fù)電荷對(duì)q做負(fù)功,電勢(shì)能仍然在增加,所以,q的電勢(shì)能一直在增加,故B正確;C、將負(fù)試探電荷q沿虛線由C移到D,電勢(shì)降低,電場(chǎng)力一直對(duì)電荷做負(fù)功,故C錯(cuò)誤;D、將負(fù)試探電荷沿z軸由O向z軸正向移動(dòng),則電場(chǎng)力與移動(dòng)路徑一直垂直,電場(chǎng)力不做功,故D錯(cuò)誤。故選:AB?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電場(chǎng)力做功、電勢(shì)能變化等知識(shí)點(diǎn),要掌握等量異種電荷電場(chǎng)線、等勢(shì)面的分布情況,尤其要知道等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線。(多選)10.(2024?甘肅)某帶電體產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖中實(shí)線所示,虛線是一帶電粒子僅在此電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,M、N分別是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面b、a的交點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.粒子帶負(fù)電荷 B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小 C.粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上存在動(dòng)能最小的點(diǎn) D.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能【考點(diǎn)】等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;推理能力.【答案】BCD【分析】本題根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件結(jié)合等勢(shì)線的分布,電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的關(guān)系,以及Ep=φq分析求解?!窘獯稹拷猓篈.根據(jù)帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,電場(chǎng)力的方向應(yīng)指向凹側(cè),以M點(diǎn)為例,電場(chǎng)力指向左下方向,結(jié)合等勢(shì)線得粒子帶正電荷,故A錯(cuò)誤;B.等勢(shì)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大,根據(jù)圖像N點(diǎn)的等勢(shì)線比M點(diǎn)的密,故M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小,故B正確;C.電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增大,電勢(shì)能減小,當(dāng)電勢(shì)能最大時(shí),動(dòng)能最小,故當(dāng)帶電粒子在電勢(shì)最大的點(diǎn),動(dòng)能最小,故C正確;D.根據(jù)電勢(shì)φM>φN,該粒子為正電荷,故φMq>φNq,即電勢(shì)能EpM>EpN,故D正確。故選:BCD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電場(chǎng)的相關(guān)性質(zhì),理解電場(chǎng)線和等勢(shì)線的特點(diǎn),理解電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。

考點(diǎn)卡片1.牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】牛頓第二定律的表達(dá)式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量,可以計(jì)算物體的加速度;已知物體的質(zhì)量和加速度,可以計(jì)算物體的合外力;已知物體的合外力和加速度,可以計(jì)算物體的質(zhì)量?!久}方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為13g,gA、43mgB、2mgC、mgD分析:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg=ma故N=mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,故人對(duì)電梯的壓力等于43mg故選:A。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵對(duì)人受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?!窘忸}方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題時(shí),要先明確物體的受力情況,然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式,再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。2.牛頓第三定律的理解與應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上.2.作用力與反作用力的“四同”和“三不同”:四同大小相同三不同方向不同【命題方向】題型一:牛頓第三定律的理解和應(yīng)用例子:關(guān)于作用力與反作用力,下列說(shuō)法正確的是()A.作用力與反作用力的合力為零B.先有作用力,然后才產(chǎn)生反作用力C.作用力與反作用力大小相等、方向相反D.作用力與反作用力作用在同一個(gè)物體上分析:由牛頓第三定律可知,作用力與反作用力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,作用在兩個(gè)物體上,力的性質(zhì)相同,它們同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)變化,同時(shí)消失.解答:A、作用力與反作用力,作用在兩個(gè)物體上,效果不能抵消,合力不為零,故A錯(cuò)誤.B、作用力與反作用力,它們同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)變化,同時(shí)消失,故B錯(cuò)誤.C、作用力與反作用力大小相等、方向相反,作用在兩個(gè)物體上,故C正確.D、作用力與反作用力,作用在兩個(gè)物體上,故D錯(cuò)誤.故選:C.點(diǎn)評(píng):考查牛頓第三定律及其理解.理解牛頓第三定律與平衡力的區(qū)別.【解題方法點(diǎn)撥】應(yīng)用牛頓第三定律分析問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)不要憑日常觀察的直覺(jué)印象隨便下結(jié)論,分析問(wèn)題需嚴(yán)格依據(jù)科學(xué)理論.(2)理解應(yīng)用牛頓第三定律時(shí),一定抓住“總是”二字,即作用力與反作用力的這種關(guān)系與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).(3)與平衡力區(qū)別應(yīng)抓住作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)物體上.3.電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和單位【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.單場(chǎng)強(qiáng)度的定義:試探電荷所受電場(chǎng)力與所帶電荷量之比叫作電場(chǎng)強(qiáng)度。2.表達(dá)式:E=F3.標(biāo)矢性:矢量,方向與放在該處的正電荷受力方向一致。4.意義:描述電場(chǎng)的性質(zhì)的物理量,取決于電場(chǎng)本身。5.單位:牛每庫(kù),符號(hào)N/C?!久}方向】電場(chǎng)中有一點(diǎn)P,下列說(shuō)法中正確的是()A、若放在P點(diǎn)的電荷的電荷量減半,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半B、若P點(diǎn)沒(méi)有試探電荷,則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零C、P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)榉旁谠擖c(diǎn)的負(fù)電荷的受力方向D、P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向與放入的試探電荷無(wú)關(guān)分析:場(chǎng)強(qiáng)反映電場(chǎng)本身的強(qiáng)弱和方向,由電場(chǎng)本身決定,與放入電場(chǎng)中試探電荷無(wú)關(guān).場(chǎng)強(qiáng)方向是放在該點(diǎn)的正電荷的受力方向.解答:A、場(chǎng)強(qiáng)反映電場(chǎng)本身的強(qiáng)弱和方向,由電場(chǎng)本身決定,將放在P點(diǎn)的電荷的電荷量減半,P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變。故A錯(cuò)誤。B、場(chǎng)強(qiáng)是由電場(chǎng)本身決定的,與試探電荷無(wú)關(guān),若P點(diǎn)沒(méi)有試探電荷,P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變,不為零。故B錯(cuò)誤。C、場(chǎng)強(qiáng)方向是放在該點(diǎn)的正電荷的受力方向,與放在該點(diǎn)的負(fù)電荷的受力方向相反。故C錯(cuò)誤。D、場(chǎng)強(qiáng)是描述電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量,與放入電場(chǎng)的試探電荷無(wú)關(guān)。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題考查場(chǎng)強(qiáng)的物理意義和方向,抓住場(chǎng)強(qiáng)反映電場(chǎng)本身特性的物理量,方向與正電荷所受的靜電力方向相同是關(guān)鍵.【解題思路點(diǎn)撥】E=Fq中的E是利用比值法定義的物理量。E的大小、方向是由電場(chǎng)本身決定的,是客觀存在的,與放不放試探電荷,以及放入的試探電荷的正負(fù)、電荷量多少均無(wú)關(guān)。既不能認(rèn)為E與F成正比,也不能認(rèn)為E與4.電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=FF=qE?!久}方向】如圖,A、B、C三點(diǎn)在同一直線上,且AB=BC,在A處固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在C處放一電荷量為q的點(diǎn)電荷時(shí),它所受到的電場(chǎng)力大小為F,移去C處電荷,在B處放電荷量為2q的點(diǎn)電荷,其所受電場(chǎng)力大小為()A、4FB、8FC、F4D、分析:首先確定電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受的電場(chǎng)力方向與F方向的關(guān)系,再根據(jù)庫(kù)侖定律得到F與AB的關(guān)系,即可求出2q的點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力。解答:根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引,分析可知電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受的電場(chǎng)力方向與F方向相同;設(shè)AB=r,則有BC=r。則有:F=kQq故電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受電場(chǎng)力為:FB=kQ?2qr2=8F,故B故選:B。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是根據(jù)庫(kù)侖定律研究?jī)呻姾稍趦牲c(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小和方向關(guān)系,注意B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同?!窘忸}方法點(diǎn)撥】既可以利用E=Fq計(jì)算某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也可以利用它的變形F=5.電勢(shì)能的概念和計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:電荷在電場(chǎng)中具有的與位置有關(guān)的能量即在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫電勢(shì)能,用Ep表示。2.相對(duì)性電荷在電場(chǎng)中具有的電勢(shì)能與電勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)。電勢(shì)能零點(diǎn)的選取是任意的,習(xí)慣上取無(wú)限遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能零點(diǎn)。無(wú)限遠(yuǎn)處作為電勢(shì)能零點(diǎn)與大地作為電勢(shì)能零點(diǎn)是相同的。3.大小電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功。4.零勢(shì)能位置電場(chǎng)中規(guī)定的電勢(shì)能為0的位置,通常把電荷離場(chǎng)源電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地表面的電勢(shì)能規(guī)定為0。5.系統(tǒng)性電勢(shì)能是相互作用的電荷所共有的,或者說(shuō)是電荷及對(duì)它作用的電場(chǎng)所共有的。6.標(biāo)矢性標(biāo)量,但有正負(fù)。其正負(fù)表示大小,正值表示比電荷放在電勢(shì)能零點(diǎn)時(shí)多多少,負(fù)值表示比放在電勢(shì)能零點(diǎn)時(shí)少多少。【命題方向】下列說(shuō)法中正確的是()A、在場(chǎng)強(qiáng)較小處,電荷在該處的電勢(shì)能也較小B、電荷在場(chǎng)強(qiáng)為零處的電勢(shì)能也為零C、在選定為零電勢(shì)的位置處,任何電荷的電勢(shì)能必為零D、在場(chǎng)強(qiáng)相等的各點(diǎn),電荷的電勢(shì)能必相等分析:電荷的電勢(shì)能公式EP=qφ,而電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無(wú)關(guān).在場(chǎng)強(qiáng)相等的各點(diǎn),電勢(shì)不一定相等,電勢(shì)能不一定相等.解答:A、根據(jù)電荷的電勢(shì)能公式EP=qφ,而電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無(wú)關(guān),所以場(chǎng)強(qiáng)小的地方,電荷在該處的電勢(shì)能不一定小,故A錯(cuò)誤。B、電荷在場(chǎng)強(qiáng)為零處,因?yàn)殡妱?shì)的零點(diǎn)是人為選取的,電勢(shì)不一定為零,故電荷的電勢(shì)能也不一定為零,故B錯(cuò)誤。C、在選定為零電勢(shì)的位置處,根據(jù)EP=qφ,知任何電荷的電勢(shì)能必為零,故C正確。D、在場(chǎng)強(qiáng)相等的各點(diǎn),電荷的電勢(shì)不一定相等,則電荷的電勢(shì)能不一定相等,故D錯(cuò)誤。故選:C。點(diǎn)評(píng):本題比較簡(jiǎn)單,基礎(chǔ)性強(qiáng),考查的知識(shí)點(diǎn)比較全面;要加強(qiáng)理解電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系,電勢(shì)能和電勢(shì)關(guān)系.【解題思路點(diǎn)撥】(1)電勢(shì)能EP是由電場(chǎng)和電荷共同決定的,是屬于電荷和電場(chǎng)所共有的,我們習(xí)慣上說(shuō)成電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能。(2)電勢(shì)能是相對(duì)的,其大小與選定的參考位置有關(guān)。確定電荷的電勢(shì)能,首先應(yīng)確定參考位置,也就是零勢(shì)能位置。(3)電勢(shì)能是標(biāo)量,有正負(fù)但沒(méi)有方向。電勢(shì)能為正值表示電勢(shì)能大于參考位置的電勢(shì)能,電勢(shì)能為負(fù)值表示電勢(shì)能小于參考位置的電勢(shì)能。6.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.靜電力做功的特點(diǎn):靜電力做功與路徑無(wú)關(guān),或者說(shuō):電荷在電場(chǎng)中沿一閉合路徑移動(dòng),靜電力做功為零。2.電勢(shì)能概念:電荷在電場(chǎng)中具有勢(shì)能,叫電勢(shì)能。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于把電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí),靜電力做的功,用EP表示。3.靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:①靜電力做正功,電勢(shì)能減小;靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。②關(guān)系式:WAB=EPA﹣EPB。4.單位:J(宏觀能量)和eV(微觀能量),它們間的換算關(guān)系為:1eV=1.6×10﹣19J。(5)特點(diǎn):①系統(tǒng)性:由電荷和所在電場(chǎng)共有;②相對(duì)性:與所選取的零點(diǎn)位置有關(guān),通常取大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)能的零點(diǎn)位置;③標(biāo)量性:只有大小,沒(méi)有方向,其正負(fù)的物理含義是:若EP>0,則電勢(shì)能比在參考位置時(shí)大,若EP<0,則電勢(shì)能比在參考位置時(shí)小。理解與注意:學(xué)習(xí)電勢(shì)能時(shí),可以通過(guò)與重力勢(shì)能類比來(lái)理解相關(guān)概念,上面列舉的各項(xiàng)概念幾乎是所有勢(shì)能都有的,只是具體環(huán)境不同而已。【命題方向】a和b為電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn),如果把q=﹣2×10﹣8C的負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了4×10﹣7J的正功,則該電荷的電勢(shì)能()A、增加了4×10﹣7JB、增加了2×10﹣8JC、減少了4×10﹣7JD、減少了8×10﹣15J分析:電荷在電場(chǎng)力作用下做功,導(dǎo)致電勢(shì)能變化.所以根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)可確定電勢(shì)能增加與減少.解答:根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變的慣性可知,電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了4×10﹣7J的正功,則該電荷的電勢(shì)能減少了4×10﹣7J.所以選項(xiàng)C正確。故選:C。點(diǎn)評(píng):該題考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的慣性.電荷的電勢(shì)能增加還是減少是由電場(chǎng)力做功的正負(fù)決定.就像重力做功與重力勢(shì)能一樣.【解題方法點(diǎn)撥】1.靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系(1)WAB=EPA﹣EPB。靜電力做正功,電勢(shì)能減小;靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。(2)正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,而負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小。2.電勢(shì)能大小的比較方法(1)做功判斷法:電場(chǎng)力做正功時(shí)電勢(shì)能減??;電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)電勢(shì)能增大。(對(duì)正、負(fù)電荷都適用)。(2)依據(jù)電勢(shì)高低判斷:正電荷在電勢(shì)高處具有的電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低處具有的電勢(shì)能大。7.電勢(shì)的定義、單位和物理意義【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:電荷在某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比。2.公式:φ=3.單位:伏特,簡(jiǎn)稱伏,符號(hào)為V,1V=1J/C。4.物理意義:描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)物理量。5.特點(diǎn):(1)電勢(shì)是電場(chǎng)自身的性質(zhì),與試探電荷本身無(wú)關(guān)。(2)相對(duì)性:電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低,與所選取的零電勢(shì)點(diǎn)的位置有關(guān),一般情況下取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為0.(3)標(biāo)矢性:標(biāo)量,有正負(fù),正負(fù)表示大小。6.拓展:(1)對(duì)于點(diǎn)電荷或均勻帶電球體(球殼),周圍的電勢(shì)滿足φ=kQ(2)因?yàn)殡妱?shì)是標(biāo)量,正負(fù)代表大小,同樣以無(wú)限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)的情況下,正電荷周圍的電勢(shì)為正,負(fù)電荷周圍的電勢(shì)為負(fù),且越靠近正電荷,電勢(shì)越正(大),越靠近負(fù)電荷,電勢(shì)越負(fù)(?。?。【命題方向】在靜電場(chǎng)中,關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說(shuō)法正確的是()A、電勢(shì)高的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大B、電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高C、電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)也一定為零D、場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)也一定為零分析:場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)沒(méi)有直接關(guān)系.場(chǎng)強(qiáng)越大的地方電勢(shì)不一定越高,場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)不一定為零.電勢(shì)為零是人為選取的.解答:AB、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,電場(chǎng)線密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小。電勢(shì)高的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大,電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方,電勢(shì)不一定高。故A正確,B錯(cuò)誤。C、電勢(shì)為零是人為選取的,則電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)可以不為零。故C錯(cuò)誤。D、場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)不一定為零,電勢(shì)為零是人為選取的。故D錯(cuò)誤。故選:A。點(diǎn)評(píng):對(duì)于電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系:兩者沒(méi)有關(guān)系,可根據(jù)電勢(shì)高低看電場(chǎng)線的方向,場(chǎng)強(qiáng)大小看電場(chǎng)線疏密來(lái)理解.【解題思路點(diǎn)撥】1.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)是相對(duì)的,它的大小和零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)。在物理學(xué)中,常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0,在實(shí)際應(yīng)用中常取大地的電勢(shì)為0。2.電勢(shì)是表征電場(chǎng)性質(zhì)的一個(gè)物理量,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)p的大小是由電場(chǎng)本身和零電勢(shì)點(diǎn)的選取決定的,與在該點(diǎn)是否放有試探電荷、試探電荷的電性、試探電荷的電荷量均無(wú)關(guān),這和許多用比值定義的物理量相同,如前面學(xué)過(guò)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=F3.電勢(shì)雖然有正負(fù),但電勢(shì)是標(biāo)量。電勢(shì)為正值表示該點(diǎn)電勢(shì)高于零電勢(shì)點(diǎn),電勢(shì)為負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)點(diǎn),正負(fù)號(hào)不表示方向。8.等量異種電荷的電勢(shì)分布【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】等量異種電荷的電勢(shì)分布如下圖(用等勢(shì)面表示):1.等勢(shì)面的特點(diǎn):(1)關(guān)于中垂面對(duì)稱的閉合曲面,也關(guān)于兩源電荷連線對(duì)稱。(2)中垂面是電勢(shì)為0的等勢(shì)面,正電荷一側(cè)各點(diǎn)電勢(shì)大于0,負(fù)電荷一側(cè)各點(diǎn)電勢(shì)小于0。2.兩電荷連線上各點(diǎn)的電勢(shì)情況如下:(1)連線上從正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)一直降低(2)關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn),電勢(shì)互為相反數(shù)(3)離正電荷越近電勢(shì)越高,離負(fù)電荷越近電勢(shì)越低(4)越靠近源電荷時(shí)等差等勢(shì)面越密集3.總結(jié):(1)中點(diǎn)電勢(shì)為0,是左右兩側(cè)電勢(shì)的正負(fù)分界點(diǎn)(2)關(guān)于連線對(duì)稱的點(diǎn)電勢(shì)相等,關(guān)于中點(diǎn)、中垂面對(duì)稱的點(diǎn)電勢(shì)互為相反數(shù)(可同為0)【命題方向】如圖所示,A、B是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,C、D是A、B連線的中垂A、線上且與連線距離相等的兩點(diǎn),則()B、在A、B連線的中垂線上,從C到D,各點(diǎn)電勢(shì)都相等,場(chǎng)強(qiáng)都相同C、在A、B連線的中垂線上,從C到D,場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小,電勢(shì)先升高后降低D、在A、B連線的中垂線上,從C到D,場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小,各點(diǎn)的電勢(shì)都相等分析:在A、B連線上,從A到B,場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大,電勢(shì)逐漸升高,根據(jù)等量的異種電荷的電場(chǎng)的分布的規(guī)律,在中垂線上,電場(chǎng)方向始終垂直中垂線且指向負(fù)電荷,并且中垂線上的電勢(shì)都為零,由此可以分析電場(chǎng)力和電勢(shì)能的變化.解答:A、在中垂線上,電場(chǎng)方向始終垂直中垂線且指向負(fù)電荷,但是電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不同,在正中間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大,向兩邊逐漸的減小,所以A錯(cuò)誤;B、在A、B連線的中垂線上,從C到D,場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小,但是垂線上的所有點(diǎn)的電勢(shì)都為零,所以B錯(cuò)誤,C正確;D、從正電荷到負(fù)電荷,電勢(shì)是逐漸升高的,所以從A到B,電勢(shì)逐漸升高,離電荷越近,電荷的場(chǎng)強(qiáng)越大,所以從A到B,場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大,所以D正確。故選:CD。點(diǎn)評(píng):本題要求學(xué)生了解等量異種電荷的電場(chǎng)線及電場(chǎng)特點(diǎn),并能判斷電場(chǎng)的變化.【解題思路點(diǎn)撥】電勢(shì)是標(biāo)量,電勢(shì)的疊加遵循代數(shù)相加法則,如果A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在空間中C點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)分別為φA、φB,那么C點(diǎn)的電勢(shì)φ=φA+φB。9.等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面(平面或曲面)叫做等勢(shì)面.2.特點(diǎn):①等勢(shì)面與電場(chǎng)線一定處處正交(垂直);②在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力不做功;③電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面;④任意兩個(gè)電勢(shì)不相同的等勢(shì)面既不會(huì)相交,也不會(huì)相切;⑤等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)線越密.【命題方向】電場(chǎng)中某個(gè)面上所有點(diǎn)的電勢(shì)都相等,但電場(chǎng)強(qiáng)度都不同,這個(gè)面可能是()A.等量同種電荷的中垂面B.等量異種電荷的中垂面C.以孤立點(diǎn)電荷為球心的某一球面D.勻強(qiáng)電場(chǎng)中的某一等勢(shì)面分析:在電場(chǎng)中電場(chǎng)線的切向方向表示電場(chǎng)的方向,電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,等勢(shì)面與電場(chǎng)線相互垂直.解:A、等量同種電荷的中垂面是個(gè)等勢(shì)面,但電場(chǎng)強(qiáng)度相等且都為零,故A錯(cuò)誤;B、等量異種電荷的中垂面是個(gè)等勢(shì)面,但以兩電荷連線為對(duì)稱線的中垂面上的電場(chǎng)強(qiáng)度都相等,故B錯(cuò)誤;C、以孤立點(diǎn)電荷為球心的某一球面上的所有點(diǎn)的電勢(shì)都相等,但電場(chǎng)強(qiáng)度都不同,故C正確;D、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的某一等勢(shì)面上的電場(chǎng)強(qiáng)度都相等,故D錯(cuò)誤;故選:C.點(diǎn)評(píng):本題考查對(duì)電場(chǎng)線的認(rèn)識(shí),由電場(chǎng)線我們應(yīng)能找出電場(chǎng)的方向、場(chǎng)強(qiáng)的大小及電勢(shì)的高低.【解題思路點(diǎn)撥】1.等勢(shì)面的特點(diǎn)(1)在等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功。(2)同一電場(chǎng)空間兩等勢(shì)面不相交(3)電場(chǎng)線總是和等勢(shì)面垂直,且從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面(4)在電場(chǎng)線密集的地方,等差等勢(shì)面密集在電場(chǎng)線稀疏的地方,等差等勢(shì)面稀疏。(5)等勢(shì)面是虛擬的,是為描繪電場(chǎng)的性質(zhì)而假想的面。2.等勢(shì)面的應(yīng)用(1)由等勢(shì)面可以判斷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低。(2)由等勢(shì)面可以判斷電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)靜電力做功的情況。(3)由于等勢(shì)面和電場(chǎng)線垂直,已知等勢(shì)面的形狀分布,可以繪制電場(chǎng)線,從而確定電場(chǎng)大體分布。(4)由等差等勢(shì)面的疏密,可以定性地比較其中兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小3.等勢(shì)面與電場(chǎng)線(1)已知等勢(shì)面時(shí),可作等勢(shì)面的垂線來(lái)確定電場(chǎng)線,并由“電勢(shì)降低”的方向確定電場(chǎng)線方向。(2)已知電場(chǎng)線時(shí),可作電場(chǎng)線的垂線來(lái)確定等勢(shì)面,并由“沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低”確定等勢(shì)面的電勢(shì)高低。10.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式1.關(guān)系式:U=Ed或者E=U2.適用條件:只有在勻強(qiáng)電場(chǎng)中才有這個(gè)關(guān)系。3.注意:式中d是指沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離。4.方向關(guān)系:場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)降低最快的方向。由于電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直,只有沿電場(chǎng)線方向,單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差才最大,也就是說(shuō)電勢(shì)降落最快的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向。但電勢(shì)降落的方向不一定是電場(chǎng)強(qiáng)度方向。二、對(duì)公式U=Ed的理解1.從變形公式E=U2.公式中的d可理解為勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)所在等勢(shì)面之間的距離。3.對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng),用公式E=Ud可以定性分析某些問(wèn)題。例如等差等勢(shì)面E越大處,現(xiàn)在舉例來(lái)說(shuō)明公式E=Ud在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的應(yīng)用。如圖所示,A、B、C是同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn),且AB=BC,由電場(chǎng)線的疏密程度可以看出EA<EB<EC,所以AB間的平均場(chǎng)強(qiáng)比BC間的小,即E→AB<EBC,又因?yàn)閁AB=AB?E→AB,UBC=BC?三、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的比較物理量電勢(shì)差U電場(chǎng)強(qiáng)度E定義(1)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電勢(shì)之差,UAB=φA﹣φB(2)電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),靜電力所做的功跟電荷量的比值放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值定義式U=WE=F意義描述了電場(chǎng)的能的性質(zhì)描述了電場(chǎng)的力的性質(zhì)大小數(shù)值上等于單位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),靜電力所做的功數(shù)值上等于單位電荷受到的力方向標(biāo)量,無(wú)方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向聯(lián)系在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有U=Ed【命題方向】如圖,在光滑絕緣的水平面上,有一靜止在A點(diǎn)質(zhì)量為m=1×10﹣3kg、帶正電q=10﹣3C的小球,現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)使小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知A、B兩點(diǎn)間距離為L(zhǎng)=0.1m,電勢(shì)差為UAB=20V.(1)判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向;(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;(3)求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率.分析:(1)帶正電的小球加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)使小球從靜止由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向;(2)根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系求解電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?)根據(jù)動(dòng)能定理求解小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率解答:(1)帶正電的小球加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)使小球從靜止由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛葾指向B.(2)根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系得:UAB=Ed=0.1E=20V所以E=200V/m(3)根據(jù)動(dòng)能定理研究小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),qU=v=210m/s答:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛葾指向B.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是200V/m;(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率是210m/s.點(diǎn)評(píng):理解和掌握電場(chǎng)中各個(gè)物理量之間的關(guān)系,在具體題目中能熟練的應(yīng)用.【解題方法點(diǎn)撥】U=Ed關(guān)系的應(yīng)用:公式U=Ed中d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),變形后E=Ud,用它可求11.電荷在導(dǎo)體上的分布、尖端放電【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.在導(dǎo)體外表面,越尖銳的位置,電荷的密度越大,周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度越大。2.電離:在一定條件下,導(dǎo)體尖端周圍的強(qiáng)電場(chǎng)足以使空氣中殘留的帶電粒子發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng),并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象。3.尖端放電:導(dǎo)體尖端周圍被強(qiáng)電場(chǎng)電離的帶電粒子中,所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,與尖端上的電荷中和,,相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷的現(xiàn)象。4.應(yīng)用:建筑物的頂端安裝避雷針以達(dá)到避免雷擊的目的;高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)該盡量光滑,以減少電能損失?!久}方向】下列設(shè)備或做法中,利用了尖端放電原理的是(A、避雷針B、油罐車接地的鐵鏈C、靜電除塵D、給飛機(jī)加油時(shí),要把油箱與大地用電纜連接起來(lái)分析:本題考查的是關(guān)于靜電的防止與應(yīng)用,從各種實(shí)例的原理出發(fā)就可以判斷出答案。解答:A.帶電荷的云層靠近避雷針時(shí),在避雷針尖端感應(yīng)出與云層相反的靜電,達(dá)到一定程度就向空中放電,中和云層中的電荷,利用了尖端放電原理,符合題意;B.油罐車上的搭地鐵鏈?zhǔn)菫榱税旬a(chǎn)生的靜電導(dǎo)走,不是利用尖端放電原理,不符合題意;C.靜電除塵時(shí)除塵器中的空氣被電離,煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電,顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng),不是利用尖端放電原理,不符合題意;D.給飛機(jī)加油時(shí),要把油箱與大地用電纜連接起來(lái),為了把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走,不是利用尖端放電原理,不符合題意;故選:A。點(diǎn)評(píng):本題考查的是關(guān)于靜電的防止與應(yīng)用,要求同學(xué)們熟練掌握靜電的防止與應(yīng)用中具體實(shí)例的原理?!窘忸}思路點(diǎn)撥】尖端放電在生活中普遍存在,其應(yīng)用包括建筑物的頂端安裝避雷針以達(dá)到避免雷擊的目的;高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)該盡量光滑,以減少電能損失。12.電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.對(duì)于電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,要首先區(qū)分是電壓不變還是電荷量不變:始終與電源連接時(shí)電壓不變,與電源斷開(kāi)時(shí)是電荷量不變。2.分析思路如圖3.具體的步驟如下:(1)根據(jù)C=?(2)根據(jù)C=Q(3)根據(jù)E=U(4)根據(jù)φ=Ed分析某點(diǎn)電勢(shì)的變化。(5)根據(jù)Ep=qφ分析電勢(shì)能的變化?!久}方向】如圖所示,平行板電容器經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電池連接,A板下方a處有一帶電荷量非常小的點(diǎn)電荷。S是閉合的,φa表示a點(diǎn)的電勢(shì),F(xiàn)表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力?,F(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng),使兩板間的距離增大,則()A、φa不變B、φa變小C、F變小D、F變大分析:電容器與電源相連,則可知電容器兩端的電壓不變;由極板的移動(dòng)可知d的變化,由U=Ed可知板間場(chǎng)強(qiáng)E的變化,再由U=Ed可知Aa間的電勢(shì)差的變化,即可得出aB間電勢(shì)差的變化及a點(diǎn)電勢(shì)的變化。解答:因電容器與電源始終相連,故兩板間的電勢(shì)差不變,B板下移,則板間距離d增大,則板間電場(chǎng)強(qiáng)度E減小,由F=Eq可知電荷所受電場(chǎng)力變小,故C正確;則上板與a間的電勢(shì)差減小,而總電勢(shì)差不變,故a與B間的電勢(shì)差增大,而B(niǎo)接地,故a點(diǎn)的電勢(shì)增大,故A、B均錯(cuò);故選:C。點(diǎn)評(píng):電容器的動(dòng)態(tài)分析中首先應(yīng)注意是否與電源相連,再根據(jù)電容的變化進(jìn)行判斷;對(duì)于本題應(yīng)注意(1)因下極間接地,故aB間的電勢(shì)差大小即為a點(diǎn)的電勢(shì);(2)因aB間的距離發(fā)生變化,不能直接由U=Ed進(jìn)行判斷,我們是先求得Aa間的電勢(shì)差再求aB的間電勢(shì)差?!窘忸}思路點(diǎn)撥】分析電容器相關(guān)物理量的變化時(shí),要注意抓住不變量。電容器充電后保持與電源相連,即使電容器的電容變化,兩極板間的電壓不變。若充電后與電源斷開(kāi)且未放電,即使電容器的電容變化,兩極板的電荷量不變。13.帶電粒子(計(jì)重力)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的情況可以分為幾種類型:1、電場(chǎng)力與重力等大反向,帶電粒子(物體)在外力(如輕繩)的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2、帶電粒子(物體)在外力(輕繩)的作用下,在電場(chǎng)中做變速圓周運(yùn)動(dòng)。3、帶電粒子沿著圓形軌道上在電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)。4.“等效重力法”解決帶電體在電場(chǎng)、重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力場(chǎng)構(gòu)成的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,常常采用“等效重力場(chǎng)”的方法,即將靜電力和重力的合力視為一個(gè)“等效重力”,將g'=F合m【

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