高考物理 高频考点穿透卷 专题16 电场的性质(含解析)
高考物理电场的总结归纳
高考物理电场的总结归纳电场是高考物理考试中非常重要的一个概念。
正确理解和应用电场的知识，对于解答物理题目具有重要的作用。
下面，我将对高考物理电场的内容进行总结归纳，以帮助大家更好地掌握这一知识点。
一、电场的基本概念电场是由电荷所产生的，它是一种描述电荷间相互作用的物理量。
电场分为点电场和区域电场。
点电场表示某一点处的电场强度，而区域电场则表示整个区域内各点的电场情况。
电场的单位是牛顿每库仑（N/C）。
二、电场强度电场强度E表示单位正电荷在电场中所受的力，它的方向是正电荷受力方向的相反方向。
电场强度的单位是N/C。
根据电场强度的定义，我们可以根据电场强度和电荷数量之间的关系来求解电场强度。
三、高考常见电场问题的解法1. 单个点电荷的电场问题：当我们需要求解某一点处的电场强度时，可以利用库仑定律计算。
根据库仑定律，电场强度和与该点距离的平方成反比，与电荷的数量成正比。
2. 均匀带电线的电场问题：对于均匀带电线，其电场强度在垂直于线段上的所有点都是相等的。
因此，我们可以利用电场强度的叠加原理来解决这类问题。
3. 均匀带电环的电场问题：均匀带电环的电场强度在环上的轴线处是一个常数，与距离的平方成反比。
我们可以利用电场强度的叠加原理将环分解成许多小段，然后对每个小段的电场强度进行积分求和。
四、电势差和电势能1. 电势差是指单位正电荷从一个点移动到另一个点所做的功。
电势差的单位是伏特（V）。
2. 电势差和电场强度的关系：当电荷在电场中沿电场线方向移动时，电场强度的方向与电势差的方向相同；当电荷与电场线相交成一定的角度时，电场强度与电势差的夹角决定了电荷所受的力。
3. 电势能是指将单位正电荷从无穷远处移到一个点所所做的功。
电势能的单位与电势差相同，为伏特（V）。
五、电容器电容器是由两个导体板和介质构成的，它可以储存电荷和电能。
常见的电容器有平行板电容器和球形电容器。
1. 平行板电容器的电容量与其几何尺寸和介质性质有关。
电场知识点和例题总结
电场知识点和例题总结电场是物理学中重要的概念之一，它描述了电荷之间相互作用的力场。
电场的研究对于理解电磁现象、电路问题、静电现象等都具有重要的意义。
在本文中，我们将总结电场的基本知识点和相关的例题，希望能够帮助读者更好地理解和掌握电场的内容。
1. 电场的定义和性质电场是一种力场，它描述了电荷在空间中的作用力。
如果一个正电荷放置在空间中的某个位置，它会在这个位置产生一个向外的力场；而一个负电荷则会产生一个向内的力场。
电场的强度用电场强度来表示，通常用E来表示。
在一个给定位置上，电场的强度大小与该位置上的电荷数量和它们之间的距离有关。
电场的性质主要有以下几点：(1) 电场是矢量场：电场是具有方向和大小的物理量，它的方向由正电荷所受的力的方向决定。
(2) 电场叠加原理：如果在某个位置上存在多个电荷，那么它们产生的电场强度可以通过矢量叠加来获得。
(3) 电场与电势：电场受力是对电势的梯度，电场和电势之间存在着密切的关系。
(4) 电场的高斯定律：电场的高斯定律是描述电场与电荷分布之间关系的重要定律。
2. 电场的计算方法在物理学中，有多种方法可以用来计算电场的强度。
其中比较常用的有两种方法：电场叠加法和库仑定律。
(1) 电场叠加法：对于均匀分布的电荷，我们可以通过将整个电荷分布划分成小部分，并计算每个小部分对某一点上电场的贡献，最后对所有贡献进行叠加来得到这一点上的电场强度。
(2) 库仑定律：库仑定律是描述点电荷间相互作用力的定律，它可以用来计算点电荷在空间中的电场分布。
3. 电场的应用电场在现实生活中有着广泛的应用，其中最常见的就是静电现象和电路问题。
(1) 静电现象：静电现象是电荷在静止状态下所表现出的现象。
比如说，当我们梳头发的时候会遇到头发变得“充电”的情况，这就是一种静电现象。
电场的计算和描述在研究静电现象时有着重要的作用。
(2) 电路问题：在电路中，我们经常需要计算不同位置上的电场强度，以便分析电流的流动情况和电阻的情况。
高中物理之电场专题
高中物理之电场专题一、电场的基本性质电场是一种特殊的物质形态，它具有力学的性质和能量的性质。
在电场中，电荷会受到力的作用，这个力被称为电场力。
电场的一个重要性质是，它会对处于其中的电荷施加作用力，这个力的大小和电荷的电量成正比，方向与电荷的运动方向相反。
二、电场的分类根据电场强度的不同，电场可以分为匀强电场和非匀强电场。
在匀强电场中，电场强度的大小和方向在各个方向上都是相同的，因此电荷受到的电场力也是恒定的。
而非匀强电场中，电场强度的大小和方向在不同的方向上会有所变化，因此电荷受到的电场力也会随之变化。
三、电场的产生电场的产生可以分为自然产生和人工产生两种方式。
自然产生的电场包括雷电、静电等。
人工产生的电场则包括电磁铁、电动机、发电机等设备产生的电场。
四、电场的应用电场在日常生活、工业、医疗等领域都有着广泛的应用。
例如，静电复印机利用静电场的作用将墨粉吸附到纸张上，从而形成图像。
另外，电场还被广泛应用于电子学、电磁学等领域，如电子加速器、电磁铁等。
五、电场的能量转化电场的能量转化主要是指电能与其他形式的能之间的转化。
例如，在电容器中，电能被转化为电场能储存起来，而在电动机中，电能则被转化为机械能。
在电磁感应中，磁场能也可以转化为电能。
电场是物理学中的一个重要概念，它具有自己独特的性质和应用。
通过对电场的学习和研究，我们可以更好地理解自然现象和开发新的技术。
本文1）电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
本文2）电荷的量子化：自然界中存在两种电荷，正电荷和负电荷。
电荷的最小单位是元电荷，e=×10-19 C。
本文3）元电荷的测量：密里根用油滴法首先测定得元电荷的值。
任何带电体的电量均为元电荷的整数倍。
常用电子或离子的电量为单位，叫做元电荷。
任何带电体的电量均为元电荷的整数倍。
本文4）电荷量的测量：测量带电体的电量，一般先通过测量电流，再通过公式换算得到电荷量。
物理知识点高考电场
物理知识点高考电场电场是物理学中的一个重要概念，也是高考物理考试中的热门知识点之一。
了解电场的基本原理和相关知识，对于理解电学现象、解决相关问题具有重要意义。
本文将以高考电场为主题，系统介绍电场的相关概念、特点和计算方法。
一、电场的定义电场是指电荷在空间中所产生的一种物理场。
在电场中，带电粒子受到电荷之间相互作用力的作用，这个相互作用力称为电场力。
电场力是带电粒子受到的力的表现形式，它的大小和方向由电荷的性质决定。
二、电场的性质1. 电场具有叠加性。
当两个电荷同时存在时，它们各自产生的电场可以叠加。
2. 电场的特性与电荷的性质有关。
正电荷产生的电场向外指向，负电荷产生的电场向内指向。
3. 电场力是相对力。
电场力的存在是由于电荷之间的相互作用而产生的，需要有至少两个电荷才能产生电场力。
三、电场的计算方法1. 电场强度的计算电场强度可以用公式E=F/q来表示，其中E为电场强度，F为电场力，q为电荷的大小。
根据点电荷和连续电荷分布的特点，可以分别使用公式E=kQ/r^2和E=kσ进行计算。
2. 场点的电势能计算场点的电势能可以通过公式U=qV来计算，其中U为电势能，q为电荷的大小，V为场点的电势。
3. 电势与电场的关系电势是用来描述电场中的一个点所具有的特性，它是电场对电荷的作用能量与电荷大小之比。
电势的单位是伏特（V），电场强度的单位是牛顿/库仑（N/C）。
四、电场中的常见问题1. 点电荷在电场中的受力和电势能的计算问题。
2. 电荷沿电势差方向的位移下，电场对电荷所做的功。
3. 静电能的计算和应用。
4. 改变电荷之间的距离对电场强度和电势能的影响。
5. 导体内部的电场分布和外部的电势分布。
五、电场在生活中的应用1. 静电喷涂技术：利用电场作用将液体喷雾细化并静电吸附在物体表面。
2. 静电除尘技术：利用电场力将空气中的粉尘吸附到电极上实现除尘。
3. 电场感应中的电压和电感应：手机无线充电技术就是利用电场感应。
高考物理轮精细复习 (压轴题)电场力的性质(含解析)
避躲市安闲阳光实验学校第六章静电场一、三年高考考点统计与分析考点试题题型分值库仑定律电场强度安徽T20浙江T19山东T19江苏T1上海T11海南T3重庆T19广东T21海南T4新课标全国T17福建T18选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择6分6分5分3分3分3分6分6分3分6分6分电势能电势电势差天津T5福建T15安徽T18重庆T20海南T3山东T21江苏T8上海T14上海T9江苏T5选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择6分6分6分6分3分4分4分3分3分3分电容器带电粒子在电场中的运动新课标全国T18广东T20江苏T2海南T9北京T24天津T5新课标全国T20安徽T20选择选择选择选择计算选择选择6分6分3分4分20分6分6分北京T24福建T20安徽T18北京T18选择计算计算选择选择6分20分15分6分6分(1)试题主要集中在电场强度、电场线、电场力、电势、电势差、等势面、电势能、平行板电容器、匀强电场、电场力做功、电势能的变化，还有带电粒子在电场中的加速和偏转等知识。
其中在全国各地试卷中，对电场的性质及库仑定律的考查共计5次；对电容器，带电粒子在电场中的运动的考查共计6次；对电势、电势能、电势差的考查共计4次。
(2)高考试题的考查题型多以选择题，计算题形式出现，其中电场的性质的考查以选择形式出现5次，每题分值3～6分不等；电容器，带电粒子在电场中的运动的考查以选择形式出现3次，每次3～6分，以计算的形式出现了3次，分值在16～20分之间。
(3)高考试题对知识点的考查主要有三种形式：一种是基本概念和规律与力学中牛顿运动定律、动能定理、动能关系相结合；一种是以实际生产、生活为背景材料。
对带电粒子在电场中的加速、偏转等问题进行考查；还有一种形式是粒子在复合场中的运动，试题难度中等以上。
二、高考考情预测预计的高考中，对本专题的考查仍将是热点之一，在上述考查角度的基础上，重点以选择题的形式考查静电场的基本知识点，以综合题的形式考查静电场知识和其他相关知识在生产、生活中的实际应用。
电场高考题解析
电场高考题解析一、知识回顾在物理学中，电场是一个与电荷有关的物理量。
电场的存在可以通过电荷所产生的电场力来验证。
电场力是指电荷之间相互作用的力。
在电场中，正电荷和负电荷之间会产生吸引力，而同性电荷之间会产生排斥力。
电场可以存在于真空中，也可以存在于导体或介质中。
电场的强度用电场强度来表示，通常用符号 E 表示。
电场强度的大小与电荷的数量和距离有关。
电场强度的单位是牛顿/库仑（N/C）。
电场还具有方向，电场强度的方向与正电荷的运动方向相反。
沿电场强度方向的力是作用在正电荷上的，而沿电场强度方向相反的力是作用在负电荷上的。
二、题目解析下面我们将解析几道经典的电场高考题，希望能够帮助大家更好地理解和掌握电场的相关知识。
1. 题目：一空间中有一个点电荷，它的电场强度 E1 = 2N/C，当在该电场中放入一个负电荷后，这个负电荷所受到的电场力 F1 = 10N，求这个负电荷的电荷量。
解析：根据电场力的定义，可以得到 F1 = q * E1，其中 q 为负电荷的电荷量。
由此可以得到 q = F1 / E1 = 10N / 2N/C = 5C。
因此，这个负电荷的电荷量为 5 库仑。
2. 题目：如图所示，有一双子电荷系，它们的电荷量相同，分别为q，电荷距 d，电场强度 E。
则下列说法中正确的是（）。
A. E与q成正比B. E与q成反比C. E与d成正比D. E与d成反比解析：根据电场强度的定义，电场强度 E = F / q，其中 F 是电场力，q 是电荷量。
由于两个电荷的电荷量相同，所以选项 A 正确。
而电场强度与电荷之间不受距离的影响，所以选项 C 和 D 错误。
3. 题目：如图所示，有两个带同等电量的点电荷，分别为q1 和q2，它们之间的距离为 d，求位于它们连线中点的一点的电场强度。
解析：根据叠加原理，两个电荷产生的电场强度可以叠加。
对于位于它们连线中点的一点来说，两个电场强度大小相等，方向相反，所以它们相互抵消。
电场性质的理解及应用(附详细答案)
电场性质的理解及应用基础巩固1．经过探究，某同学发现：点电荷和无限大的接地金属平板间的电场(如图1甲所示)与等量异种点电荷之间的电场分布(如图乙所示)完全相同．图丙中正点电荷q 到MN 的距离OA 为L ，AB 是以电荷q 为圆心、L 为半径的圆上的一条直径，则B 点电场强度的大小是( )图1A.10kq 9L 2B.kq L 2C.8kq 9L 2D.3kq 4L 2 答案 C解析 乙图上＋q 右侧L 处的场强大小为：E ＝k q L 2－k q 9L 2＝k 8q 9L2根据题意可知，B 点的电场强度大小与乙图上＋q 右侧L 处的场强大小相等，即为k 8q9L 2，故A 、B 、D 错误，C 正确．2.如图2所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷＋Q 和－Q .直线MN 是两点电荷连线的中垂线，O 是两点电荷连线与直线MN 的交点．a 、b 是两点电荷连线上关于O 的对称点，c 、d 是直线MN 上的两个点．下列说法中正确的是( )图2A ．a 点的场强大于b 点的场强；将一试探电荷沿MN 由c 移动到d ，所受电场力先增大后减小B ．a 点的场强小于b 点的场强；将一试探电荷沿MN 由c 移动到d ，所受电场力先减小后增大C ．a 点的场强等于b 点的场强；将一试探电荷沿MN 由c 移动到d ，所受电场力先增大后减小D．a点的场强等于b点的场强；将一试探电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大答案 C3.如图3所示，椭圆ABCD处于一匀强电场中，椭圆平面平行于电场线，AC、BD分别是椭圆的长轴和短轴，已知电场中A、B、C三点的电势分别为φA＝14V、φB＝3V、φC＝－7V，由此可得D点的电势为()图3A．8VB．6VC．4VD．2V答案 C解析A、B、C、D顺次相连将组成菱形，由公式U＝Ed可知，φA－φB＝φD－φC或φA－φD ＝φB－φC，解得φD＝4V，选项C正确．4.如图4是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN.以下说法正确的是()图4A．O点电势与Q点电势相等B．O、M间的电势差小于N、Q间的电势差C．将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加D．在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上答案 C解析由电场线的方向可知φM>φO>φN，再作出此电场中过O点的等势线，可知φO>φQ，A 错误；MO间的平均电场强度大于ON间的平均电场强度，故U MO>U ON，B错误；因U MQ>0，负电荷从M到Q电场力做负功，电势能增加，C正确；正电荷在Q点的电场力方向沿电场线的切线方向而不是圆的切线方向，D错误．5．(多选)如图5，O是一固定的点电荷，虚线a、b、c是该点电荷产生的电场中的三条等势线，正点电荷q仅受电场力的作用沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处．由此可知()图5A．O为负电荷B．在整个过程中q的速度先变大后变小C．在整个过程中q的加速度先变大后变小D．在整个过程中，电场力做功为0答案CD解析粒子所受合力的方向大致指向轨迹弯曲的凹侧，知正电荷所受的电场力背离点电荷向外，知O为正电荷，故A错误；从a处运动到b处，然后又运动到c处，电场力先做负功后做正功，则动能先减小后增大，所以速度先减小后增大，故B错误；越靠近点电荷，电场线越密，则电荷所受电场力越大，加速度越大，则加速度先增大后减小，故C正确；a与c在同一个等势面上，两点间的电势差为0，根据W＝qU，知电场力做功为0，故D正确．6．(多选)两个带等量正电的点电荷，固定在图6中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为0，则()图6A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为0答案BC解析等量同种点电荷的电场线如图所示，负试探电荷q在A点由静止释放，在电场力的作用下从A向O做变加速直线运动，且电场力做正功，电势能减小，A错误，B正确；负试探电荷q通过O点后在电场力的作用下向下做变减速运动，因此q运动到O点时的速度最大，动能最大，选项C正确；因无限远处的电势为0，则O点的电势φ≠0，所以q在O 点的电势能不为0，选项D错误．7．(多选)如图7所示，以等量同种点电荷的连线中点为原点，两点电荷连线的中垂线为x 轴，E表示电场强度，φ表示电势，根据你已经学过的知识判断，在下列E－x图象和φ－x 图象中，可能正确的是()图7答案AD解析在两电荷连线的中点，由于两个电荷在此处产生的场强大小相等、方向相反，所以该处场强为0，在无穷远处场强也为0，所以两点电荷连线的中点到无穷远，场强先增大后减小，且场强关于电荷连线对称，选项A正确，B错误；两点电荷连线的中垂线上场强方向从中点指向无穷远，且电势逐渐降低，选项C错误，D正确．8．(多选)如图8所示，光滑绝缘的水平面上方存在一个水平方向的电场，电场线与x轴平行，电势φ与坐标值x的关系式为：φ＝106x(φ的单位为V，x单位为m)．一带正电小滑块P，从x＝0处以初速度v0沿x轴正方向运动，则()图8A．电场的场强大小为106V/mB．电场方向沿x轴正方向C．小滑块的电势能一直增大D ．小滑块的电势能先增大后减小 答案 AD解析 根据E ＝U d ，U ＝φ2－φ1可知，E ＝ΔUΔx ＝106V/m ，选项A 对；随x 值的增大，φ也增大，所以电场的方向应沿x 轴负方向，选项B 错；电场力对滑块P 先做负功后做正功，所以滑块的电势能先增大后减小，选项D 对，C 错．综合应用9.一带正电的试探电荷，仅在电场力作用下沿x 轴从x ＝－∞向x ＝＋∞运动，其速度v 随位置x 变化的图象如图9所示．x ＝x 1和x ＝－x 1处，图线切线的斜率绝对值相等且最大．则在x 轴上( )图9A ．x ＝x 1和x ＝－x 1两处，电场强度相同B ．x ＝x 1和x ＝－x 1两处，电场强度最大C ．x ＝0处电势最小D ．从x ＝x 1运动到x ＝＋∞过程中，电荷的电势能逐渐增大 答案 B解析 正试探电荷仅在电场力作用下沿x 轴从x ＝－∞向x ＝＋∞运动，速度先减小后增大，所受的电场力先沿－x 轴方向，后沿＋x 轴方向，电场线方向先沿－x 轴方向，后沿＋x 轴方向，则知x ＝x 1和x ＝－x 1两处，电场强度最大，但电场强度的方向相反，电场强度不同，选项A 错误，B 正确；电场线方向先沿－x 轴方向，后沿＋x 轴方向，根据顺着电场线方向电势降低可知，电势先升高后降低，则x ＝0处电势最大，选项C 错误；从x ＝x 1运动到x ＝＋∞过程中，电场力沿＋x 轴方向，则电场力做正功，电荷的电势能逐渐减小，选项D 错误．10．如图10所示，O 、A 、B 、C 为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量为－Q 的点电荷固定在O 点，现有一质量为m 、电荷量为－q 的小金属块(可视为质点)，从A 点由静止沿它们的连线向右运动，到B 点时速度最大，其大小为v m ，小金属块最后停止在C 点．已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ，AB 间距离为L ，静电力常量为k ，则( )图10A ．在点电荷－Q 形成的电场中，A 、B 两点间的电势差为2μmgL ＋m v 2m2qB ．在小金属块由A 向C 运动的过程中，电势能先增大后减小 C ．OB 间的距离为kQqμmgD ．从B 到C 的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能 答案 C解析 小金属块从A 到B 过程，由动能定理得：－qU AB －μmgL ＝12m v 2m －0，得A 、B 两点间的电势差U AB ＝－2μmgL ＋m v 2m2q ，故A 错误；小金属块由A 点向C 点运动的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故B 错误；由题意知，A 到B 过程，金属块做加速运动，B 到C 过程做减速运动，在B 点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡，则有μmg ＝k Qqr 2，得r ＝kQqμmg，故C 正确；从B 到C 的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能和内能，故D 错误．11．如图11所示，匀强电场方向与水平线间夹角θ＝30°，方向斜向右上方，电场强度为E ，质量为m 的小球带负电，以初速度v 0开始运动，初速度方向与电场方向一致．图11(1)若小球的带电荷量为q ＝mgE，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F 1的大小和方向各如何？(2)若小球的带电荷量为q ＝2mg E ，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F 2的大小和方向各如何？答案 (1)3mg 方向与水平线成60°角斜向右上方 (2)32mg 方向与水平线成60°角斜向左上方 解析 (1)如图甲所示，为使小球做匀速直线运动，必使其合外力为0，设对小球施加的力F 1与水平方向夹角为α，则 F 1cos α＝qE cos θ F 1sin α＝mg ＋qE sin θ代入数据解得α＝60°，F 1＝3mg即恒力F 1与水平线成60°角斜向右上方．(2)为使小球能做直线运动，则小球所受合力的方向必和运动方向在一条直线上，故要使力F 2和mg 的合力和电场力在一条直线上.如图乙，当F 2取最小值时，F 2垂直于F .故F 2＝mg sin 60°＝32mg . 方向与水平线成60°角斜向左上方．12.如图12所示，一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A ，其电荷量Q ＝＋4×10－3C ，场源电荷A 形成的电场中各点的电势表达式为φ＝kQ r ，其中k为静电力常量，r 为空间某点到场源电荷A 的距离．现有一个质量为m ＝0.1kg 的带正电的小球B ，它与A 间的距离为a ＝0.4m ，此时小球B 处于平衡状态，且小球B 在场源电荷A 形成的电场中具有的电势能的表达式为E p ＝k Qqr ，其中r 为A 与B 之间的距离．另一质量为m 的不带电绝缘小球C 从距离B 的上方H ＝0.8m 处自由下落，落在小球B 上立刻与小球B 粘在一起以2m /s 的速度向下运动，它们到达最低点后又向上运动，向上运动到达的最高点为P .(g 取10 m/s 2，k ＝9×109N·m 2/C 2)求：图12(1)小球C 与小球B 碰撞前的速度v 0的大小？小球B 的电荷量q 为多少？ (2)小球C 与小球B 一起向下运动的过程中，最大速度为多少？ 答案 (1)4m /s 4.4×10－9 C (2)2.17 m/s解析 (1)小球C 自由下落H 时获得速度v 0，由机械能守恒得：mgH ＝12m v 20解得v 0＝2gH ＝4m/s小球B 在碰撞前处于平衡状态，对B 球由平衡条件得： mg ＝kqQ a2代入数据得：q ＝49×10－8C ≈4.4×10－9C(2)设当B 和C 向下运动的速度最大为v m 时，与A 相距x ，对B 和C 整体，由平衡条件得： 2mg ＝k Qq x2代入数据得：x ≈0.28m 由能量守恒得：12×2m v 2＋kQq a ＋2mga ＝12×2m v 2m ＋2mgx ＋k Qq x 代入数据得v m ≈2.17m/s.。
高中物理电场试题及答案解析
高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是：A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案：A解析：电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值，即E = F/q。
2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是：A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案：C解析：点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散，正电荷向外发散，负电荷向内收敛。
二、填空题1. 电场线从正电荷出发，终止于________。
答案：无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E，若将试探电荷加倍，则该点的场强为________。
答案：E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C，求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。
答案：E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析：根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²，代入数值计算即可得到答案。
2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg，带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C，它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少？答案：F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析：根据电场力的公式F = q * E，代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。
结束语：通过本试题的练习，同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。
希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法，为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。
电场性质的综合应用(解析版)--2024年高考物理二轮热点题型归纳
电场性质的综合应用目录题型一库仑定律的应用及库仑力的合成及电场的叠加题型二根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化题型三匀强电场电势差与场强的关系--电势均匀分布问题题型四静电场的图像问题题型一库仑定律的应用及库仑力的合成及电场的叠加【题型解码】1.电场叠加问题要注意矢量性与对称性2.电场强度是矢量，电场中某点的几个电场强度的合场强为各个电场强度的矢量和。
1(2023·全国·统考高考真题)如图，等边ΔABC位于竖直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上方，3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。
已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下，BC边中点N处的电场强度方向竖直向上，A点处点电荷的电荷量的绝对值为q，求(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负；(2)C点处点电荷的电荷量。
【答案】(1)q，A、B、C均为正电荷；(2)3-3 3q【详解】(1)因为M点电场强度竖直向下，则C为正电荷，根据场强的叠加原理，可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等，方向相反，则B点电荷带电量为q，电性与A相同，又N点电场强度竖直向上，可得A处电荷在N点的场强垂直BC沿AN连线向右上，如图所示可知A处电荷为正电荷，所以A、B、C均为正电荷。
(2)如图所示由几何关系E A =E 'BC ⋅tan30°即kq AN 2=33kq BN 2-kq C CN 2其中AN =3BN =3CN解得q C =3-33q 2(2023·四川雅安·统考模拟预测)如图所示，直角三角形ABC 的∠A =37°，∠C =90°，AB 的长度为5L ，在A 点固定一带电量为16q 的正点电荷，在B 点固定一带电量为9q 的正点电荷，静电引力常量为k ，sin37°=0.6、 cos37°=0.8，则C 点的电场强度大小为()A.2kqL 2B.2kq L 2C.kq L 2D.5kq 12L 2【答案】A【详解】根据几何关系可得AC =AB cos37°=4LBC =AB sin37°=3LA 点的点电荷在C 点处的场强大小为E A =16kq (AC )2=kqL 2B 点的点电荷在C 点处的场强大小为E B =9kq (BC )2=kqL 23(2023上·上海浦东新·高三校考期中)如图所示，真空中a 、b 、c 、d 四点共线且等距。
电场的性质特点
电场的性质特点电场是由电荷产生的物理现象，它具有许多特点和性质。
本文将重点探讨电场的性质特点，包括电场的定义、电场的特性以及电场的应用。
一、电场的定义电场是指电荷周围存在的一种物理场，是由电荷所形成的力场。
电场可以通过电场力来描述，其大小与电荷量和距离成反比，方向则与电荷的正负有关。
二、电场的特性1. 叠加性：电场服从叠加原理，即当有多个电荷存在时，其电场叠加，最终形成的电场是各个电荷产生的电场的矢量和。
2. 无源性：电场无源，即电场的环绕闭合路径上总电场功为零。
这意味着在电场中做功是不可能的。
3. 等势性：电场中的所有点满足相同的电势值，这些点构成等势线，等势线是垂直于电场线的曲线。
等势线上的电场力做功为零。
4. 电场强度：电场强度用于描述电场的强弱，并且与电荷量和距离成反比。
电场强度的单位是牛顿/库仑。
5. 电场线：电场线用于描述电场的方向和强弱，为了方便表示，人们将电场线规定为从正电荷指向负电荷的方向。
6. 理想导体内的电场：在理想导体内，电场为零。
理想导体内部任何点的电势均相等。
三、电场的应用1. 静电感应：电场的一个重要应用是静电感应。
当一个导体放置在某个电场中时，导体内部会感应出一个等势体，导致导体表面电荷分布。
2. 电场能量：电场具有能量，可将电势能转化为其他形式的能量。
例如，静电场能够将电荷进行积累，形成静电，这种储存的能量可以在放电时释放。
3. 电场加速器：电场加速器是一种利用电场力对带电粒子进行加速的装置。
在电场加速器中，电荷沿着特定轨道进行加速，用于研究基本粒子的性质。
4. 电场探测器：电场探测器用于检测电场的存在和强度。
常见的电场探测器包括电场计和放电管等。
5. 电场屏蔽：电场屏蔽是通过电场屏蔽材料将电场限制在特定区域内。
电场屏蔽可用于保护电子设备免受外界电场的干扰。
总结：电场具有叠加性、无源性、等势性、电场强度、电场线和理想导体内的电场等特点。
电场的应用范围广泛，包括静电感应、能量转化、电场加速器、电场探测器和电场屏蔽等领域。
电场高考真题专题汇编带答案解析
专题九电场考点1 电场力的性质高考帮·揭秘热点考向1.[2019全国Ⅰ,15,6分]如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷2.[2019北京,17,6分]如图所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则( )A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低拓展变式1.[2020浙江1月选考,13,3分]如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接.A、B、C三小球的质量均为M,q A=q0>0,q B=-q0,当系统处于静止状态时,三小球等间距排列.已知静电力常量为k,则( )A.q C=q0B.弹簧伸长量为C.A球受到的库仑力大小为2MgD.相邻两小球间距为q02.[2020湖南四校摸底调研]如图所示,带电小球O由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态,其中PM水平,地面上固定一绝缘且内壁光滑的四分之一圆弧细管道GH,其中圆心P与O球位置重合,与G点在同一水平线上,且位于H的正上方,管道底端H与水平地面相切,一质量为m、可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放,当小球b运动到H端时对管道内壁恰好无压力,重力加速度为g.在小球b 由G滑到H的过程中,下列说法正确的是()A.小球b的机械能逐渐减小B.小球b所受库仑力大小始终为2mgC.小球b的加速度大小先变大后变小D.细线PM的拉力先增大后减小3.[2021吉林白城检测,多选]如图所示,A、B是点电荷电场中的两点,A点的电场强度大小为E1,方向与AB连线夹角θ=120°,B点的电场强度大小为A点电场强度大小的.将B点电场强度沿AB方向和垂直AB方向分解,沿AB方向的分量E2水平向右,则下列判断正确的是()A.场源电荷带负电B.场源电荷带正电C.E1=E2D.E1=2E24.[2019全国Ⅲ,21,6分,多选]如图,电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点.则()A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同5.[多选]如图所示,实线表示电场线,虚线ABC表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,轨迹上B点的切线与该处的电场线相互垂直.下列说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子在B点的加速度大于它在C点的加速度C.粒子在B点时电场力做功的功率为零D.粒子从A点运动到C点的过程中电势能先减小后增大6.如图所示,边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒.每根细棒均匀带上相同的正电荷.现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点,此时正六边形几何中心O点的场强为零.若移走+Q及AB边上的细棒,则O点电场强度大小为(k为静电力常量,不考虑绝缘细棒之间及绝缘细棒与+Q的相互影响) ()A. B. C. D.7.一均匀带负电的半球壳,球心为O点,AB为其对称轴,平面L垂直AB把半球壳一分为二,L与AB相交于M点,对称轴AB上的N点和M点关于O点对称.已知均匀带电球壳内部任一点的电场强度都为零.取无穷远处电势为零,在距离点电荷q为r处的电势为φ=k,假设L左侧部分球壳在M点产生的电场强度为E1,电势为φ1;L右侧部分球壳在M点产生的电场强度为E2,电势为φ2;整个半球壳在M点产生的电场强度为E3,在N点产生的电场强度为E4.下列说法中正确的是()A.若平面L左右两部分球壳的表面积相等,有E1>E2,φ1>φ2B.若平面L左右两部分球壳的表面积相等,有E1<E2,φ1<φ2C.只有平面L左右两部分球壳的表面积相等,才有E1>E2,E3=E4D.不论平面L左右两部分球壳的表面积是否相等,总有E1>E2,E3=E4考点2 电场能的性质1.[2020山东,10,4分,多选]真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等.一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态.过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示.以下说法正确的是()A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能2.[2019江苏,9,4分,多选]如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点.先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W.再将Q1从C点沿CB移到B点并固定.最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点.下列说法正确的有()A.Q1移入之前,C点的电势为B.Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0C.Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2WD.Q2在移到C点后的电势能为-4W拓展变式1.[2020江苏,9,4分,多选]如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力).开始时,两小球分别静止在A、B位置.现外加一匀强电场E,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O转到水平位置.取O点的电势为0.下列说法正确的有()A.电场E中A点电势低于B点B.转动中两小球的电势能始终相等C.该过程静电力对两小球均做负功D.该过程两小球的总电势能增加2.[2017天津,7,6分,多选]如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B,电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若a A>a B,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p BD.B点电势可能高于A点电势3.[2018全国Ⅱ,21,6分,多选]如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M为a、c连线的中点,N为b、d连线的中点.一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1;若该粒子从c 点移动到d点,其电势能减小W2.下列说法正确的是()A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B.若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为D.若W1=W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差4.[2018全国Ⅰ,21,6分,多选]图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V.一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是()A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时,其电势能为4 eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍5.[v-x图像]电荷量为Q1、Q2的两个点电荷A、B分别固定在x轴上的原点O处和x=5d处,一正点电荷C(仅受电场力)从x=d处以初速度v0沿x轴正方向运动,其速率v与在x轴上的位置关系如图所示,则下列判断正确的是()A.点电荷A带负电荷、B带正电荷B.点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为2:3C.点电荷C从x=d处到x=4d处的过程中,在x=2d处的电势能最小D.点电荷C从x=d处到x=4d处的过程中,电势能先增大后减小6.[2020湖南长郡检测,多选]在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定两个点电荷,且固定在A处的点电荷带电荷量的数值为Q,两电荷的位置坐标如图甲所示.图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像,图中x=L点为图线的最低点,若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的带电小球(可视为质点).已知静电力常量为k,则下列有关说法正确的是()7.[2021河北邯郸模拟,多选]某条直电场线上有O,A,B,C四个点,相邻两点间距离均为d.以O点为坐标原点,沿电场强度方向建立x轴,该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示.将一个带电荷量为+q的粒子从O点由静止释放,仅考虑电场力作用.则()A.若A点的电势为零,则O点的电势为B.粒子从A到B做匀变速直线运动C.粒子运动到B点时的动能为D.粒子在OA段电势能的变化量小于在BC段电势能的变化量8.静电场方向平行于x轴,将一电荷量为-q的带电粒子在x=d处由静止释放,粒子只在电场力作用下沿x轴运动,其电势能E p随x的变化关系如图所示.若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向,下列四幅示意图分别表示电势φ随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能E k随x的变化关系,其中正确的是()考点3 电容器及带电粒子在电场中的运动1.[2018北京,19,6分]研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示.下列说法正确的是( )A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大2.[2019全国Ⅲ,24,12分]空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的两点.从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电,B的电荷量为q(q>0).A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为.重力加速度为g,求:(1)电场强度的大小;(2)B运动到P点时的动能.拓展变式1.[2018江苏,5,3分]如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴()A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动2.如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电荷量为Q的正点电荷.将一带正电的小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图像如图乙(E1和x1为已知量).已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图像可求出()A.小物块所带的电荷量B.A、B间的电势差C.小物块的质量D.小物块速度最大时到斜面底端的距离3.[2016海南,6,3分]如图所示,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角.上极板带正电.一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能E k0竖直向上射出.不计重力,极板尺寸足够大.若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为()A. B. C. D.4.[2019天津,12,20分]2018年,人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生,这种引擎不需要燃料,也无污染物排放.引擎获得推力的原理如图所示,进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极A、B之间的匀强电场(初速度忽略不计),A、B间电压为U,使正离子加速形成离子束,在加速过程中引擎获得恒定的推力.单位时间内飘入的正离子数目为定值,离子质量为m,电荷量为Ze,其中Z是正整数,e是元电荷.(1)若引擎获得的推力为F1,求单位时间内飘入A、B间的正离子数目N为多少;(2)加速正离子束所消耗的功率P不同时,引擎获得的推力F也不同,试推导的表达式;(3)为提高能量的转换效率,要使尽量大,请提出增大的三条建议.5.[2015山东,20,6分,多选]如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触.重力加速度的大小为g.关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是()A.末速度大小为v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了mgdD.克服电场力做功为mgd6.[多选]如图所示,竖直平面内一半径为R的光滑圆环处在与水平方向夹角为θ=45°的斜向上的匀强电场中,现一电荷量为q、质量为m的带正电小球在圆环内侧A点静止(A点未画出),已知场强E=,现给静止在A处的小球一沿圆环切线方向的冲量I,使小球不脱离轨道,I的取值可能是()A.mB.mC.2mD.m7.如图所示,在平面坐标系xOy第一象限内,y轴右侧宽度d=1.0 m的区域内有沿x轴正方向、场强大小为E1的匀强电场,在2d<x<3d的区域内有宽度也为d=1.0 m沿y轴正方向、场强大小为E2=4E1的匀强电场.在坐标原点上方A(0,1.0)处有一粒子源,它一次可以向外放出一个或多个电子,电子的质量为m,电荷量为-e.不计电子的重力及彼此间的相互作用力.(1)若从A点沿x轴正方向分别以v1=和v2=的初速度发射两个电子a、b,求电子a、b离开第一象限区域时,横坐标之差的大小;(2)若从A点沿x轴正方向发射许多速度大小不同的电子,且所有电子速度都小于,当它们进入电场E2以后,在电场中运动的动能变为进入电场E2时动能的n倍时,它们的位置分布在一条倾斜的直线上,直线通过(2.0 m,1.0 m)和(3.0 m,0)两点,求n的值.答案专题九电场考点1 电场力的性质1.D 对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零,所以P、Q必带等量异种电荷,选项A、B 错误;对P进行受力分析可知,匀强电场对它的电场力应水平向左,与Q对它的库仑力平衡,所以P带负电荷,Q带正电荷,选项D正确,C错误.2.D由点电荷的场强公式E=可知,与-Q距离相等的点场强大小相等,离-Q越近的点场强越大,故a点场强的大小与b点的相等,b点场强的大小比c点的大,A、B项错误;与-Q距离相等的点,电势相等,离-Q越近的点, 电势越低,故a点电势与b点的相等,b点电势比c点的低,C项错误,D项正确.1.A以A、B、C整体为研究对象,对其受力分析,受重力、支持力以及弹簧的拉力,则由力的平衡条件可知,F=k0x'=3Mg sinα,解得x'=,B错误;以A为研究对象,小球受到的库仑力大小为F A=F-Mg sinα=2Mg sinα,方向沿斜面向下,C错误;为了使B、C均能静止在光滑的绝缘斜面上,则小球C应带正电,设相邻两球之间的距离为x,则对小球B由力的平衡条件得Mg sin α+=,对小球C由力的平衡条件得Mg sin α+=,解得q C=q0,x=q0,A正确,D错误.2.D小球b所受到的库仑力和管道的弹力始终与速度垂直,所以小球b机械能守恒,A错误;设圆弧半径为R,由于小球b机械能守恒,从G滑到H的过程中,有mgR=m,在H处,有F库-mg=,解得F库=3mg,B错误;设b与O的连线与水平方向的夹角为θ,则mgR sinθ=mv2,任意位置的加速度为向心加速度和切向加速度的合成,即a===g,可知随着θ增大,小球b的加速度一直变大,C错误;设PN与竖直方向成α角,对球O受力分析,竖直方向上有F PN cosα=mg+F'库sinθ,水平方向上有F'库cosθ+F PN sinα=F PM,且F'库=F库,解得F PM=mg tanα+,下滑时θ从0°增大到90°,细线PM的拉力先增大后减小,故D正确.3.BD如果场源电荷带负电,则B点电场强度沿AB方向的分量应该水平向左,与题意矛盾,因此场源电荷带正电,A 错误,B正确;由于B点的电场强度大小为A点电场强度大小的,由E=k可知,B点到场源电荷的距离为A点到场源电荷的倍,由几何关系可知,场源电荷与A点连接跟场源电荷与B点连线垂直,如图所示,由几何关系可知B点电场强度与其分量E2夹角为30°,则有E1cos 30°=E2,解得E1=2E2,C错误,D正确.4.BC a、b两点到电性不同的两点电荷连线的距离相等,且关于两点电荷连线中点对称,可知a、b两点的电场强度大小相等,方向相同,选项B、C均正确.电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷(等量异种点电荷)固定在正方体的两个顶点上,正方体的另外两个顶点a、b分别在两点电荷q和-q连线的垂直平分面两侧,故a点和b点的电势不相等,选项A错误.电势是标量,将q和-q在a、b两点产生的电势分别相加,可得φb>φa,将负电荷从a点移到b点,电场力做正功,电势能减少,选项D错误.5.BC因为带电粒子的运动轨迹向左下弯曲,所以带电粒子所受的电场力方向沿电场线切线方向向下,故粒子带负电,A错误;电场线的疏密表示场强大小,由图知B点的场强大于C点的场强,则粒子在B点的加速度大于在C点的加速度,B正确;因为粒子的运动轨迹中B点的切线与该处的电场线垂直,即粒子在B点受到的电场力的方向与粒子在B 点的速度方向垂直,所以此刻粒子受到的电场力做功的功率为零,C正确;带电粒子从A到B,电场力做负功,电势能增大,从B到C,电场力做正功,电势能减小,D错误.6.D根据对称性可知,AF与CD上的细棒在O点产生的电场强度的矢量和为零,AB与DE上的细棒在O点产生的电场强度的矢量和为零.BC中点的点电荷在O点产生的电场强度的大小为=,由题意分析可知EF上的细棒与BC 中点的点电荷在O点产生的电场强度的矢量和为零,则EF上的细棒在O点产生的电场强度的大小也为,故每根细棒在O点产生的电场强度的大小都为,移走点电荷及AB边上的细棒,O点的电场强度为EF与DE上的细棒在O点产生的电场强度的矢量和,即2cos 30°=,D正确.7.D设想将题中半球壳补充为一个完整的均匀带负电的球壳,则整个球壳在M点产生的电场强度为0,设补全后L 右侧的球壳在M点产生的电场强度为E5,则E1与E5应等大反向,分析可知E2<E5,则E1>E2,且与题中L左右两部分球壳的表面积是否相等无关;根据几何关系知,L右侧部分球壳上各点到M点的距离均大于L左侧部分球壳上各点到M点的距离,根据φ=k知,|φ1|>|φ2|,因球壳带负电,所以φ1<φ2,选项A、B错误.因为完整的均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,根据对称性可知补全后左、右半球壳在M、N点产生的电场强度等大反向,故题中半球壳在M、N点产生的电场强度大小相等、方向相同,选项C错误,D正确.考点2 电场能的性质1.BD由题意可知O点场强为零,所以a、O两点间场强方向是由a指向O的,所以φa>φO,A项错误;同理,φc>φO,O 点与b点间的电场强度有竖直向上的分量,所以φO>φb,则φc>φb,B项正确;同理,φa>φb,φc>φd,又带负电的试探电荷在电势高处电势能较小,所以C项错误,D项正确.2.ABD根据电场力做功可知-W=q(0-φC1),解得φC1=,选项A正确.B、C两点到A点的距离相等,这两点电势相等,Q1从C点移到B点的过程中,电场力做功为0,选项B正确.根据对称性和电势叠加可知,A、B两点固定电荷量均为+q的点电荷后,C点电势为φC2=2φC1=,带电荷量为-2q的点电荷Q2在C点的电势能为E p C=(-2q)×φC2=-4W,选项D正确.Q2从无限远移动到C点的过程中,电场力做的功为0-E p C=4W,选项C错误.1.AB 沿电场线方向电势降低,则B点的电势比A点的电势高,A正确;由对称性可知,两小球所处位置的电势的绝对值始终相等,则由E p=qφ可知两小球的电势能始终相等,B正确;该过程中,带正电荷的小球所受的电场力方向向右,带负电荷的小球所受的电场力方向向左,则电场力对两小球均做正功,C错误;电场力做正功,电势能减少,所以该过程中两小球的总电势能减少,D错误.2.BC电子仅在电场力作用下可能从A运动到B,也可能从B运动到A,所以A错误;若a A>a B,说明电子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,所以A距离点电荷较近,B距离点电荷较远,又因为电子受到的电场力指向轨迹凹侧,因此Q靠近M端且为正电荷,B正确;无论Q是正电荷还是负电荷,若电子从A运动到B,一定是克服电场力做功,若电子从B运动到A,一定是电场力做正功,即一定有E p A<E p B,C正确;对于同一个负电荷,电势低处电势能大,B点电势一定低于A点电势,D错误.3.BD由题意得,(φa-φb)q=W1,(φc-φd)q=W2,只能得出a、b两点间和c、d两点间的电势关系,无法确定场强的方向,选项A错误;若c、d之间的距离为L,因无法确定场强的方向,故无法确定场强的大小,选项C错误;由于φM=、φN=、W MN=q(φM-φN),上述式子联立求解得粒子从M点移动到N点电场力做的功为W MN=,所以B正确;若W1=W2,有φa-φb=φc-φd,变形可得φa-φc=φb-φd,又φa-φM=φa-=,φb-φN=φb-=,所以φa-φM=φb-φN,D正确.4.AB电子在等势面b时的电势能为E=qφ=-2 eV,电子由a到d的过程电场力做负功,电势能增加6 eV,由于相邻两等势面之间的距离相等,故相邻两等势面之间的电势差相等,则电子由a到b、由b到c、由c到d、由d到f电势能均增加2 eV,则电子在等势面c的电势能为零,等势面c的电势为零,A正确.由以上分析可知,电子在等势面d的电势能应为2 eV,C错误.电子在等势面b的动能为8 eV,电子在等势面d的动能为4 eV,由公式E k=mv2可知,该电子经过平面b时的速率为经过平面d时速率的倍,D错误.如果电子的速度与等势面不垂直,则电子在该匀强电场中做曲线运动,所以电子可能到达不了平面f就返回平面a,B正确.5.D由图像可知正点电荷C从x=d处到x=4d处的过程中,其速度先减小后增大,故电场力先做负功后做正功,即从x=d处到x=2d处场强方向向左,从x=2d处到x=4d处场强方向向右,且x=2d处合场强为零,由场强的叠加可知点电荷A、B均带负电荷,选项A错误;由x=2d处的合场强为零得=,故Q1∶Q2=4∶9,选项B错误;因为点电荷C从x=d 处到x=4d处的过程中,电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,所以x=2d处的电势能最大,选项C错误,D正确.6.CD据φ-x图像可知两个固定点电荷均带正电,故选项A错误;又据φ-x图像切线的斜率绝对值等于场强E的大小,则知x=L处场强为零,且沿着电场线方向电势降低,所以小球在C处受到的电场力向左,向左加速运动,到x=L处加速度a为0,从x=L向左运动时,电场力向右,做减速运动,所以小球在x=L处的速度最大,故选项B错误;x=L处场强为零,根据点电荷场强则有k=k,解得Q A:Q B=4:1,又Q A=Q,Q B=Q,则x=0处的场强也可以求出,为E0=k-k=k,方向向右,故选项C正确;根据qU=mv2知,若已知带电小球经过x=0处的速度为v,则可以求出x=2L和x=0两个位置的电势差U,故选项D正确.7.ABC根据电压与电场强度的关系U=Ed,可知E-x图像围成的面积的绝对值表示电势差的绝对值,取A点电势为零,粒子从O到A的电势差为U OA=E0d,又U OA=φO-φA,解得φO=E0d,故选项A正确;由图可知,A、B之间是匀强电场,故粒子从A到B做匀变速直线运动,故选项B正确;由图可知,O、B间的电势差为U OB=E0d+E0d=E0d,根据动能定理得qU OB=E k B-0,得E k B=E0qd,故选项C正确;由图可知,OA段E-x图像围成图形的面积大于BC段所围图形的面积,即U OA>U BC,根据W=qU,可知OA段电场力做功多,故OA段电势能的变化量大于BC段电势能的变化量,故选项D错误.8.D因为粒子带负电,由E p=φq可知,φ-x图像应与E p-x图像的形状上、下对称,选项A错误;因为φ-x图像的切线斜率的绝对值表示电场强度的大小,沿电场方向电势降低,所以在x=0的左侧存在沿x轴负方向的匀强电场,在x=0的右侧存在沿x轴正方向的匀强电场,选项B错误;根据牛顿第二定律有qE=ma,粒子在匀强电场中运动时加速度大小不变,由于粒子带负电,粒子的加速度在x=0左侧为正值、在x=0右侧为负值,选项C错误;因为带电粒子只受电场力作用,所以带电粒子的动能与电势能总和保持不变,即E k-x图像应与E p-x图像的形状上、下对称,选项D正确.考点3 电容器及带电粒子在电场中的运动1.A实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,则a板带电,由静电感应可知,在b板上感应出与a板电性相反的电荷,故选项A正确;实验中,只将电容器b板向上平移,正对面积S变小,由C=,可知电容C变小,由C=,Q不变,可知U变大,因此静电计指针的张角变大,选项B错误;实验中,只将极板间插入有机玻璃板,相对介电常数εr变大,由C=,可知电容C变大,由C=,Q不变,可知U变小,静电计指针的张角变小,选项C错误;实验中,只增加极板带电荷量,电容C不变,由C=,可知静电计指针的张角变大,故选项D错误.2.(1)(2)2m(+g2t2)解析:(1)设电场强度的大小为E,小球B运动的加速度为a.根据牛顿第二定律、运动学公式和题给条件,有mg+qE=ma ①a()2=gt2②。
高考物理电场的总结与归纳
高考物理电场的总结与归纳电场是物理学中的一个重要概念，广泛应用于各个领域。
在高考物理中，电场作为一个重点内容，是考生需要深入掌握和理解的内容之一。
本文将对高考物理电场的相关知识进行总结与归纳，帮助考生更好地复习和理解。
一、电场的定义电场是指在空间中某一点处受力电荷的作用所产生的电学量。
在数学上，电场可以用矢量来表示，它的方向是电荷受力方向的方向，大小与电荷的量成正比。
一般情况下，电场强度E可以用以下公式来计算：E =F / q其中，E表示电场强度，F表示电荷所受的力，q表示电荷的量。
二、电场的性质1. 电场强度与电荷量的关系：根据电场强度的定义可知，电场强度与电荷量成正比。
当电荷量增大时，电场强度也会增大；当电荷量减小时，电场强度也会减小。
2. 电场强度的叠加原理：多个电荷在同一点产生的电场强度可以叠加。
根据叠加原理，我们可以将所有电荷产生的电场强度矢量相加，得到该点的总电场强度。
3. 电场强度与距离的关系：当电荷量不变时，电场强度与距离的平方成反比。
即电荷离观察点越远，电场强度越小；电荷离观察点越近，电场强度越大。
三、电场的计算方法1. 均匀带电体产生的电场：同一长度的线电荷所产生的电场强度大小是相等的，可以用公式E = λ / (2πε₀r) 来计算，其中λ表示线电荷线密度，r表示距离电荷所在直线的垂直距离，ε₀表示真空介电常数。
2. 均匀带电球壳产生的电场：在球壳外，电场强度大小为0；在球壳内，电场强度大小与距离球心的距离成反比，可以用公式E = (Q / (4πε₀r²)) 来计算，其中Q表示球壳的总电荷量。
3. 多个点电荷产生的电场：对于多个点电荷而言，可以通过将各个电荷产生的电场矢量相加，得到某一点的总电场强度。
根据叠加原理，可以用向量运算来计算电场强度。
四、电场能与电势能1. 电场能：电场能是指电荷在电场中由于位置改变而具有的能量。
在电场中，电荷所受的力是势能梯度的负梯度，因此电场能可以用以下公式来计算：U = qV其中，U表示电场能，q表示电荷量，V表示电势。
高考物理电场知识归纳及例题讲解
【导语】为了⽅便⼴⼤考⽣能够系统地掌握物理考试的重要知识点，⽆忧考整理为考⽣整理了⾼考物理电场知识归纳及例题讲解，今天你练了吗？ 电场是电荷及变化磁场周围空间⾥存在的⼀种特殊物质。
电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分⼦原⼦所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的⼒和能量等客观属性。
电场的⼒的性质表现为：电场对放⼊其中的电荷有作⽤⼒，这种⼒称为电场⼒。
电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场⼒对电荷作功（这说明电场具有能量）。
[考点⽅向] 1、有关场强E（电场线）、电势（等势⾯）、W=qU、动能与电势能的⽐较。
2、带电粒⼦在电场中运动情况（加速、偏转类平抛）的⽐较，运动轨迹和⽅向（⼀直向前？往返？）的分析判别。
[联系实际与综合]①直线加速器②⽰波器原理③静电除尘与选矿④滚筒式静电分选器⑤复印机与喷墨打印机⑥静电屏蔽⑦带电体的⼒学分析（综合平衡、⽜顿第⼆定律、功能、单摆等）⑧带电体在电场和磁场中运动⑨氢原⼦的核外电⼦运⾏ [电场知识点归纳] 1．电荷电荷守恒定律点电荷 ⑴⾃然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作⽤⼒就是通过电场发⽣的。
电荷的多少叫电量。
基本电荷。
带电体电荷量等于元电荷的整数倍（Q=ne） ⑵使物体带电也叫起电。
使物体带电的⽅法有三种：①摩擦起电②接触带电③感应起电。
⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从⼀个物体转移到另⼀个物体，或从的体的这⼀部分转移到另⼀个部分，这叫做电荷守恒定律。
带电体的形状、⼤⼩及电荷分布状况对它们之间相互作⽤⼒的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。
2．库仑定律 在真空中两个点电荷间的作⽤⼒跟它们的电量的乘积成正⽐，跟它们间的距离的平⽅成反⽐，作⽤⼒的⽅向在它们的连线上，数学表达式为，其中⽐例常数叫静电⼒常量，。
（F：点电荷间的作⽤⼒(N)，Q1、Q2：两点电荷的电量(C)，r：两点电荷间的距离(m)，⽅向在它们的连线上，作⽤⼒与反作⽤⼒，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引） 库仑定律的适⽤条件是(a)真空，(b)点电荷。
新高考物理考试易错题易错点16电场力、电场能的性质附答案
易错点16 电场力、电场能的性质易错总结一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷：一个元电荷的电量为1．6×10－19C，是一个电子所带的电量。
说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种①摩擦起电，②接触起电，③感应起电。
4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的．二、库仑定律1.内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2.公式：F=kQ1Q2／r2k＝9．0×109N·m2／C23．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。
点电荷很相似于我们力学中的质点．注意：①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”的规律定性判定。
三、电势高低及电势能大小的判断方法1．比较电势高低的方法(1)沿电场线方向，电势越来越低．(2)判断出U AB的正负，再由U AB＝φA－φB，比较φA、φB的大小，若U AB>0，则φA>φB，若U AB<0，则φA<φB.2．电势能大小的比较方法做功判断法电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方．特别提醒其他各种方法都是在此基础上推理出来的，最终还要回归到电场力做功与电势能的变化关系上．四、电场线、等势面及带电粒子的运动轨迹问题1．几种常见的典型电场的等势面比较 电场 等势面(实线)图样 重要描述 匀强电场垂直于电场线的一簇平面 点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零 等量同种正点电荷的电场 连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高 2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负；(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等；(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况．五、匀强电场中电势差与电场强度的关系1．在匀强电场中电势差与电场强度的关系式为U ＝Ed ，其中d为两点沿电场线方向的距离．由公式U ＝Ed 可以得到下面两个结论：结论1：匀强电场中的任一线段AB 的中点C 的电势φC ＝φA ＋φB 2，如图6甲所示． 结论2：匀强电场中若两线段AB ∥CD ，且AB ＝CD ，则U AB ＝U CD (或φA －φB ＝φC －φD )，如图乙所示．2．在非匀强电场中，不能用U ＝Ed 进行计算，但可以进行定性分析，一般沿电场线方向取相同的长度d ，线段处于场强较大的区域所对应的电势差U 较大．解题方法一、用功能关系分析带电粒子的运动1．功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变；(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变；(3)除重力外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．(4)所有力对物体所做功的代数和，等于物体动能的变化．2．电场力做功的计算方法(1)由公式W＝Fl cos α计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为：W＝qEl cos α.(2)由W＝qU来计算，此公式适用于任何形式的静电场．(3)由动能定理来计算：W电场力＋W其他力＝ΔE k.(4)由电势能的变化来计算：W AB＝E p A－E p B.二、静电场中涉及图象问题的处理方法和技巧1．主要类型：(1)v－t图象；(2)φ－x图象；(3)E－t图象．2．应对策略：(1)v－t图象：根据v－t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化．(2)φ－x图象：①电场强度的大小等于φ－x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零．②在φ－x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．③在φ－x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用W AB＝qU AB，进而分析W AB的正负，然后作出判断．(3)E－t图象：根据题中给出的E－t图象，确定E的方向，再在草纸上画出对应电场线的方向，根据E的大小变化，确定电场的强弱分布．【易错跟踪训练】易错类型1：对物理概念理解不透彻1．（2019·河南）关于电场的认识和理解，下列说法正确的是（）A．沿着电场线的方向，电场强度越来越小B．电荷在电场中某点的受力方向就是该点电场强度的方向C．带电粒子在电场中的运动轨迹就是电场线D．带电粒子所受电场力为零时，其电势能可能不为零【答案】D【详解】A．沿电场线方向，电势越来越低，但电场强度不一定越来越小，选项A错误；B．正电荷在电场中的受力方向与电场强度方向相同，选项B错误；C．带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合，选项C错误；D．电场中某点的电场强度为零，电势不一定为零，因而电场力为零时，电势能可能不为零，选项D正确。
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专题16 电场的性质一.场强和电势的关系 （一）真题再现1.(2016全国丙卷)关于静电场的等势面，下列说法正确的是( ) A ．两个电势不同的等势面可能相交 B ．电场线与等势面处处相互垂直 C ．同一等势面上各点电场强度一定相等D ．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 【答案】B【题型】选择题 【难度】较易2.(2014·新课标Ⅱ)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是( ) A ．电场强度的方向处处与等电势面垂直 B ．电场强度为零的地方，电势也为零C ．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D ．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 【答案】AD【解析】电场中场强为零的位置是绝对的，而电势为零的位置是人为选取的；再者场强的大小表征着电势随空间的变化率，而与电势的大小无关，故B 错误；由沿电场线方向电势降低，可知电势的升降取决于场主要题型 2016年 2015年 2014年 2013年 2012年 场强与电势的关系全国卷丙T15全国卷ⅠT 21全国卷ⅡT19场强的叠加全国卷ⅠT15全国卷ⅡT18电荷的运动与电场的性质全国卷乙T20全国卷甲T15全国卷ⅠT15全国卷ⅡT24全国卷ⅠT 25强的方向而与场强的大小无关，故C错误．【题型】选择题【难度】较易3. (2014全国卷Ⅰ)如图所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°.M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN，φP＝φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则( )A．点电荷Q一定在MP的连线上B．连接PF的线段一定在同一等势面上C．将正拭探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功D．φP大于φM【答案】AD点电荷形成的电场中等势面是球面，故选项B错误；正试探电荷与Q同号，所以受斥力作用，故将其从P 点搬运到N点时，电场力做正功，故选项C错误；由几何关系知点电荷Q距M的距离大，距P的距离小，所以φM<φP，故选项D正确．【题型】多选题【难度】较难（二）试题猜想4.(2016·江苏)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【题型】选择题【难度】一般5.图为一头大一头小的导体周围等势面和电场线（带有箭头为电场线）示意图，已知两个相邻等势面间的电势差相等，则（）A. a点和d点的电场强度一定相同B. a点的电势可能等于b点的电势C. 将负电荷从c点沿任意路线移到d点的过程中，电场力做功为零D. 将正电荷从c点沿虚线移到e点，电势能先增大后减小【答案】CD【解析】a点和d点的电场强度方向不同，则这两点的电场强度不同，故A错误；沿着电场线的方向，电势越来越低，由图示可知，a点电势比b点电势低，故B错误；由图示可知，c与d两点在同一个等势面上，将负电荷从c点移到d点，电场力做功为零，故C正确；将正电荷从c点沿虚线移到e点，电场力先做负功，后做正功，因此电荷的电势能先增大后减小，故D正确。
【题型】选择题【难度】一般6.如图所示，在等边三角形ABC 所在平面内有一匀强电场，将一带正电的点电荷从A 点移到B 点和从B 点移到C 点，电场力均做负功且数值相同，D 点是AC 的中点．下列说法正确的是A. B 点的电势等于D 点的电势B. A 点的电势等于C 点的电势C. 电场的方向由A 指向CD. 电场的方向由B 指向D 【答案】A【题型】选择题 【难度】较难 二.场强的叠加 （一）真题再现7.（2013新课标II ）如图，在光滑绝缘水平面上。
三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电。
整个系统置于方向水平的匀强电场中。
已知静电力常量为k 。
若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为A ．233l kq B ．23l kq C ．23lkqD ．232l kq 【答案】B【题型】选择题 【难度】较难8.（2013新课标Ⅰ）如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、 b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >O)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)A. k23R q B. k 2910R qC. k29R qQ + D. k299R qQ + 【答案】B【解析】根据题述b 点处的场强为零，可知a 点处电荷量为q 的固定点电荷在b 点产生的电场的场强与圆盘在b 点产生的电场的场强大小相等方向相反，即圆盘在b 点产生的电场的场强大小E Q =k2Rq。
根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理，d 点处的电场E = k ()23R q+ E Q =k2910R q，选项B 正确。
【题型】选择题 【难度】一般 （二）试题猜想9．直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图.M 、N 两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( )A.3kQ4a2，沿y轴正向 B.3kQ4a2，沿y轴负向C.5kQ4a2，沿y轴正向 D.5kQ4a2，沿y轴负向【答案】B【题型】选择题【难度】较难10.如图，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是( )A．b点电势为零，电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大【答案】BC【解析】因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于x轴指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向平行于x 轴向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误．【题型】多选题【难度】一般11．(2013江苏物理) 下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘。
坐标原点O 处电场强度最大的是【答案】B【题型】选择题 【难度】较难12.在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的可看作质点的金属小球，小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上，小球D 位于三角形的中心，如图所示．现让小球A 、B 、C 都带电荷量为Q 的正电荷，让小球D 带电荷量为q 的负电荷，若四个小球均处于静止状态，则Q 与q 的比值为( )A.13B.33 C ．3 D. 3 【答案】D【解析】设等边三角形的边长为a ，由几何知识可知，BD ＝a ·cos 30°·23＝33a ，以B 为研究对象，由平衡条件可知，kQ 2a 2cos 30°×2＝kQq BD 2，解得Qq＝3，D 项正确．【题型】选择题 【难度】一般二.电荷的运动与电场的性质 （一）真题再现13．(2016全国卷Ⅰ)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称。
忽略空气阻力。
由此可知( )A ．Q 点的电势比P 点高B ．油滴在Q 点的动能比它在P 点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小【答案】AB【解析】由于油滴受到的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所以D选项错；由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直向上的方向，因此电场力竖直向上，且qE>mg，则电场方向竖直向下，所以Q点的电势比P点的高，A选项正确；当油滴从P点运动到Q点时，电场力做正功，电势能减小，C选项错误；当油滴从P点运动到Q点的过程中，合外力做正功，动能增加，所以Q点动能大于P点的动能，B选项正确。
【题型】多选题【难度】一般14．(2016全国卷Ⅱ)如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。
带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。
若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c 点的加速度大小分别为a a、a b、a c，速度大小分别为v a、v b、v c，则( )A．a a>a b>a c，v a>v c>v bB．a a>a b>a c，v b>v c>v aC．a b>a c>a a，v b>v c>v aD．a b>a c>a a，v a>v c>v b【答案】D【题型】选择题【难度】一般15.(2015全国卷Ⅰ)如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则( )A ．直线a 位于某一等势面内，φM ＞φQB ．直线c 位于某一等势面内，φM ＞φNC ．若电子由M 点运动到Q 点，电场力做正功D ．若电子由P 点运动到Q 点，电场力做负功 【答案】B【解析】电子带负电荷，电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，有W MN ＝W MP ＜0，而W MN ＝qU MN ，W MP ＝qU MP ，q ＜0，所以有U MN ＝U MP ＞0，即φM ＞φN ＝φP ，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP 和MQ 分别是两条等势线，有φM ＝φQ ，故A 错误，B 正确；电子由M 点到Q 点过程中，W MQ ＝q (φM －φQ )＝0，电子由P 点到Q 点过程中，W PQ ＝q (φP －φQ )＞0，故C 、D 错误． 【题型】选择题 【难度】一般16．(2015·新课标全国Ⅱ)如图，一质量为m 、电荷量为q (q ＞0)的粒子在匀强电场中运动，A 、B 为其运动轨迹上的两点．已知该粒子在A 点的速度大小为v 0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力．求A 、B 两点间的电势差．【答案】mv 20q【题型】计算题 【难度】一般17．(2014新课标Ⅰ)如图，O 、A 、B 为同一竖直平面内的三个点，OB 沿竖直方向，∠BOA ＝60°，OB ＝32OA .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．【答案】(1)73 (2)3mg6q，方向与竖直向下成30°夹角(2)加电场后，小球从O 点到A 点和B 点，高度分别降低了d 2和3d2，设电势能分别减小ΔE p A 和ΔE p B ，由能量守恒及④式得ΔE p A ＝3E k0－E k0－12mgd ＝23E k0⑦ΔE p B ＝6E k0－E k0－32mgd ＝E k0⑧在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的．设直线OB 上的M 点与A 点等电势，M 与O 点的距离为x ，如图，则有x32d ＝ΔE p A ΔE p B ⑨解得x＝d.MA为等势线，电场必与其垂线OC方向平行．设电场方向与竖直向下的方向的夹角为α，由几何关系可得α＝30°⑩即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30°.设场强的大小为E，有qEd cos 30°＝ΔE p A ⑪由④⑦⑪式得E＝3mg6q⑪【题型】计算题【难度】困难（二）试题猜想18．(2015四川理综)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平．a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零．则小球a( )A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B．从N到P的过程中，速率先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量【答案】BC【解析】a从N点静止释放，过P点后到Q点速度为零，整个运动过程只有重力和库仑力做功，库仑力方向与a速度方向夹角一直大于90°，所以库仑力整个过程做负功.小球a从N到Q的过程中，库仑力增大，库仑力与重力的夹角减小，所以它们的合力一直增大，故A错误；带电小球a受力如图所示，在靠近N点的位置，合力与速度夹角小于90°，在D点合力与速度夹角大于90°，所以小球a从N到P的过程中，速率应先增大后减小，故B正确；从N到Q的过程中，库仑力一直做负功，所以电势能一直增加，故C正确；根据能量守恒可知，P到Q的过程中，动能的减少量等于重力势能和电势能的增加量之和，故D错误．【题型】多选题【难度】一般19.如图所示，已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点，＋Q处在椭圆的一个焦点上，一带负电的点电荷仅在库仑力作用下绕固定的点电荷＋Q运动，则下列说法正确的是( )A．负电荷在a、c两点所受的电场力相同B．负电荷在a点和c点的电势能相等C．负电荷由b运动到d的过程中电势能增加，动能减少D．负电荷由a经b运动到c的过程中，电势能先增加后减少【答案】BC【题型】多选题【难度】较难20．(2015安徽)在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E(图中未画出),由A点斜射出一质量为m，带电量为＋q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l0为常数．粒子所受重力忽略不计．求：(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功；(2)粒子从A到C过程所经历的时间；(3)粒子经过C点时的速率．【答案】(1)3qEl0(2)32ml0qE(3)17qEl02m【解析】(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功W＝qE(y A－y C)＝3qEl0①(3)粒子由D到C过程中x轴方向：2l0＝v D·2T⑧y轴方向：v Cy＝a·2T⑨v C＝v2D＋v2Cy⑩由⑥⑧⑨⑩式解得：v C＝17qEl02m⑪【题型】计算题【难度】困难滚动训练1．多用电表的使用(1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①将K旋转到电阻挡“×100”的位置.②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件___(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线.③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示.为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(选填“×1”、“×10”、“×1 k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量.(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，R g为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R x 的关系式为_________________；(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 V的电压表内阻.该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1 k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图3中_____(选填“A”或“B”)方式连接.(4)在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图4甲所示，读数为____ Ω，这时电压表的读数为如图乙所示.若该欧姆挡内阻为24 kΩ，则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为____V(计算结果保留两位有效数字).【答案】（1）D×10（2）I＝g xER R R r＋＋＋（3）A（4）30 k 2.9（3）欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图A正确；欧姆表的读数为：30×1 kΩ＝30 kΩ，电压表的读数为：1.60 V.（4）由题意知欧姆表的内阻为24 kΩ，与电压表的内阻30 kΩ串联，由欧姆定律可知：E＝I(R＋r)＝1.6030 000×(2.4×104＋3×104) V≈2.9 V.【题型】实验题【难度】较难。