高中物理电场易错题分析
高考物理专题电磁学知识点之静电场易错题汇编及答案解析
高考物理专题电磁学知识点之静电场易错题汇编及答案解析一、选择题1．如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。
则（）A．a点的场强和c点的场强相同B．M带正电荷，N带负电荷C．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功D．M在b点的电势能等于N在d点的电势能2．如图所示，某电场中的一条电场线，一电子从a点由静止释放，它将沿电场线向b点运动，下列有关该电场的判断正确的是()A．该电场一定是匀强电场B．场强E a一定小于E bC．电子具有的电势能E p a一定大于E p bD．电势φa>φb3．在如图所示的电场中, A、B两点分别放置一个试探电荷, F A、F B分别为两个试探电荷所受的电场力．下列说法正确的是A．放在A点的试探电荷带正电B．放在B点的试探电荷带负电C．A点的电场强度大于B点的电场强度D．A点的电场强度小于B点的电场强度4．如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源后一带电小v水平射入电场，且沿下板边缘飞出，若下板不动，将上板上移一小段距离，小球以速度v从原处飞入，则带电小球（）球仍以相同的速度A．将打在下板中央B．仍沿原轨迹由下板边缘飞出C．不发生偏转，沿直线运动D．若上板不动，将下板下移一段距离，小球可能打在下板的中央5．空间存在平行于纸面方向的匀强电场，纸面内ABC三点形成一个边长为1cm的等边三角形。
将电子由A移动到B点，电场力做功2eV，再将电子由B移动到C点，克服电场力做功1eV。
匀强电场的电场强度大小为A．100V/m B．20033V/m C．200V/m D．2003V/m6．两个相同的金属小球，所带电荷量大小之比为1:9，相距为r（r远大于金属球的直径），两球之间的库仑引力大小为F。
如果把这两个小球相互接触后再使它们之间的距离变为原来的2倍，它们之间的库仑力大小将变为（）A．2536F B．56F C．23F D．49F7．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A．B．C ．D ． 8．如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0V ，点A 处的电势为6V ，点B 处的电势为3V ，则电场强度的大小为A ．200V /mB ．2003/V mC ．100/V mD ．1003/V m9．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个带正电的检验电荷固定在P 点，如图所示，以C 表示电容器的电容，E 表示两板间的场强， 表示P 点的电势，p E 表示正电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离0l ，则下列各物理量与负极板移动距离x 的关系图像正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．10．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度垂直于电场线、两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。
高考物理电场专题解题技巧及易错题分析9页+高中物理机械波试题及详细解析8页
高考总结之电场专题解题技巧及易错题分析一．解题技巧1.结合带电粒子运动轨迹分析问题方法技巧：结合带电粒子在电场中的运动轨迹来分析问题，一般的方法是：先画出入射点的轨迹切线，即画出初速度 v0 的方向，再根据轨迹弯曲方向，确定电场力的方向，从而利用分析力学的方法来分析粒子的带电性质、电场力做功的正负、电势能变化、动能变化、电势大小变化等问题.此类问题一定要熟记：沿着电场线方向电势越来越低；电场线越密场强越强；电场力做正(负)功，电势能减小(增加)，合外力做正(负)功，动能增加(减小)；正(负)电荷受电场力方向与场强方向相同(反).【例 1】图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两粒子 M、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等.现将 M、N 从虚线上的 O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点 a、b、c 为实线与虚线的交点，已知 O 点电势高于 c 点.若不计重力，则（）A.M 带负电荷，N 带正电荷B.N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同C.N 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功D.M 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零审题突破：由 O、c 两点的电势可判断出电场方向，由粒子的轨迹可判断出两粒子的带电性质.解析：图中的虚线为等势线，由于等势线与电场线垂直，而 O 点电势高于 c 点，所以电场线方向竖直向下，根据M、N粒子的运动轨迹可知 N 受到的电场力向上，M 受到的电场力向下， M 带正电荷，N 带负电荷，A 错误.O、a 两点的电势差与O、c 两点的电势差大小相等，由于 M 和 N 电荷和质量大小相等，电场力做的正功相等，由动能定理可得 N 在 a 点的速度与M 在 c 点的速度大小相同，但方向不同，B 正确，C 错误.O 和b 位于同一等势面上，M 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零，D 正确.答案：BD2.点电荷模型模型简介：点电荷，带电的质点就是点电荷.点电荷的电荷量、位置可以准确地确定下来.像质点是理想的模型一样，点电荷也是理想化模型.真正的点电荷是不存在的，如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致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，这样的带电体就可以看成点电荷均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心，带电荷量与该球相同的点电荷.理想模型法是物理学常用的研究方法.当研究对象受多个因素影响时，在一定条件下人们可以抓住主要因素，忽略次要因素，将研究对象抽象为理想模型，这样可以使问题的处理大为简化.【例 2】如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 与 b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离为 l ，为球壳外半径 r 的 3 倍.若使它们带上等量异种电荷，使其所带电荷量的绝对值均为 Q ，那么 a 、b 两球之间的万有引力 F1 与库仑力 F2 为( ）A.F 1＝G m 2l 2，F 2＝k Q 2l 2B.F 1≠G m 2l 2，F 2≠k Q 2l 2C.F 1≠G m 2l 2，F 2＝k Q 2l 2D.F 1＝G m 2l 2，F 2≠k Q 2l 2审题突破：点电荷是一种理想化的物理模型，当带电体间的距离远大于带电体的自身大小时，可以视其为点电荷而适用库仑定律，否则不能适用.解析：虽然两球心间的距离 l 只有其外半径 r 的 3 倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，因此，可以应用万有引力定律；而本题中由于 a 、b 两球壳所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离l 只有其外半径r 的 3 倍，不满足l 远大于r 的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，D 正确.方法技巧：处理点电荷的平衡问题及动力学问题的方法(1)确定研究对象.如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”.(2)对研究对象进行受力分析，多了库仑力(F ＝kq 1q 2r 2） (3)列平衡方程(F 合＝0 或 Fx ＝0，Fy ＝0).【例 3】两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r 2，则两球间库仑力的大小为( ) A.112F B.34F C.43F D.12F 解析：由库仑定律知，F ＝kQ ·3Q r 2＝3kQ 2r 2，两小球接触后电荷量先中和再平分，使得两小球带电荷量均为Q ，此时的库仑力F ′＝kQ 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22＝4kQ 2r 2＝43F . 答案：C 3.带电体的力电综合问题的分析方法规律总结：（1）.基本思路2.）运动情况反映受力情况(1)物体静止(保持)：F 合＝0.(2)做直线运动①匀速直线运动，F 合＝0.②变速直线运动：F 合≠0，且F 合与加速度方向总是一致.(3)做曲线运动：F 合≠0，F 合与速度方向不在一条直线上，且总指向运动轨迹曲线凹的一侧.(4)F 合与v 的夹角为α，加速运动：0°≤α<90°；减速运动：90°<α≤180°.(5)匀变速运动：F 合＝恒量.【例 4】如图所示，匀强电场方向与水平线间夹角为30°，斜向右上方，电场强度为 E ，质量为 m 的小球带有负电，以初速度为 v 开始运动，初速度方向与电场方向一致.(1)若小球的带电荷量为q ＝mg E ，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1 的大小和方向如何？(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 F2 的大小和方向如何？ 审题突破：①明确电场的大小、方向；②明确研究对象的初始状态，带负电的小球，重力不可忽略；③小球受到的合外力为零；④或是合外力为零，做匀速直线运动，或是合外力与v0 共线(同向，也可能反向)，做匀变速直线运动；⑤利用求力的合成的最值的方法.解：(1)如图 7-3-9 甲所示，欲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F1 与水平方向夹角为α，则F1cos α＝qEcos θF1sin α＝mg ＋qEsin θ代入数据解得α＝60°，F 1＝3mg即恒力 F1 与水平线成 60°角斜向右上方.。
高二物理静电场易错题(含详细答案和解析)
高二物理静电场易错题精选（带详细答案和解析）一．选择题（共22小题）1．（2011?江苏模拟）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度v飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A．a加速度减小，b加速度增大B．a和b的动能一定都增大C．a一定带正电，b一定带负电D．a电势能减小，b电势能增大2．（2012秋?福建校级期中）如图所示虚线同心圆为一个负点电荷的等差等势线分布图，一带电粒子只受电场力，从电场中的M点以初动能E K0运动到N点，径迹如图中曲线MPN，由此可知（）A．粒子带正电，在P点处的加速度最大，电势能最大B．M、P、N三点的电势关系是φM=φN＜φPC．由于电场力做功，粒子在M和N点处是的动能不同D．粒子从M点到P点电场力做负功，电势能增加，动能减少3．（2013秋?上高县校级月考）如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个相同带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N两点都处于圆周c上，以下判断正确的是（）A．到达M、N时两粒子速率仍相等B．到达M、N时两粒子速率v M＞v NC．到达M、N时两粒子的电势能相等D．两个粒子的电势能都是先减小后增大4．（2011?渑池县校级模拟）如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．下列说法中正确的是（）A．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板之间往复运动B．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上C．从t=时刻释放电子，电子可能在两板间振动D．从t=时刻释放电子，电子最终一定从左极板的小孔离开电场5．（2014秋?金沙县期末）两个等量同种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、O三点，O为连线中点，AB与AO等距，如图所示，规定无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（）A．A点电势比B点高B．A、B两点的场强方向相同，B点场强可能与A点场强相同C．A、B、O三点和无穷远处等电势D．O点场强为0，电势不为06．（2012秋?思明区校级期中）两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1带正电，电量为2q，小球2带负电，电量大小为q．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示．若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）（）A．B．C．T=qE D．T=3qE7．（2015?铜川三模）两个质量相同的小球用不可伸长的长为L的绝缘细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带负电，电量分别为q1和q2（q1＞q2），将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示，若将两球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（）（不计重力，线长L远大于小球的线度）A．T=（q2﹣q1）E+B．T=（q2﹣q1）E+C．T=（q2﹣q1）E﹣D．T=（q2+q1）E+8．（2016?天津模拟）如图所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点．下列说法中正确的是（）A．C、D两点的场强大小相等、方向相同B．C、D两点的电势相等C．正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做正功D．负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能9．（2010秋?慈利县校级月考）已知地球带负电如图，MN是地球产生的电场线中的一条电场线，某次太阳风暴时，一个高能带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电线的轨迹如图中虚线，下列结论正确的是（）A．高能带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小B．地球一定位于M点左侧C．高能带电粒子在a的电势能大于b点的电势能D．高能带电粒子在a的加速度小于在b点的加速度10．（2010?徐汇区一模）如图甲，某电场的一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox 方向上各点电势φ随x变化的规律如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A．电子的速度先逐渐增大后逐渐减小B．电子的加速度先逐渐减小后逐渐增大C．该电场线可能是孤立点电荷产生的D．该电场线可能是等量异种电荷产生的11．（2013秋?庆安县校级期末）如图1，某电场的一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点电势φ随x变化的规律如图2所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A．电子的加速度恒定B．电子的电势能将增大C．电子将沿着x轴负方向运动D．电子的加速度先逐渐减小后逐渐增大12．（2011秋?南安市校级期中）如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为，电场力做的功为．则下列说法正确的是（）A．粒子在A点和B点时的动能和电势能之和相等B．粒子在A点的电势能比在B点少C．粒子在A点的动能比在B点少D．粒子在A点的机械能比在B点少13．（2015秋?盘县期末）如图所示，竖直放置的一对平行金属板的电势差为U1，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2．一电子由静止开始经U1加速后，进入水平放置的金属板间，刚好从下板边缘射出．不计电子重力．下列说法正确的是（）A．增大U1，电子一定打在金属板上B．减小U1，电子一定打在金属板上C．减小U2，电子一定能从水平金属板间射出D．增大U2，电子一定能从水平金属板间射出14．（2015?诸暨市校级模拟）如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（）A．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量B．两电荷在电场中运动的加速度相等C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同15．（2011?江西模拟）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x轴变化的图象如图所示．下列说法正确的是（）A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和﹣x1两点的电势相等D．该电场是等量负电荷的中垂线的电场分布16．（2016?博白县模拟）某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在﹣x0～x0区间内（）A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大17．（2013秋?日喀则地区校级期中）在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图线可知（）A．a、b、c、d四点不可能在同一电场线上B．四点场强关系是E c=E a＞E b＞E dC．四点场强方向可能不相同D．以上答案都不对18．（2015春?孝感月考）如图所示，a，b，c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点．已知a，b两点的电势分别为φa=9V，φb=3V，则下列叙述正确的是（）A．该电场在c点处的电势一定为6 VB．a点处的场强E a一定小于b点处的场强E bC．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大19．（2015秋?衡阳县月考）如图所示，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到A 点和B点，克服静电力做功相同．该电场可能是（）A．沿y轴负方向的匀强电场B．沿x轴正方向的匀强电场C．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场20．（2013秋?日喀则地区校级期中）如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则（）A．当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能守恒21．（2015秋?黄石校级月考）如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（）A．小球做先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球受的电场力不做功D．电场力对小球先做正功后做负功22．（2015春?行唐县校级月考）图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（）A．b点的电势一定高于a点B．a点的场强一定大于b点C．带电粒子一定带正电D．带电粒子在b点的速率一定大于在a点的速率二．解答题（共8小题）23．（2011春?桃城区校级期末）如图所示，两块平行金属板MN间的距离为d，两板间电压u随时间t变化的规律如右图所示电压的绝对值为U0．t=0时刻M板的电势比N板低．在t=0时刻有一个电子从M板处无初速释放，经过个周期刚好到达N板．电子的电荷量为e，质量为m．求：（1）该电子到达N板时的速率v．（2）在个周期末该电子和N板间的距离s．24．（2013?福建模拟）如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷．a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=，O为AB连线的中点．一质量为m 带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（n＞1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数μ．（2）Ob两点间的电势差U Ob．（3）小滑块运动的总路程s．25．（2013秋?崇文区校级期中）如下操作中，能使静电计的指针张角变小的是______26．（2009秋?天津期末）如图所示，一倾角θ=30°的光滑斜面的直角点A处固定一带电荷量为+q、质量为m的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B处，已知斜面长为L，现把上面小球从B点从静止自由释放，球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处，求（1）小球运动到斜面底端C处时，球对斜面的压力是多大（2）小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度大小27．（2011秋?信丰县校级月考）如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°的固定绝缘长斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ=，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为m A=、m B=、m C=，其中A不带电，B、C的带电量分别为q B=+×10﹣5C、q C=+×10﹣5C，且保持不变．开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用，现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上做加速度a=s2的匀加速直线运动，经过时间t0，力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去力F．已知静电力常量k=×109N?m2/C2，g=10m/s2．求：（1）未施加力F时物块B、C间的距离；（2）t0时间内A上滑的距离；（3）t0时间内力F和库仑力对A、B两物块做的总功．28．（2014秋?长汀县校级月考）如图所示，水平放置的平行金属板的N板接地，M板电势为+U，两板间距离为d，d比两板的长度小很多，在两板之间有一长为2L（2L＜d）的绝缘轻杆，可绕杆的水平固定轴O在竖直面内无摩擦地转动，O为杆的中点，杆的两端分别连着小球A和B，它们的质量分别为2m和m，它们的带电荷量分别为+q和﹣q（不计小球间的静电力），当杆由图示水平位置从静止释放，转过90°到竖直位置时，已知重力加速度为g，求：（1）两球的电势能的变化；（2）两球的总动能；（3）杆对A球的作用力．29．（2013春?南关区校级期末）如图所示，在x＞0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场；在x＜0的空间中，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小均为E．一带电量为e、质量为m的电子在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力．求：（1）电子的x方向分运动的周期；（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离．30．（2013秋?信丰县校级月考）如图甲所示，A、B是两水平放置的足够长的平行金属板，组成偏转匀强电场，B板接地．A板电势φA随时间变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有正对两孔O1′和O2，两板间电压为U2，组成减速电场．现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入，并能从O1′沿O1′O2进入C、D间，刚好到达O2孔，已知带电粒子带电荷量为﹣q，质量为m，不计其重力．求：（1）该粒子进入A、B的初速度v0的大小；（2）A、B两板间距的最小值和A、B两板长度的最小值．静电场菁优网组卷高二物理参考答案与试题解析一．选择题（共22小题）1．（2011?江苏模拟）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度v飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A．a加速度减小，b加速度增大B．a和b的动能一定都增大C．a一定带正电，b一定带负电D．a电势能减小，b电势能增大【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．【解答】解：电场线的方向不知，所以粒子带电性质不定；从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，电势能都减少．所以CD错误，B正确．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，所以A正确．故选AB．【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．2．（2012秋?福建校级期中）如图所示虚线同心圆为一个负点电荷的等差等势线分布图，一带电粒子只受电场力，从电场中的M点以初动能E K0运动到N点，径迹如图中曲线MPN，由此可知（）A．粒子带正电，在P点处的加速度最大，电势能最大B．M、P、N三点的电势关系是φM=φN＜φPC．由于电场力做功，粒子在M和N点处是的动能不同D．粒子从M点到P点电场力做负功，电势能增加，动能减少【分析】根据带电粒子的运动轨迹判断受力情况，从而确定带电粒子的电性；根据功能关系判断能量的转化情况；根据沿着电场线电势降低判断电势的变化情况．【解答】解：A、由于曲线运动的合力应该指向内侧，故从粒子的运动轨迹可以看出，粒子受到排斥力，故带电粒子的电性与场源电荷的电性相同，带负电荷．故A错误；B、电场线的方向从正电荷出发，到负电荷终止，所以该处的电场线的方向指向圆心；沿电场线的方向电势降落，所以φM=φN＞φP故B错误；C、从图中可得，M与N处于同一个等势面上，所以电荷在MN两点的电势能相等，动能也相等．故C错误；D、带电粒子从M点到P点粒子受到排斥力，电场力做负功，电势能增加，动能减少．故D 正确．故选：D【点评】本题关键是要根据运动轨迹确定受力情况，然后结合点电荷的电场线和等势面情况来确定电势情况和能量的转化情况．3．（2013秋?上高县校级月考）如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个相同带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N两点都处于圆周c上，以下判断正确的是（）A．到达M、N时两粒子速率仍相等B．到达M、N时两粒子速率v M＞v NC．到达M、N时两粒子的电势能相等D．两个粒子的电势能都是先减小后增大【分析】根据轨迹的弯曲方向确定带电粒子所受的电场力方向，判断电场力对PM和PN粒子的做功的正负，根据动能定理确定到达M、N时两粒子速率关系，根据电场力做功与电势能变化的关系，确定电势能的变化．根据电势能的公式E p=qφ，判断到达M、N时两粒子的电势能大小关系．【解答】解：A、B、由题，M、N两点都处于圆周c上，电势相等，两带电粒子又是从同一点P出发，则电势差U PM=U PN，电场力对两个带电粒子做功大小相等．根据动能定理得到，到达M、N时两粒子速率v M=v N．故A正确、B错误．C、由轨迹看出，点电荷对左侧和右侧的带电粒子都是排斥力，与中心点电荷电性相同．M、N两点电势相等，根据电势能的公式E p=qφ，两个相同的粒子的电荷量q相等，两电荷电性又相同，故到达M、N时两粒子的电势能相等，故C正确．D、由图可知，PM粒子和PN粒子受到的电场力都是先做负功后做正功，其电势能都是先增大后减小，故D错误．故选：AC．【点评】本题是轨迹问题，根据轨迹的弯曲方向要能判断出带电粒子所受的电场力大体方向．电场力做功与初末位置间电势差成正比，并会判定电场力做功的正负．4．（2011?渑池县校级模拟）如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．下列说法中正确的是（）A．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板之间往复运动B．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上C．从t=时刻释放电子，电子可能在两板间振动D．从t=时刻释放电子，电子最终一定从左极板的小孔离开电场【分析】分析电子的受力情况，来分析电子的运动情况，若一直向右运动，可以打在右板，若电子时而向右运动，时而向左运动，根据位移关系，分析电子的运动情况．【解答】解：分析电子在一个周期内的运动情况．A、B从t=0时刻释放电子，前内，电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动；后内，电子受到向左的电场力作用，电子向右做匀减速直线运动；接着周而复始，所以电子一直向右做单向的直线运动，直到打在右板上．故A错误，B正确．C、从t=时刻释放电子，在﹣内，电子向右做匀加速直线运动；在﹣内电子受到的电场力向左，电子继续向右做匀减速直线运动，时刻速度为零；在﹣T内电子受到向左的电场力，向左做初速度为零的匀加速直线运动，在T﹣内电子受到向右的电场力，向左做匀减速运动，在时刻速度减为零；接着重复．若两板距离足够大时，电子在两板间振动．故C正确．D、用同样的方法分析从t=T时刻释放电子的运动情况，电子先向右运动，后向左运动，由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移，电子最终从左极板的小孔离开电场．也可能电子在向右过程中就碰到右极板，故D错误．故选BC．【点评】本题中电子在周期性变化的电场中，电场力是周期性变化的，关键要根据牛顿定律分析电子的运动情况．5．（2014秋?金沙县期末）两个等量同种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、O三点，O为连线中点，AB与AO等距，如图所示，规定无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（）A．A点电势比B点高B．A、B两点的场强方向相同，B点场强可能与A点场强相同C．A、B、O三点和无穷远处等电势D．O点场强为0，电势不为0【分析】本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．【解答】解：A、取一个试探电荷，从O点沿着中垂线向上移动，电场力一直做正功或负功，说明电场方向不变；但不知道是等量正电荷还是等量负电荷，故无法判断A点电势与B点电势的高低，故A错误；B、根据电场的叠加原理可知a、b两点的场强方向相同（竖直），但电场线疏密关系不能确定，所以场强大小不能判断，可能相等，故B正确；C、取一个试探电荷，从O点沿着中垂线向上移动，电场力一直做正功或负功，说明电场方向不变，故电势改变，故C错误；D、取一个试探电荷，在O点电场力为零，故O点场强为零；取一个试探电荷，从O点沿着中垂线向上移动，电场力一直做正功或负功，说明电场方向不变，故电势改变，由于无穷远电势为零，故O点电势不为零；故D正确；故选：BD．【点评】本题关键要掌握等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性进行分析，基础题目．6．（2012秋?思明区校级期中）两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1带正电，电量为2q，小球2带负电，电量大小为q．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示．若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）（）A．B．C．T=qE D．T=3qE【分析】对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度．对球2受力分析，由牛顿第二定律求出细线中的张力T．【解答】解：对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律得：Eq1+Eq2=2ma，对球2受力分析，由牛顿第二定律得：T+Eq2=ma，两式联立得：T=（q1﹣q2）E=qE，故选A．【点评】解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来，在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用．7．（2015?铜川三模）两个质量相同的小球用不可伸长的长为L的绝缘细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带负电，电量分别为q1和q2（q1＞q2），将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示，若将两球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（）（不计重力，线长L远大于小球的线度）A．T=（q2﹣q1）E+B．T=（q2﹣q1）E+C．T=（q2﹣q1）E﹣D．T=（q2+q1）E+【分析】对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度．对球2受力分析，由牛顿第二定律求出细线中的张力T．【解答】解：对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律得：Eq1+Eq2=2ma，对球2受力分析，由牛顿第二定律与库仑定律，可得：T﹣+Eq1=ma，两式联立得T=（q2﹣q1）E+，故B正确，ACD错误；故选：B．【点评】解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来，在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用．8．（2016?天津模拟）如图所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点．下列说法中正确的是（）A．C、D两点的场强大小相等、方向相同B．C、D两点的电势相等C．正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做正功D．负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能【分析】等量异种电荷的电场线关于两个电荷的连线对称，可以画出通过ABCD四点的电场线，某点电场强度方向用电场线上通过该点的切线方向表示；沿着电场线电势逐渐降低，负电荷在高电势位置电势能小．【解答】解：A、等量异种电荷的电场线关于两个电荷的连线对称，电场线分布如图：某点电场强度方向用电场线上通过该点的切线方向表示，故C、D两点的场强大小相等、方向相同，故A正确；B、沿着电场线，电势逐渐降低，等势面与电场线垂直，可以先找出C、D两点在AB连线上的等电势点，C在AB连线上的等电势点偏左，故C点电势较高，故B错误；C、由于C点电势高于D点电势，故正点电荷从C点移到D点的过程中，电势能降低，电场力做正功，故D正确；D、根据公式φ=，负点电荷在高电势点的电势能小，故D错误；故选AC．【点评】本题关键熟悉等量异号电荷的电场线分布图和等势面分布图，明确电势的定义以及电场力做功与电势能变化的关系，不难．9．（2010秋?慈利县校级月考）已知地球带负电如图，MN是地球产生的电场线中的一条电场线，某次太阳风暴时，一个高能带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电线的轨迹如图中虚线，下列结论正确的是（）。
高考物理电磁学知识点之静电场易错题汇编附答案解析(1)
高考物理电磁学知识点之静电场易错题汇编附答案解析(1)一、选择题1．如图，P为固定的点电荷，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 b2．如图所示，某电场中的一条电场线，一电子从a点由静止释放，它将沿电场线向b点运动，下列有关该电场的判断正确的是()A．该电场一定是匀强电场B．场强E a一定小于E bC．电子具有的电势能E p a一定大于E p bD．电势φa>φb3．在如图所示的电场中, A、B两点分别放置一个试探电荷, F A、F B分别为两个试探电荷所受的电场力．下列说法正确的是A．放在A点的试探电荷带正电B．放在B点的试探电荷带负电C．A点的电场强度大于B点的电场强度D．A点的电场强度小于B点的电场强度4．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同．实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知( )A．三个等势面中，c等势面电势高B．带电质点通过Q点时动能较小C．带电质点通过P点时电势能较大D．带电质点通过Q点时加速度较大5．如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源后一带电小v水平射入电场，且沿下板边缘飞出，若下板不动，将上板上移一小段距离，小球以速度v从原处飞入，则带电小球（）球仍以相同的速度A．将打在下板中央B．仍沿原轨迹由下板边缘飞出C．不发生偏转，沿直线运动D．若上板不动，将下板下移一段距离，小球可能打在下板的中央6．如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？A．B．C．D．7．空间存在平行于纸面方向的匀强电场，纸面内ABC三点形成一个边长为1cm的等边三角形。
高中物理电场基本规律易错点
1、点电荷的理解及库仑定律点电荷是一种理想化的模型，当实际带电体的大小远小于它们之间的距离，以及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，带电物体就可以简化为点电荷。
库仑定律是实验定律：真空中两个点电荷之间的相互作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，数学表达式为，其中。
例1、下列说法正确的是（）A. 点电荷就是体积很小的电荷B. 点电荷就是带电量和体积都很小的带电体C. 据可知，当，D. 静电力常量的数值是由实验得到的错误：带电体能否看成点电荷，不能以体积大小，带电量多少来定义；能否应用库仑定律关键看是否能看作点电荷。
解析：一个带电体能否看成点电荷，要从具体情况出发，决不能理解为体积很小的电荷就是点电荷，也不能理解为电荷量很小的电荷就是点电荷，故A、B错误；当时，两个电荷不能看成点电荷，因为二者的线度与其距离相比不能被忽略，所以公式就不再成立，故C错误；静电力常量的数值是由库仑扭秤实验测出的，故D正确。
2、电场强度的理解（1）电场强度的定义，采用的是比值定义法，电场强度是矢量，大小及方向由电场本身决定，与试探电荷无关。
例2、关于电场强度，下列说法正确的是（）A. 以点电荷为球心，为半径的球面上，各点的场强都相同B. 正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C. 在电场中某点放入试探电荷，该点的场强为，取走后，该点的场强不为零D. 电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大错误：忽略电场强度的矢量性，认为只有大小，而没有方向。
或者认为电场强度与试探电荷有关，其实电场强度是描述电场的性质的物理量，与是否有试探电荷无关。
解析：场强是矢量，以点电荷Q为球心，半径为的球面上各点的电场强度大小是相同的，但是方向不同，所以不能说场强相同，即A错误；场强大小的判定方法是在该处放置一试探电荷，根据来比较的，与产生电场的电荷的正负没有关系，即B错误，C正确；虽然电场强度的大小可以用来计算，但并不是场强的决定式。
高考物理 电场典型范例+错误分析+解题指导 易错题解题方法大全(2)电磁学
高考物理易错题解题方法大全（2）电磁学例16、图中A 、B 是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板面相垂直，两极板的距离为l 。
两极板间加上低频交流电压，A 板电势为零，B 板电势u=U 0cos ωt 。
现有一电子在t=0时穿过A 板上的小孔射入电场。
设初速度 和重力的影响均可忽略不计。
则电子在两极板间可能 ( ) (A)以AB 间的某一点为平衡位置来回振动(B)时而向B 板运动，时而向A 板运动，但最后穿出B 板(C)一直向B 板运动，最后穿出B 板，如果ω小于某个值ω0，l 小于某个l 0 (D)一直向B 板运动，最后穿出B 板，而不论ω、l 为任何值【错解分析】:错解：知道初速度和重力的影响不计，即初速度为0，不计重力，则电子在两板间只受电场作用，电场力方向在两小孔的连线上，所以电子做的是直线运动，因为加的电压是余弦电压，则电场大小方向呈周期性变化，一会儿向左一会儿向右，所以物体运动也应该是一会儿向左，一会儿向右，即以AB 间的某一点为平衡位置来回振动。
选A本题的易错点就在部分同学对物体的运动理解不透彻，仍然思维定式地认为物体运动的方向由力的方向决定，而忽略了物体的运动是由速度与合外力共同决定的。
虽然也选择了A ，但那是错误理解下的巧合。
至于C 项很多学生都未能选择 【解题指导】:【答案】:AC【解析】：为了不影响我们思考问题，我们先假设l 无穷大，让我们研究电子的运动时不受空间的束缚。
由于初速度为0，重力不计，只受电场力，所以物体做直线运动。
物体的运动情况是由速度和合外力共同决定的，所以必须综合考虑物体的速度和受力情况。
电场力Eq F =，l tU l U E ωcos 0==lt q U F ωcos 0=所以电子所受的电场力也是以余弦规律变化，看下图0时刻，速度为0，0～T/4电场力向右，所以0～T/4电子由静止开始向右加速；T/4时刻电子具有一定的向右的速度，T/4～T/2时刻电场力反向，由于速度不能突变，所以T/4～T/2电子继续向右但做减速运动；于是有：T/4时刻速度最大。
高考物理纠错笔记电场含解析
电场易错点一、对静电场的基本概念和性质理解不透彻对静电场基本概念和性质的理解易出现以下错误：误区01 场强越大的地方，电势就越高；场强的正、负和电势的正、负含义相同。
不清楚场强的正、负表示方向，而电势的正、负表示大小。
误区02 正、负电荷在电势越高的地方，电势能都越大。
误区03 处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，电势也处处为零。
误区04 沿处于静电平衡状态的导体表面移动电荷时，电场力可以做功。
水平面上有一边长为L的正方形，其a、b、c三个顶点上分别固定了三个等量的正点电荷Q，将一个电荷量为+q的点电荷分别放在正方形中心点O点和正方形的另一个顶点d点处,两处相比,下列说法正确的是A．q在d点所受的电场力较大B．q在d点所具有的电势能较大C．d点的电势高于O点的电势D．q在两点所受的电场力方向相同【错因分析】对于场强的比较,不少同学由对称性直接得出a 、b 、c 、d 四点的相关物理量的关系，而忽视了题中给出的是a 、b 、c 三个顶点上分别固定了三个等量的正点电荷Q ，并不是在O 点固定一个点电荷。
【正确解析】由点电荷的电场及场的叠加可知，在O 点b 、c 两处的点电荷产生的电场相互抵消，O 点处的场强等于a 处点电荷所产生的场强，即02222()2kQ kQ E L L ==，方向由a 指向O ；而在d 点处221cos 452(2)22d kQ kQ kQ E L L L =︒⨯+=+，方向也沿aO 方向，选项A 错误，选项D 正确。
ad 是b 、c 两处点电荷连线的中垂线,由两等量正电荷的电场中电势分布可知在b 、c 两点电荷的电场中O 点电势高于d 点电势，而在点电荷a 的电场中O 点电势也高于d 点电势，再由电势叠加可知O 点电势高，而正电荷在电势越高处电势能越大，选项B 、C 皆错误.1．（多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示．c 是两负电荷连线的中点，d 点在正电荷的正上方，c 、d 到正电荷的距离相等，则（ )A ．a 点的电场强度比b 点的大B ．a 点的电势比b 点的高C．c点的电场强度比d点的大D．c点的电势比d点的低2．如图所示,a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点电场强度方向指向MN的右侧A．Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2B．Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>｜Q2｜C．Q1是负电荷,Q2是正电荷，且｜Q1|〈Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且｜Q1|>|Q2|二、对影响库仑力大小的因素理解不透彻对库仑定律的应用易出现以下错误:误区01 库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，对不能看成点电荷的带电体误用库仑定律公式计算;误区02 对不能看成点电荷的均匀带电球体也可以使用库仑定律计算库仑力的大小，但易错误地将球体表面的距离当作r代入，实际上r应为球心距离；误区03 计算库仑力时,弄错电荷量的正负号，根据正负号确定库仑力的方向。
高二物理静电场易错题(含详细答案和解析)
高二物理静电场易错题精选（带详细答案和解析）一．选择题（共22小题）1．（2011•江苏模拟）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度v飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A．a加速度减小，b加速度增大B．a和b的动能一定都增大C．a一定带正电，b一定带负电D．a电势能减小，b电势能增大2．（2012秋•福建校级期中）如图所示虚线同心圆为一个负点电荷的等差等势线分布图，一带电粒子只受电场力，从电场中的M点以初动能E K0运动到N点，径迹如图中曲线MPN，由此可知（）A．粒子带正电，在P点处的加速度最大，电势能最大B．M、P、N三点的电势关系是φM=φN＜φPC．由于电场力做功，粒子在M和N点处是的动能不同D．粒子从M点到P点电场力做负功，电势能增加，动能减少3．（2013秋•上高县校级月考）如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个相同带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N两点都处于圆周c上，以下判断正确的是（）A．到达M、N时两粒子速率仍相等B．到达M、N时两粒子速率v M＞v NC．到达M、N时两粒子的电势能相等D．两个粒子的电势能都是先减小后增大4．（2011•渑池县校级模拟）如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．下列说法中正确的是（）A．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板之间往复运动B．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上C．从t=时刻释放电子，电子可能在两板间振动D．从t=时刻释放电子，电子最终一定从左极板的小孔离开电场5．（2014秋•金沙县期末）两个等量同种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、O三点，O 为连线中点，AB与AO等距，如图所示，规定无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（）A．A点电势比B点高B．A、B两点的场强方向相同，B点场强可能与A点场强相同C．A、B、O三点和无穷远处等电势D．O点场强为0，电势不为06．（2012秋•思明区校级期中）两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1带正电，电量为2q，小球2带负电，电量大小为q．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示．若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）（）A．B．C．T=qE D．T=3qE7．（2015•铜川三模）两个质量相同的小球用不可伸长的长为L的绝缘细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带负电，电量分别为q1和q2（q1＞q2），将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示，若将两球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（）（不计重力，线长L远大于小球的线度）A．T=（q2﹣q1）E+B．T=（q2﹣q1）E+C．T=（q2﹣q1）E﹣ D．T=（q2+q1）E+8．（2016•天津模拟）如图所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点．下列说法中正确的是（）A．C、D两点的场强大小相等、方向相同B．C、D两点的电势相等C．正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做正功D．负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能9．（2010秋•慈利县校级月考）已知地球带负电如图，MN是地球产生的电场线中的一条电场线，某次太阳风暴时，一个高能带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电线的轨迹如图中虚线，下列结论正确的是（）A．高能带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小B．地球一定位于M点左侧C．高能带电粒子在a的电势能大于b点的电势能D．高能带电粒子在a的加速度小于在b点的加速度10．（2010•徐汇区一模）如图甲，某电场的一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点电势φ随x变化的规律如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A．电子的速度先逐渐增大后逐渐减小B．电子的加速度先逐渐减小后逐渐增大C．该电场线可能是孤立点电荷产生的D．该电场线可能是等量异种电荷产生的11．（2013秋•庆安县校级期末）如图1，某电场的一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点电势φ随x变化的规律如图2所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A．电子的加速度恒定B．电子的电势能将增大C．电子将沿着x轴负方向运动D．电子的加速度先逐渐减小后逐渐增大12．（2011秋•南安市校级期中）如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是（）A．粒子在A点和B点时的动能和电势能之和相等B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC．粒子在A点的动能比在B点少0.5JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J13．（2015秋•盘县期末）如图所示，竖直放置的一对平行金属板的电势差为U1，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2．一电子由静止开始经U1加速后，进入水平放置的金属板间，刚好从下板边缘射出．不计电子重力．下列说法正确的是（）A．增大U1，电子一定打在金属板上B．减小U1，电子一定打在金属板上C．减小U2，电子一定能从水平金属板间射出D．增大U2，电子一定能从水平金属板间射出14．（2015•诸暨市校级模拟）如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（）A．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量B．两电荷在电场中运动的加速度相等C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同15．（2011•江西模拟）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x轴变化的图象如图所示．下列说法正确的是（）A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和﹣x1两点的电势相等D．该电场是等量负电荷的中垂线的电场分布16．（2016•博白县模拟）某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在﹣x0～x0区间内（）A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大17．（2013秋•日喀则地区校级期中）在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图线可知（）A．a、b、c、d四点不可能在同一电场线上B．四点场强关系是E c=E a＞E b＞E dC．四点场强方向可能不相同D．以上答案都不对18．（2015春•孝感月考）如图所示，a，b，c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab 的中点．已知a，b两点的电势分别为φa=9V，φb=3V，则下列叙述正确的是（）A．该电场在c点处的电势一定为6 VB．a点处的场强E a一定小于b点处的场强E bC．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大19．（2015秋•衡阳县月考）如图所示，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到A 点和B点，克服静电力做功相同．该电场可能是（）A．沿y轴负方向的匀强电场B．沿x轴正方向的匀强电场C．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场20．（2013秋•日喀则地区校级期中）如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则（）A．当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能守恒21．（2015秋•黄石校级月考）如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（）A．小球做先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球受的电场力不做功D．电场力对小球先做正功后做负功22．（2015春•行唐县校级月考）图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（）A．b点的电势一定高于a点B．a点的场强一定大于b点C．带电粒子一定带正电D．带电粒子在b点的速率一定大于在a点的速率二．解答题（共8小题）23．（2011春•桃城区校级期末）如图所示，两块平行金属板MN间的距离为d，两板间电压u随时间t变化的规律如右图所示电压的绝对值为U0．t=0时刻M板的电势比N板低．在t=0时刻有一个电子从M板处无初速释放，经过1.5个周期刚好到达N板．电子的电荷量为e，质量为m．求：（1）该电子到达N板时的速率v．（2）在1.25个周期末该电子和N板间的距离s．24．（2013•福建模拟）如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷．a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=，O为AB连线的中点．一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（n＞1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数μ．（2）Ob两点间的电势差U Ob．（3）小滑块运动的总路程s．25．（2013秋•崇文区校级期中）如下操作中，能使静电计的指针张角变小的是______26．（2009秋•天津期末）如图所示，一倾角θ=30°的光滑斜面的直角点A处固定一带电荷量为+q、质量为m的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B处，已知斜面长为L，现把上面小球从B点从静止自由释放，球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处，求（1）小球运动到斜面底端C处时，球对斜面的压力是多大？（2）小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度大小？27．（2011秋•信丰县校级月考）如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°的固定绝缘长斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ=，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为m A=0.80kg、m B=0.64kg、m C=0.50kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为q B=+4.00×10﹣5C、q C=+2.00×10﹣5C，且保持不变．开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用，现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动，经过时间t0，力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去力F．已知静电力常量k=9.0×109N•m2/C2，g=10m/s2．求：（1）未施加力F时物块B、C间的距离；（2）t0时间内A上滑的距离；（3）t0时间内力F和库仑力对A、B两物块做的总功．28．（2014秋•长汀县校级月考）如图所示，水平放置的平行金属板的N板接地，M板电势为+U，两板间距离为d，d比两板的长度小很多，在两板之间有一长为2L（2L＜d）的绝缘轻杆，可绕杆的水平固定轴O在竖直面内无摩擦地转动，O为杆的中点，杆的两端分别连着小球A和B，它们的质量分别为2m和m，它们的带电荷量分别为+q和﹣q（不计小球间的静电力），当杆由图示水平位置从静止释放，转过90°到竖直位置时，已知重力加速度为g，求：（1）两球的电势能的变化；（2）两球的总动能；（3）杆对A球的作用力．29．（2013春•南关区校级期末）如图所示，在x＞0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场；在x＜0的空间中，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小均为E．一带电量为e、质量为m的电子在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力．求：（1）电子的x方向分运动的周期；（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离．30．（2013秋•信丰县校级月考）如图甲所示，A、B是两水平放置的足够长的平行金属板，组成偏转匀强电场，B板接地．A板电势φA随时间变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有正对两孔O1′和O2，两板间电压为U2，组成减速电场．现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入，并能从O1′沿O1′O2进入C、D间，刚好到达O2孔，已知带电粒子带电荷量为﹣q，质量为m，不计其重力．求：（1）该粒子进入A、B的初速度v0的大小；（2）A、B两板间距的最小值和A、B两板长度的最小值．静电场菁优网组卷高二物理参考答案与试题解析一．选择题（共22小题）1．（2011•江苏模拟）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度v飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A．a加速度减小，b加速度增大B．a和b的动能一定都增大C．a一定带正电，b一定带负电D．a电势能减小，b电势能增大【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．【解答】解：电场线的方向不知，所以粒子带电性质不定；从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，电势能都减少．所以CD错误，B正确．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，所以A正确．故选AB．【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．2．（2012秋•福建校级期中）如图所示虚线同心圆为一个负点电荷的等差等势线分布图，一带电粒子只受电场力，从电场中的M点以初动能E K0运动到N点，径迹如图中曲线MPN，由此可知（）A．粒子带正电，在P点处的加速度最大，电势能最大B．M、P、N三点的电势关系是φM=φN＜φPC．由于电场力做功，粒子在M和N点处是的动能不同D．粒子从M点到P点电场力做负功，电势能增加，动能减少【分析】根据带电粒子的运动轨迹判断受力情况，从而确定带电粒子的电性；根据功能关系判断能量的转化情况；根据沿着电场线电势降低判断电势的变化情况．【解答】解：A、由于曲线运动的合力应该指向内侧，故从粒子的运动轨迹可以看出，粒子受到排斥力，故带电粒子的电性与场源电荷的电性相同，带负电荷．故A错误；B、电场线的方向从正电荷出发，到负电荷终止，所以该处的电场线的方向指向圆心；沿电场线的方向电势降落，所以φM=φN＞φP故B错误；C、从图中可得，M与N处于同一个等势面上，所以电荷在MN两点的电势能相等，动能也相等．故C错误；D、带电粒子从M点到P点粒子受到排斥力，电场力做负功，电势能增加，动能减少．故D 正确．故选：D【点评】本题关键是要根据运动轨迹确定受力情况，然后结合点电荷的电场线和等势面情况来确定电势情况和能量的转化情况．3．（2013秋•上高县校级月考）如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个相同带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N两点都处于圆周c上，以下判断正确的是（）A．到达M、N时两粒子速率仍相等B．到达M、N时两粒子速率v M＞v NC．到达M、N时两粒子的电势能相等D．两个粒子的电势能都是先减小后增大【分析】根据轨迹的弯曲方向确定带电粒子所受的电场力方向，判断电场力对PM和PN粒子的做功的正负，根据动能定理确定到达M、N时两粒子速率关系，根据电场力做功与电势能变化的关系，确定电势能的变化．根据电势能的公式E p=qφ，判断到达M、N时两粒子的电势能大小关系．【解答】解：A、B、由题，M、N两点都处于圆周c上，电势相等，两带电粒子又是从同一点P出发，则电势差U PM=U PN，电场力对两个带电粒子做功大小相等．根据动能定理得到，到达M、N时两粒子速率v M=v N．故A正确、B错误．C、由轨迹看出，点电荷对左侧和右侧的带电粒子都是排斥力，与中心点电荷电性相同．M、N两点电势相等，根据电势能的公式E p=qφ，两个相同的粒子的电荷量q相等，两电荷电性又相同，故到达M、N时两粒子的电势能相等，故C正确．D、由图可知，PM粒子和PN粒子受到的电场力都是先做负功后做正功，其电势能都是先增大后减小，故D错误．故选：AC．【点评】本题是轨迹问题，根据轨迹的弯曲方向要能判断出带电粒子所受的电场力大体方向．电场力做功与初末位置间电势差成正比，并会判定电场力做功的正负．4．（2011•渑池县校级模拟）如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．下列说法中正确的是（）A．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板之间往复运动B．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上C．从t=时刻释放电子，电子可能在两板间振动D．从t=时刻释放电子，电子最终一定从左极板的小孔离开电场【分析】分析电子的受力情况，来分析电子的运动情况，若一直向右运动，可以打在右板，若电子时而向右运动，时而向左运动，根据位移关系，分析电子的运动情况．【解答】解：分析电子在一个周期内的运动情况．A、B从t=0时刻释放电子，前内，电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动；后内，电子受到向左的电场力作用，电子向右做匀减速直线运动；接着周而复始，所以电子一直向右做单向的直线运动，直到打在右板上．故A错误，B正确．C、从t=时刻释放电子，在﹣内，电子向右做匀加速直线运动；在﹣内电子受到的电场力向左，电子继续向右做匀减速直线运动，时刻速度为零；在﹣T内电子受到向左的电场力，向左做初速度为零的匀加速直线运动，在T﹣内电子受到向右的电场力，向左做匀减速运动，在时刻速度减为零；接着重复．若两板距离足够大时，电子在两板间振动．故C正确．D、用同样的方法分析从t=T时刻释放电子的运动情况，电子先向右运动，后向左运动，由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移，电子最终从左极板的小孔离开电场．也可能电子在向右过程中就碰到右极板，故D错误．故选BC．【点评】本题中电子在周期性变化的电场中，电场力是周期性变化的，关键要根据牛顿定律分析电子的运动情况．5．（2014秋•金沙县期末）两个等量同种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、O三点，O 为连线中点，AB与AO等距，如图所示，规定无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（）A．A点电势比B点高B．A、B两点的场强方向相同，B点场强可能与A点场强相同C．A、B、O三点和无穷远处等电势D．O点场强为0，电势不为0【分析】本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．【解答】解：A、取一个试探电荷，从O点沿着中垂线向上移动，电场力一直做正功或负功，说明电场方向不变；但不知道是等量正电荷还是等量负电荷，故无法判断A点电势与B点电势的高低，故A错误；B、根据电场的叠加原理可知a、b两点的场强方向相同（竖直），但电场线疏密关系不能确定，所以场强大小不能判断，可能相等，故B正确；C、取一个试探电荷，从O点沿着中垂线向上移动，电场力一直做正功或负功，说明电场方向不变，故电势改变，故C错误；D、取一个试探电荷，在O点电场力为零，故O点场强为零；取一个试探电荷，从O点沿着中垂线向上移动，电场力一直做正功或负功，说明电场方向不变，故电势改变，由于无穷远电势为零，故O点电势不为零；故D正确；故选：BD．【点评】本题关键要掌握等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性进行分析，基础题目．6．（2012秋•思明区校级期中）两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1带正电，电量为2q，小球2带负电，电量大小为q．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示．若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）（）A．B．C．T=qE D．T=3qE【分析】对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度．对球2受力分析，由牛顿第二定律求出细线中的张力T．【解答】解：对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律得：Eq1+Eq2=2ma，对球2受力分析，由牛顿第二定律得：T+Eq2=ma，两式联立得：T=（q1﹣q2）E=qE，故选A．【点评】解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来，在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用．7．（2015•铜川三模）两个质量相同的小球用不可伸长的长为L的绝缘细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带负电，电量分别为q1和q2（q1＞q2），将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示，若将两球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（）（不计重力，线长L远大于小球的线度）A．T=（q2﹣q1）E+B．T=（q2﹣q1）E+C．T=（q2﹣q1）E﹣ D．T=（q2+q1）E+【分析】对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度．对球2受力分析，由牛顿第二定律求出细线中的张力T．【解答】解：对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律得：Eq1+Eq2=2ma，对球2受力分析，由牛顿第二定律与库仑定律，可得：T﹣+Eq1=ma，两式联立得T=（q2﹣q1）E+，故B正确，ACD错误；故选：B．【点评】解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来，在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用．8．（2016•天津模拟）如图所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点．下列说法中正确的是（）A．C、D两点的场强大小相等、方向相同B．C、D两点的电势相等C．正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做正功D．负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能【分析】等量异种电荷的电场线关于两个电荷的连线对称，可以画出通过ABCD四点的电场线，某点电场强度方向用电场线上通过该点的切线方向表示；沿着电场线电势逐渐降低，负电荷在高电势位置电势能小．【解答】解：A、等量异种电荷的电场线关于两个电荷的连线对称，电场线分布如图：某点电场强度方向用电场线上通过该点的切线方向表示，故C、D两点的场强大小相等、方向相同，故A正确；B、沿着电场线，电势逐渐降低，等势面与电场线垂直，可以先找出C、D两点在AB连线上的等电势点，C在AB连线上的等电势点偏左，故C点电势较高，故B错误；C、由于C点电势高于D点电势，故正点电荷从C点移到D点的过程中，电势能降低，电场力做正功，故D正确；D、根据公式φ=，负点电荷在高电势点的电势能小，故D错误；故选AC．【点评】本题关键熟悉等量异号电荷的电场线分布图和等势面分布图，明确电势的定义以及电场力做功与电势能变化的关系，不难．9．（2010秋•慈利县校级月考）已知地球带负电如图，MN是地球产生的电场线中的一条电场线，某次太阳风暴时，一个高能带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电线的轨迹如图中虚线，下列结论正确的是（）A．高能带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小B．地球一定位于M点左侧C．高能带电粒子在a的电势能大于b点的电势能D．高能带电粒子在a的加速度小于在b点的加速度【分析】电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子受力的方向向右，又因为都是负电荷，它们之间是排斥力，可以判断固定在电荷在M一侧，应用牛顿第二定律求出加速度之间的关系．【解答】解：根据轨迹弯曲方向判断出粒子受力的方向向右．A、到b运动的方向与受力的方向一致，由于受力的方向与运动方向之间的夹角小是锐角，故电场力做正功，粒子的动能增加，电势能减小，故A错误，C正确；。
高中物理重难点易错专题 带电粒子(带电体)在电场中的运动问题(解析版)
带电粒子(带电体)在电场中的运动问题目录一、考向分析二、题型及要领归纳热点题型一 优化场区分布创新考察电偏转热点题型二 利用交变电场考带电粒子在运动的多过程问题热点题型三 借助电子仪器考带电粒子运动的应用问题热点题型四 带电粒子(带电体)在电场和重力场作用下的抛体运动热点题型五 带电粒子(带电体)在电场和重力场作用下的圆周运动三、压轴题速练考向分析1.本专题主要讲解带电粒子(带电体)在电场中运动时动力学和能量观点的综合运用，高考常以计算题出现。
2.学好本专题，可以加深对动力学和能量知识的理解，能灵活应用受力分析、运动分析(特别是平抛运动、圆周运动等曲线运动)的方法与技巧，熟练应用能量观点解题。
3.用到的知识：受力分析、运动分析、能量观点。
4.带电粒子在电场中的运动(1)分析方法：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程(平衡、加速或减速，轨迹是直线还是曲线)，然后选用恰当的规律如牛顿运动定律、运动学公式、动能定理、能量守恒定律解题。
(2)受力特点：在讨论带电粒子或其他带电体的静止与运动问题时，重力是否要考虑，关键看重力与其他力相比较是否能忽略。
一般来说，除明显暗示外，带电小球、液滴的重力不能忽略，电子、质子等带电粒子的重力可以忽略，一般可根据微粒的运动状态判断是否考虑重力作用。
5.用能量观点处理带电体的运动对于受变力作用的带电体的运动，必须借助能量观点来处理。
即使都是恒力作用的问题，用能量观点处理也常常更简捷。
具体方法有：(1)用动能定理处理思维顺序一般为：①弄清研究对象，明确所研究的物理过程。
②分析物体在所研究过程中的受力情况，弄清哪些力做功，做正功还是负功。
③弄清所研究过程的始、末状态(主要指动能)。
④根据W=ΔE k列出方程求解。
(2)用包括电势能和内能在内的能量守恒定律处理列式的方法常有两种：①利用初、末状态的能量相等(即E1=E2)列方程。
②利用某些能量的减少等于另一些能量的增加列方程。
高考物理专题电磁学知识点之静电场易错题汇编及解析
高考物理专题电磁学知识点之静电场易错题汇编及解析一、选择题1．如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q ，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a ，则正方形两条对角线交点处的电场强度( )A ．大小为42kQ ，方向竖直向上B ．大小为22kQ ，方向竖直向上C ．大小为42kQ ，方向竖直向下D ．大小为22kQ ，方向竖直向下 2．如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为123,,ϕϕϕ和4ϕ，相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a 、b 、c 、d 是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断（ ）A ．4ϕ等势面上各点场强处处相同B ．四个等势面的电势关系是1234ϕϕϕϕ<<<C ．粒子从a 运动到d 的过程中静电力直做负功D ．粒子在a 、b 、c 、d 四点的速度大小关系是a b c d v v v v <<=3．图中展示的是下列哪种情况的电场线（ ）A ．单个正点电荷B ．单个负点电荷C ．等量异种点电荷D ．等量同种点电荷 4．三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场，出现了如图所示的轨迹，由此可以判断下列不正确的是A．在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B．b和c同时飞离电场C．进电场时c的速度最大,a的速度最小D．动能的增加值c最小,a和b一样大5．在某电场中，把电荷量为2×10-9C的负点电荷从A点移到B点，克服静电力做功4×10-8J，以下说法中正确的是（）A．电荷在B点具有的电势能是4×10-8JB．点电势是20VC．电荷的电势能增加了4×10-8JD．电荷的电势能减少了4×10-8J6．图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点．若不计重力，则A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零7．如图所示，下列四个选项中的点电荷与空间中的a、b两点均关于O点对称，其中a、b 两点的电势和场强都相同的是（）A．B．C．D．8．一个简易的电磁弹射玩具如图所示，线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹。
电场问题易错原因探析
知识篇易混知识巧辨析右理初高考理化2020年11月于工！丿m电场问题是同学们进入高中阶段学习以来第一次从场的角度来讨论的问题，由于没有电场实际现象的直接经验，很难在头脑中形成明确图景，导致极易受思维定式影响，出现分析题意模糊不清，应用概念和规律等知识解决问题不熟练、不肯定等错误#下面从四个方面入手对求解电场问题时的易错原因进行探析，希望能够帮助同学们走出误区#一、库仑定律的条件认识不到位!!如图1所示，两个质量均为#的完全相同的金属球壳5与5的壳层厚度和质量分布均匀，将它们固定在绝缘支座上，两球心间的距离为6,6为球半径的3倍#若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q,那么5、两球壳之间的万有引力$引、库仑力$库分别为$图1>$=.#$=：Oa.$引=.62$库=：62Q2-$引%.库%：6Q2c.$引%.子"库=：e#2Q2D-$引=.，$库%：错解1因为5、两带电球壳的质量分布均匀,可将它们看成质量集中在球心的质点,也可将它们看成点电荷,所以万有引力定律和库仑定律对它们都适用,选A#错解2：依题意可知两带电球壳中心间的距离只有球半径的3倍,不能将它们看成质点,也不能将它们看成点电荷,因此既不能用万有引力定律计算它们之间的万有引力，也不能用库仑定律计算它们之间的库仑力，选错因探析：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比,这个规律叫万有引力定律#真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上,这个规律叫库仑定律#若对万有引力定律和库仑定律的适用条件理解不深刻,就会产生上述两种典型错解#库仑定律只适用于可看成点电荷的带电体,而本题中由于5、两球壳所带异种电荷的相互吸弓I,将会使得它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集,且两球心间的距离E只有球半径厂的3倍,不满足的要求,因此不能将两带电球壳看成点电荷,也就不能应用库仑定律求它们之间的库仑力#正解：万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,因为5、两球壳的壳层厚度和质量分布均匀,可将它们看成质量集中在球心的质点,所以可以应用万有引力定律计算它们之间的万有引力#库仑定律适用于两个9屈！"知识篇易混知识巧辨析丁今虫m m高考理化2020年11月可看成点电荷的带电体，因为5!两球壳的电荷分布不均匀，且不满足它们之间的距离比它们自身的大小大得多的条件，不能将它们看成点电荷，所以不能应用库仑定律计算它们之间的库仑力#答案:D二、基本概念的内涵掌握不清晰!"一带电粒子只在静电力作用下由P点运动到0点，在此过程中克服静电力做了 2.6X108J的功#那么（A.带电粒子在P点的电势能一定小于它在0点的电势能B P点的场强一定小于0点的场强C.P点的电势一定低于0点的电势D.带电粒子在P点的动能一定大于它在0点的动能错解1认为电势能大的地方电势一定高，选C#错解2：认为电势高的地方电场强度一定大，选B#错因探析：描述电场的物理量可分为两组"一组是描述电场力特性的物理量（电场强度E&另一组是描述电场能特性的物理量（电势差U、电势卩），这两组物理量之间有关系但关系不绝对，即电势高的地方电场强度有可能等于零，电场强度大的地方电势也可能等于零#电场强度与静电力的关系为$= qE"电势能与电势的关系为E p=q#即描述量乘以电荷量才是特征量（力、能儿在应用这两个关系时，除了要考虑电荷量的大小，还要注意电性的正负。
高三物理“电场”易错题错解分析
“电场”错解分析吴强 （山东省泰山外国语学校，山东 泰安 271000）一、易错点扫描电场一章的概念多、规律多，在科技、生产、生活实践中的应用广。
本章的知识在高考中既有单独考查，又有与力学和电学的综合考查，单独考查时题型多为选择题，综合考查时多为计算题。
在答题的过程中常出现如下错误1、对库仑定律内容的理解和应用易错。
2、对描述电场性质的场强、电势、电场线、等势面之间的关系易错。
3、对电场线、等势面、带电粒子的运动轨迹易混，电场力对带电粒子做功引起电势能的变化易错。
4、对电容器的两类问题模糊不清，弄不清变量和不变量与电容、电压、电容器所带电量和板间电场强度间的关系。
5、判断带电粒子在电场中运动时，不清楚各种电荷形成的电场分布及特征，混淆匀强电场忽然其他电场; 忽略重力，对物理过程分析不全面、不细致，不能结合运动过程进行受力分析，不能将曲线运动的相关知识和方法进行迁移而出现错误。
6、思维不全，导致漏解。
二、范例剖析例1．如图1所示，真空中AB 两个点电荷的电量分别为+Q 和+q ，放在光滑的绝缘的水平面上，AB 之间用绝缘的轻弹簧连接。
当系统平衡时，弹簧的伸长量为0x .设弹簧均在弹性限度内，则A.保持Q 不变，将q 变为3q ,平衡时弹簧的伸长量等于30xB.保持q 不变，将Q 变为3Q ,平衡时弹簧的伸长量小于30xC.保持Q 不变，将q 变为-q ,平衡时弹簧的缩短量等于0xD.保持q 不变，将Q 变为-Q ,平衡时弹簧的缩短量小于0x典型错误： 选AC错解分析：由库仑定律和胡克定律得，当电荷量为q 时，电荷间的库仑力0/2x k r Qq kF ==，当电荷量为3q 时，电荷间的库仑力x k rQq k F /213==，解得03x x =.当q 变为-q 时，电荷间的库仑力//22x k r Qq k F ==，解得0/x x =.即选项AC 正确.出现上述错误的原因是：把电荷间的距离误认为不变，在应用库仑定律时一定要注意这个动态变化过程，当电荷量发生变化时，有时可能引起电荷间距离的变化.正确解答：设弹簧的原长为l ，由库仑定律和胡克定律得，当电荷量为q 时，0/20)(x k x l Qq k F =+=；当电荷量为3q 时，设弹簧的伸长量为x ，x k x l Qq k F /21)(3=+=由上述两式得，3)()(32200<++=x l x l x x ，即03x x <.同理有，//2/2)(x k x l Qq k F =-=，1)()(2/200/>-+=x l x l x x ，即0/x x >.故选项B 正确. 归纳拓展：在应用库仑定律判断或计算时要注意：①库仑定律的适用范围：库仑定律只适用于真空中的点电荷.②在电荷间的距离不变的情况下，库仑力与电荷量的乘积成正比，当电荷量变化时往往距离也随之变化，③21rF ∝与万有引力类似，遵守平方反比率，注意两个定律的区别和联系.例2．（2008年·山东)如图2所示，在y 轴上关于0点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ，在x 轴上C 点有点电荷-Q 且CO=OD ，∠ADO=600。
(物理)物理带电粒子在电场中的运动易错剖析含解析
（物理）物理带电粒子在电场中的运动易错剖析含解析一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．如图所示，EF 与GH 间为一无场区．无场区左侧A 、B 为相距为d 、板长为L 的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A 为正极板．无场区右侧为一点电荷Q 形成的电场，点电荷的位置O 为圆弧形细圆管CD 的圆心，圆弧半径为R ，圆心角为120°，O 、C 在两板间的中心线上，D 位于GH 上．一个质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子以初速度v 0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．（不计粒子的重力、管的粗细）求：(1)O 处点电荷的电性和电荷量； (2)两金属板间所加的电压．【答案】(1)负电，2043mv R kq ；(2) 2033mdv qL【解析】（1）粒子进入圆管后受到点电荷Q 的库仑力作匀速圆周运动，粒子带正电，则知O 处点电荷带负电．由几何关系知，粒子在D 点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D 点时速度为：0023303v v v cos ==︒ …①在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q 带负电且满足22Qq v k mR R =…② 由①②得：2043mv RQ kq=（2）粒子射出电场时速度方向与水平方向成30° tan 30°=0y v v …③qUa md=…⑤ 0Lt v =…⑥ 由③④⑤⑥得：22003033mdv tan mdv U qL qL︒==2．如图所示，竖直面内有水平线MN 与竖直线PQ 交于P 点，O 在水平线MN 上，OP 间距为d ，一质量为m 、电量为q 的带正电粒子，从O 处以大小为v 0、方向与水平线夹角为θ＝60º的速度，进入大小为E 1的匀强电场中，电场方向与竖直方向夹角为θ＝60º，粒子到达PQ 线上的A 点时，其动能为在O 处时动能的4倍．当粒子到达A 点时，突然将电场改为大小为E 2，方向与竖直方向夹角也为θ＝60º的匀强电场，然后粒子能到达PQ 线上的B 点．电场方向均平行于MN 、PQ 所在竖直面，图中分别仅画出一条电场线示意其方向。
电场易错题（含知识归纳）
电场易错题（含知识归纳）电场易错题1.如图所⽰，⼀电⼦沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动，电⼦重⼒不计，则电⼦除受电场⼒外，所受的另⼀个⼒的⼤⼩和⽅向变化情况是（A）先变⼤后变⼩，⽅向⽔平向左（B）先变⼤后变⼩，⽅向⽔平向右（C）先变⼩后变⼤，⽅向⽔平向左（D）先变⼩后变⼤，⽅向⽔平向右答案：B2.如图中的实线是⼀族未标明⽅向的由点电荷产⽣的电场线，虚线是某⼀带电粒⼦通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是其轨迹上的两点。
若带电粒⼦在运动中只受电场⼒作⽤，根据此图可做出正确判断的是：(A)带电粒⼦所带电荷的符号；(B)带电粒⼦在a、b两点的受⼒⽅向；(C)可以⽐较带电粒⼦在a、b两点的速度⼤⼩；(D)可以⽐较带电粒⼦在a、b两点的电势能的⼤⼩答案：BCD的带电3.如图所⽰，空间有⼀⽔平匀强电场，在竖直平⾯内有⼀初速度v微粒，沿图中虚线由A运动⾄B，其能量变化情况是(重⼒不能忽略)：（A）动能减少，重⼒势能增加，电势能减少（B）动能减少，重⼒势能增加，电势能增加（C）动能不变，重⼒势能增加，电势能减少（D）动能增加，重⼒势能增加，电势能减少答案：B4.如图甲是某电场中的⼀条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将⼀负电荷从A点⾃由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图⼄所⽰，⽐较A、B两点电势的⾼低和场强⼤⼩可知（A）φA>φB （B）φA<φB（C）E A>E B （D）E A答案：BC5.两块平⾏⾦属板带等量异号电荷，要使两板间的电压加倍，⽽板间的电场强度减半，可采⽤的办法有（A）两板的电量加倍，⽽距离变为原来的4倍（B）两板的电量加倍，⽽距离变为原来的2倍（C）两板的电量减半，⽽距离变为原来的4倍（D）两板的电量减半，⽽距离变为原来的2倍答案：C6.如图中所⽰虚线表⽰等势⾯，相邻等势⾯间的电势差相等，有⼀带正电的⼩球在电场中运动，实线表⽰该⼩球的运动轨迹。
高考物理带电粒子在电场中的运动易错剖析含解析
高考物理带电粒子在电场中的运动易错剖析含解析一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．如图所示，一质量为m 、电荷量为+q 的粒子从竖直虚线上的P 点以初速度v 0水平向左射出，在下列不同情形下，粒子经过一段时间后均恰好经过虚线右侧的A 点．巳知P 、A 两点连线长度为l ，连线与虚线的夹角为α=37°，不计粒子的重力，(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8).(1)若在虚线左侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，求磁感应强度的大小B 1；(2)若在虚线上某点固定一个负点电荷，粒子恰能绕该负点电荷做圆周运动，求该负点电荷的电荷量Q (已知静电力常量为是）；(3)若虚线的左侧空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，右侧空间存在竖直向上的匀强电场，粒子从P 点到A 点的过程中在磁场、电场中的运动时间恰好相等，求磁场的磁感应强度的大小B 2和匀强电场的电场强度大小E .【答案】（1）0152mv B ql = （2）2058mv l Q kq = （3）0253mv B ql π= 220(23)9mv E qlππ-=【解析】 【分析】 【详解】（1)粒子从P 到A 的轨迹如图所示：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r 1 由几何关系得112cos 25r l l α== 由洛伦兹力提供向心力可得2011v qv B m r =解得:0 152mv Bql=(2)粒子从P到A的轨迹如图所示：粒子绕负点电荷Q做匀速圆周运动，设半径为r2由几何关系得252cos8lr lα==由库仑力提供向心力得2222vQqk mr r=解得:258mv lQkq=(3)粒子从P到A的轨迹如图所示：粒子在磁场中做匀速圆周运动，在电场中做类平抛运动粒子在电场中的运动时间00sin35l ltv vα==根据题意得，粒子在磁场中运动时间也为t，则2Tt=又22mTqBπ=解得0253mvBqlπ=设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，则0v t rπ=解得:35l r π=粒子在电场中沿虚线方向做匀变速直线运动，21cos 22qE l r t mα-=⋅ 解得:220(23)9mv E qlππ-=2．在如图甲所示的直角坐标系中，两平行极板MN 垂直于y 轴，N 板在x 轴上且其左端与坐标原点O 重合，极板长度l =0.08m ，板间距离d =0.09m ，两板间加上如图乙所示的周期性变化电压，两板间电场可看作匀强电场．在y 轴上(0，d /2)处有一粒子源，垂直于y 轴连续不断向x 轴正方向发射相同的带正电的粒子，粒子比荷为qm=5×107C ／kg ，速度为v 0=8×105m/s ．t =0时刻射入板间的粒子恰好经N 板右边缘打在x 轴上.不计粒子重力及粒子间的相互作用，求:(1)电压U 0的大小；(2)若沿x 轴水平放置一荧光屏，要使粒子全部打在荧光屏上，求荧光屏的最小长度； (3)若在第四象限加一个与x 轴相切的圆形匀强磁场，半径为r =0.03m ，切点A 的坐标为(0.12m ，0)，磁场的磁感应强度大小B =23T ，方向垂直于坐标平面向里．求粒子出磁场后与x 轴交点坐标的范围．【答案】(1)40 2.1610V U =⨯ (2)0.04m x ∆= (3)0.1425m x ≥【解析】 【分析】 【详解】(1)对于t =0时刻射入极板间的粒子：0l v T = 7110T s -=⨯211()22T y a =2y T v a=22yT y v = 122dy y =+ Eq ma =U E d=解得：40 2.1610V U =⨯(2)2Tt nT =+时刻射出的粒子打在x 轴上水平位移最大：032A T x v = 所放荧光屏的最小长度A x x l ∆=-即：0.04x m ∆= (3)不同时刻射出极板的粒子沿垂直于极板方向的速度均为v y . 速度偏转角的正切值均为：0tan y v v β=37β=ocos37v v=o 6110m/s v =⨯即：所有的粒子射出极板时速度的大小和方向均相同.2v qvB m R=0.03m R r ==由分析得，如图所示，所有粒子在磁场中运动后发生磁聚焦由磁场中的一点B 离开磁场.由几何关系，恰好经N 板右边缘的粒子经x 轴后沿磁场圆半径方向射入磁场，一定沿磁场圆半径方向射出磁场；从x 轴射出点的横坐标：tan 53C A Rx x ︒=+0.1425m C x =.由几何关系，过A 点的粒子经x 轴后进入磁场由B 点沿x 轴正向运动. 综上所述，粒子经过磁场后第二次打在x 轴上的范围为：0.1425m x ≥3．如图所示，在空间坐标系x <0区域中有竖直向上的匀强电场E 1，在一、四象限的正方形区域CDEF 内有方向如图所示的正交的匀强电场E 2和匀强磁场B ，已知CD =2L ，OC =L ，E 2 =4E 1。
高中物理带电粒子在电场中的运动易错剖析及解析
高中物理带电粒子在电场中的运动易错剖析及解析一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．如图所示，在两块长为3L、间距为L、水平固定的平行金属板之间，存在方向垂直纸面向外的匀强磁场．现将下板接地，让质量为m、电荷量为q的带正电粒子流从两板左端连线的中点O以初速度v0水平向右射入板间，粒子恰好打到下板的中点．若撤去平行板间的磁场，使上板的电势φ随时间t的变化规律如图所示，则t=0时刻，从O点射人的粒子P经时间t0(未知量)恰好从下板右边缘射出．设粒子打到板上均被板吸收，粒子的重力及粒子间的作用力均不计．(1)求两板间磁场的磁感应强度大小B．(2)若两板右侧存在一定宽度的、方向垂直纸面向里的匀强磁场，为了使t=0时刻射入的粒子P经过右侧磁场偏转后在电场变化的第一个周期内能够回到O点，求右侧磁场的宽度d 应满足的条件和电场周期T的最小值T min．【答案】（1）0mvBqL=（2）223cosd R a R L≥+=；min(632)3LTvπ+=【解析】【分析】【详解】（1）如图，设粒子在两板间做匀速圆周运动的半径为R1，则012qv B mvR=由几何关系：222113()()2L LR R=+-解得0mvBqL=（2）粒子P从O003L v t=01122y L v t =解得0y v =设合速度为v ，与竖直方向的夹角为α，则：0tan yv v α== 则=3πα00sin 3v v v α== 粒子P 在两板的右侧匀强磁场中做匀速圆周运动，设做圆周运动的半径为R 2，则212sin L R α=，解得23R =右侧磁场沿初速度方向的宽度应该满足的条件为22cos d R R L α≥+=； 由于粒子P 从O 点运动到下极板右侧边缘的过程与从上板右边缘运动到O 点的过程，运动轨迹是关于两板间的中心线是上下对称的，这两个过程经历的时间相等，则：2min 0(22)2R T t v πα--=解得()min 023L T v π=【点睛】带电粒子在电场或磁场中的运动问题，关键是分析粒子的受力情况和运动特征，画出粒子的运动轨迹图，结合几何关系求解相关量，并搞清临界状态.2．如图所示，荧光屏MN 与x 轴垂直放置，荧光屏所在位置的横坐标x 0=60cm ，在第一象限y 轴和MN 之间存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度E =1.6×105N/C ，在第二象限有半径R =5cm 的圆形磁场，磁感应强度B =0.8T ，方向垂直xOy 平面向外．磁场的边界和x 轴相切于P 点．在P 点有一个粒子源，可以向x 轴上方180°范围内的各个方向发射比荷为qm=1.0×108C/kg 的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v 0=4.0×106m/s ．不考虑粒子的重力、粒子间的相互作用．求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹半径； （2）粒子从y 轴正半轴上射入电场的纵坐标范围； （3）带电粒子打到荧光屏上的位置与Q 点的最远距离． 【答案】（1）5cm ；（2）0≤y≤10cm ；（3）9cm 【解析】 【详解】（1）带电粒子进入磁场受到洛伦兹力的作用做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得：qvB =m 20v r解得：r =20510mv Bq-=⨯m=5cm （2）由（1）问可知r =R ，取任意方向进入磁场的粒子，画出粒子的运动轨迹如图所示：由几何关系可知四边形PO′FO 1为菱形，所以FO 1∥O′P ，又O′P 垂直于x 轴，粒子出射的速度方向与轨迹半径FO 1垂直，则所有粒子离开磁场时的方向均与x 轴平行，所以粒子从y 轴正半轴上射入电场的纵坐标范围为0≤y ≤10cm （3）假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上，有：x 0=v 0t 0 h =2012at a =qE m解得：h =18cm ＞2R =10cm说明粒子离开电场后才打在荧光屏上．设从纵坐标为y 的点进入电场的粒子在电场中沿x 轴方向的位移为x ，则：x =v 0t y =212at 代入数据解得：x=2y设粒子最终到达荧光屏的位置与Q 点的最远距离为H ，粒子射出电场时速度方向与x 轴正方向间的夹角为θ，000tan 2y qE x v m v yv v θ⋅===所以：H =（x 0﹣x ）tan θ=（x 0﹣2y ）•2y由数学知识可知，当（x 0﹣2y ）=2y 时，即y =4.5cm 时H 有最大值 所以H max =9cm3．如图所示,在平面直角坐标系xOy 平面内,直角三角形abc 的直角边ab 长为6d ，与y 轴重合,∠bac=30°,中位线OM 与x 轴重合,三角形内有垂直纸面向里的匀强磁场．在笫一象限内,有方向沿y 轴正向的匀强电场,场强大小E 与匀强磁场磁感应强度B 的大小间满足E=v 0B ．在x=3d 的N 点处,垂直于x 轴放置一平面荧光屏.电子束以相同的初速度v 0从y 轴上－3d≤y≤0的范围内垂直于y 轴向左射入磁场,其中从y 轴上y=－2d 处射入的电子,经磁场偏转后,恰好经过O 点．电子质量为m,电量为e,电子间的相互作用及重力不计．求 (1)匀强磁杨的磁感应强度B(2)电子束从y 轴正半轴上射入电场时的纵坐标y 的范围; (3)荧光屏上发光点距N 点的最远距离L【答案】（1）0mv ed ； （2）02y d ≤≤；（3）94d ； 【解析】(1)设电子在磁场中做圆周运动的半径为r ；由几何关系可得r =d电子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：200v ev B m r=解得：0mv B ed=(2)当电子在磁场中运动的圆轨迹与ac 边相切时，电子从+ y 轴射入电场的位置距O 点最远，如图甲所示.设此时的圆心位置为O '，有：sin 30rO a '=︒3OO d O a ='-' 解得OO d '=即从O 点进入磁场的电子射出磁场时的位置距O 点最远 所以22m y r d ==电子束从y 轴正半轴上射入电场时的纵坐标y 的范围为02y d ≤≤设电子从02y d ≤≤范围内某一位置射入电场时的纵坐标为y ，从ON 间射出电场时的位置横坐标为x ，速度方向与x 轴间夹角为θ，在电场中运动的时间为t ，电子打到荧光屏上产生的发光点距N 点的距离为L ，如图乙所示：根据运动学公式有：0x v t =212eE y t m=⋅ y eE v t m=tan y v v θ=tan 3Ld xθ=- 解得：(32)2L d y y =-⋅ 即98y d =时，L 有最大值 解得：94L d =当322d y y -=【点睛】本题属于带电粒子在组合场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，要求能正确的画出运动轨迹，并根据几何关系确定某些物理量之间的关系；粒子在电场中的偏转经常用化曲为直的方法，求极值的问题一定要先找出临界的轨迹，注重数学方法在物理中的应用．4．图中是磁聚焦法测比荷的原理图。
高考物理带电粒子在电场中的运动易错剖析及解析
高考物理带电粒子在电场中的运动易错剖析及解析一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道ABC 固定在竖直面内，圆心为O ，轨道半径为R ，B 为轨道最低点。
该装置右侧的14圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。
某一时刻一个带电小球从A 点由静止开始运动，到达B 点时，小球的动能为E 0，进入电场后继续沿轨道运动，到达C 点时小球的电势能减少量为2E 0，试求： （1）小球所受重力和电场力的大小； （2）小球脱离轨道后到达最高点时的动能。
【答案】（1）0E R 02E R（2）8E 0 【解析】 【详解】(1)设带电小球的质量为m ，则从A 到B 根据动能定理有：mgR ＝E 0则小球受到的重力为：mg ＝E R方向竖直向下；由题可知：到达C 点时小球的电势能减少量为2E 0，根据功能关系可知：EqR ＝2E 0则小球受到的电场力为：Eq ＝2E R方向水平向右，小球带正电。
(2)设小球到达C 点时速度为v C ，则从A 到C 根据动能定理有：EqR ＝212C mv ＝2E 0 则C 点速度为：v C 04E m方向竖直向上。
从C 点飞出后，在竖直方向只受重力作用，做匀减速运动到达最高点的时间为：41C v E t g g m== 在水平方向只受电场力作用，做匀加速运动，到达最高点时其速度为：0442E E qE qE v at t m mg m m==== 则在最高点的动能为：2200411(2)822k E E mv m E m===2．如图所示，虚线MN 左侧有一场强为E 1＝E 的匀强电场，在两条平行的虚线MN 和PQ 之间存在着宽为L 、电场强度为E 2＝2E 的匀强电场，在虚线PQ 右侧距PQ 为L 处有一与电场E 2平行的屏．现将一电子(电荷量为e ，质量为m ，重力不计)无初速度地放入电场E 1中的A 点，最后电子打在右侧的屏上，A 点到MN 的距离为2L，AO 连线与屏垂直，垂足为O ，求：(1) 电子到达MN 时的速度；(2) 电子离开偏转电场时偏转角的正切值tan θ； (3) 电子打到屏上的点P ′到点O 的距离.【答案】(1) eELv m=L . 【解析】 【详解】（1）电子在电场E 1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a 1，到达MN 的速度为v ，则：a 1＝1eE m ＝eEm 2122La v =解得eELv m=（2）设电子射出电场E 2时沿平行电场线方向的速度为v y ，a 2＝2eE m ＝2eEm t ＝L v v y ＝a 2ttan θ＝y v v=2（3）电子离开电场E 2后，将速度方向反向延长交于E 2场的中点O ′.由几何关系知：tan θ＝2xLL+解得：x ＝3L .3．如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP ，由半径r=0.5m 的圆弧轨道CDP 和与之相切于C 点的水平轨道ABC 组成，圆弧轨道的直径DP 与竖直半径OC 间的夹角θ=37°，A 、B 两点间的距离d=0.2m ．质量m 1=0.05kg 的不带电绝缘滑块静止在A 点，质量m 2=0.1kg 、电荷量q=1×10-5C 的带正电小球静止在B 点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场．现用大小F=4.5N 、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达月点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达P 点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心．小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦．取g=10m ／s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．(1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v 以及匀强电场的电场强度大小E ； (2)求小球到达P 点时的速度大小v P 和B 、C 两点间的距离x ． 【答案】(1) 6m /s ；7.5×104N /C (2) 2.5m /s ；0.85m 【解析】 【详解】(1)对滑块从A 点运动到B 点的过程，根据动能定理有：2112Fd m v =解得：v =6m /s小球到达P 点时，受力如图所示:则有：qE =m 2g tan θ, 解得：E =7.5×104N /C(2)小球所受重力与电场力的合力大小为：2cos m gG 等θ=小球到达P 点时，由牛顿第二定律有：2P v G r=等解得：v P =2.5m /s滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为v 1、v 2， 则有：m 1v =m 1v 1+m 2v 222211122111222m v m v m v =+ 解得：v 1=-2m /s(“-”表示v 1的方向水平向左)，v 2=4m /s 对小球碰后运动到P 点的过程，根据动能定理有：()()22222211sin cos 22P qE x r m g r r m v m v θθ--+=- 解得：x =0.85m4．两平行的带电金属板水平放置，板间电场可视为匀强电场．带电量相等粒子a ，b 分别以相同初速度水平射入匀强电场，粒子a 飞离电场时水平方向分位移与竖直方向分位移大小相等，粒子b 飞离电场时水平方向速度与竖直方向速度大小相等．忽略粒子间相互作用力及重力影响，求粒子a 、b 质量之比． 【答案】1：2 【解析】 【详解】假设极板长度为l ，粒子a 的质量为m a ，离开电场时竖直位移为y ，粒子b 的质量为m b ，离开电场时竖直分速度为v y ，两粒子初速度均为v 0，在极板间运动时间均为t 对粒子a ：l ＝v 0t …① y ＝12a 1t 2…②1aqEa m =…③y ＝l …④①②③④联立解得：202a qEl m v = 对粒子b ：v y ＝a 2t …⑤ v y ＝v 0…⑥2bqEa m =…⑦ ①⑤⑥⑦联立解得：20b qEl m v = 则12a b m m =．5．如图1所示，光滑绝缘斜面的倾角θ=30°，整个空间处在电场中，取沿斜面向上的方向为电场的正方向，电场随时间的变化规律如图2所示．一个质量m=0.2kg ，电量q=1×10－5C 的带正电的滑块被挡板P 挡住，在t=0时刻，撤去挡板P ．重力加速度g=10m/s 2，求：(1)0~4s 内滑块的最大速度为多少? (2)0~4s 内电场力做了多少功? 【答案】（1）20m/s （2）40J 【解析】 【分析】对滑块受力分析，由牛顿运动定律计算加速度计算各速度． 【详解】【解】(l)在0~2 s 内，滑块的受力分析如图甲所示，电场力F=qE11sin F mg ma θ-=解得2110/a m s =在2 ---4 s 内，滑块受力分析如图乙所示22sin F mg ma θ+=解得2210/a m s =因此物体在0～2 s 内，以2110/a m s =的加速度加速， 在2～4 s 内，2210/a m s =的加速度减速，即在2s 时，速度最大由1v a t =得，max 20/v m s =(2)物体在0～2s 内与在2～4s 内通过的位移相等．通过的位移max202v x t m == 在0~2 s 内，电场力做正功1160W F x J == - 在2～4 s 内，电场力做负功2220W F x J ==- 电场力做功W=40 J6．如图所示，两块平行金属极板MN 水平放置，板长L =" 1" m ．间距d =33m ，两金属板间电压U MN = 1×104V ；在平行金属板右侧依次存在ABC 和FGH 两个全等的正三角形区域，正三角形ABC 内存在垂直纸面向里的匀强磁场B 1，三角形的上顶点A 与上金属板M 平齐，BC 边与金属板平行，AB 边的中点P 恰好在下金属板N 的右端点；正三角形FGH 内存在垂直纸面向外的匀强磁场B 2，已知A 、F 、G 处于同一直线上．B 、C 、H 也处于同一直线上．AF 两点距离为23m ．现从平行金属极板MN 左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m = 3×10-10kg ，带电量q = +1×10-4C ，初速度v 0= 1×105m/s ．(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v 的大小和方向(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC 边上，求该区域的磁感应强度B 1 (3)若要使带电粒子由FH 边界进入FGH 区域并能再次回到FH 界面，求B 2应满足的条件． 【答案】（152310/m s ；垂直于AB 方向出射．（233（323+ 【解析】试题分析：（1）设带电粒子在电场中做类平抛运动的时间为t ，加速度为a ， 则：U qma d =解得：102310/3qU a m s md ==⨯ 50110Lt s v -==⨯ 竖直方向的速度为：v y ＝at ＝33×105m/s 射出时速度为：22502310/y v v v m s =+=速度v 与水平方向夹角为θ，03tan 3y v v θ==，故θ=30°，即垂直于AB 方向出射． （2）带电粒子出电场时竖直方向的偏转的位移21322d y at ===，即粒子由P 1点垂直AB 射入磁场，由几何关系知在磁场ABC 区域内做圆周运动的半径为12cos303d R m ==o由211v B qv m R =知：113310mv B qR == （3）分析知当轨迹与边界GH 相切时，对应磁感应强度B 2最大，运动轨迹如图所示：由几何关系得：221sin 60RR o+= 故半径2(233)R m =-又222v B qv m R =故223B T +=所以B 2应满足的条件为大于235T +． 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.7．如图，第一象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E ，第二、三、四象限存在方向垂直xOy 平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B ，第三、四象限磁感应强度大小相等，一带正电的粒子，从P （-d ，0）点沿与x 轴正方向成α=60°角平行xOy 平面入射，经第二象限后恰好由y 轴上的Q 点（图中未画出）垂直y 轴进入第一象限，之后经第四、三象限重新回到P 点，回到P 点时速度方向与入射方时相同，不计粒子重力，求：（1）粒子从P 点入射时的速度v 0； （2）第三、四象限磁感应强度的大小B /； 【答案】（1）3EB（2）2.4B 【解析】试题分析：（1）粒子从P 点射入磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹如图，设粒子在第二象限圆周运动的半径为r ，由几何知识得： 23603d d dr sin sin α===︒根据20 0mv qv Br=得23qBdv=粒子在第一象限中做类平抛运动，则有21602qEr cos tm-︒=（）；00yv qEttanv mvα==联立解得03EvB=（2）设粒子在第一象限类平抛运动的水平位移和竖直位移分别为x和y，根据粒子在第三、四象限圆周运动的对称性可知粒子刚进入第四象限时速度与x轴正方向的夹角等于α．则有：x=v0t，2yvy t=得322yvy tanx vα===由几何知识可得 y=r-rcosα=1323r d=则得23x d=所以粒子在第三、四象限圆周运动的半径为125323d dRsinα⎛⎫+⎪⎝⎭==粒子进入第三、四象限运动的速度04323v qBdv vcos mα===根据2'vqvB mR=得：B′=2．4B考点：带电粒子在电场及磁场中的运动8．如图所示，在一光滑绝缘水平面上，静止放着两个可视为质点的小球，两小球质量均为m ，相距l ，其中A 球带正电，所带电荷量为q ，小球B 不带电．若在A 球开始向右侧区域加一水平向右的匀强电场，场强为E ，A 球受到电场力的作用向右运动与B 球碰撞．设每次碰撞为弹性碰撞，碰撞前后两球交换速度，且碰撞过程无电荷转移．求：（1）小球A 在电场中的加速度大小和第一次与B 碰撞前的速度；（2）若两小球恰在第二次碰撞时离开电场，求电场在电场线方向上的宽度； （3）若两小球恰在第三次碰撞时离开电场，求电场在电场线方向上的宽度及小球A 从进入电场到离开电场的过程中电势能的变化量． 【答案】(1) a=qE/m 2Eqlm；13Eql 【解析】 【详解】（1）根据牛顿运动定律：qE=ma ，则a=qE/m设第一次碰撞时小球A 的速度为v ：根据动能定理：212Eql mv = 解得：2Eqlv m=（2）第一次碰撞前后小球A 的速度为v A1和v A1′，小球B 碰撞前后的速度为v B1和v B1′所以v A1=v v B1=0 v A1′=0 v B1′=vA 球运动的距离为l 第一次碰撞后，小球A 做初速度为零的匀加速直线运动，小球B 做速度为v 的匀速直线运动．设第二次碰撞前后A 球的速度为v A2和v A2′小球B 碰撞前后的速度为v B2和v B2′第一次碰撞后至第二次碰撞前：vt= (0+v A2)t/2 所以：v A2=2v ；碰后v A2′= v而B 球碰前为v ，碰后为2v ．从第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，A 球运动的距离为l 2．()22120? 2Eql m v =- 24l l = 电场宽度为：L=l+4l=5l（3）二次碰撞后，A 球做初速度为v 的匀加速直线运动，B 球以速度2v 匀速直线运动．设A 球第三次碰前后的速度为v A3和 v A3′，小球B 碰撞前后的速度为v B3和v B3′ 所以：3223232A A v v t vt v v +==从第二次碰撞到第三次碰撞过程中，A 球运动的距离为l 3 ：qEl 3 = 12m ()23v -12m 2v l 3=8l所以：电场的宽度：L=l1+l2+l3=13lA球减少的电势能△ε=Eq×13l=13Eql9．如图所示，在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，一电子(质量为m、电量为e)从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动，当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点，当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点，C、D两点均未在图中标出．已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d.不计电子的重力．求(1)电场强度E的大小．(2)磁感应强度B的大小．(3)电子从A运动到D经历的时间t.【答案】（1）；（2）；（3）．【解析】试题分析：（1）电子在电场中做类平抛运动设电子从A到C的时间为t11分1分1分求出 E =1分（2）设电子进入磁场时速度为v，v与x轴的夹角为θ，则θ = 45° 1分电子进入磁场后做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力1分由图可知1分得1分（3）由抛物线的对称关系，电子在电场中运动的时间为 3t1=1分电子在磁场中运动的时间 t2 =2分电子从A运动到D的时间 t=3t1+ t2=1分考点：带电粒子在电场中做类平抛运动匀速圆周运动牛顿第二定律10．如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α＝30°角倾斜固定．细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E＝23×104N/C．在细杆上套有一个带负电的小球，带电量为q＝1×10﹣5C、质量为m＝3×10﹣2kg．现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点．已知AB间距离x1＝0.4m，g＝10m/s2．求：（1）小球通过B点时的速度大小V B；（2）小球进入电场后滑行的最大距离x2；（3）试画出小球从A点运动到C点过程中的v﹣t图象．【答案】（1）2m/s （2）0.4m （3）【解析】（1）对小球，AB 过程，根据牛顿第二定律可得1sin mg ma α=，初速度为零，由位移速度公式可得2112B v a x =，联立解得2m/s B v =；（2）对小球，BC 过程，根据牛顿第二定律：2cos sin qE mg ma αα-=，初速度为B v ，末速度为零，故根据位移速度公式可得2222B v a x =，联立解得20.4m x =（3）小球在AB 段做初速度为零，末速度为2m/s 的匀加速直线运动，经历时间为110.4B v t s a ==，在BC 段做初速度为2m/s ，末速度为零的匀减速直线运动，经历的时间为220.4B v t s a ==，即在0.8s 末速度为零，v-t 图像如图所示：11．如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从O 点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P 点，O ′点为荧光屏的中心．已知电子质量m ＝9.0×10－31kg ，电荷量大小e ＝1.6×10－19C ，加速电场电压U 0＝2 500 V ，偏转电场电压U ＝200 V ，极板的长度L 1＝6.0 cm ，板间距离d ＝2.0 cm ，极板的末端到荧光屏的距离L 2＝3.0 cm(忽略电子所受重力，结果保留两位有效数字)．求：(1) 电子射入偏转电场时的初速度v 0；(2) 电子打在荧光屏上的P 点到O ′点的距离h ；(3) 电子经过偏转电场过程中电势能的增加量．【答案】(1) v 0＝3.0×107m/s.(2) h ＝7.2×10－3m. (3) ΔE ＝－W ＝－5.8×10－18J.【解析】【分析】（1）电子在加速电场中，根据动能定理即可求出进入偏转电场的速度；（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，根据类平抛运动规律可求出粒子在偏转电场中产生的侧位移；粒子从偏转电场飞出至荧光屏这一过程，做的是匀速直线运动，根据几何关系即可求h ；（3）根据W=eEy 即可求出电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功．【详解】(1) 电场中加速有eU 0＝12mv 02解得v 0 代入数据解得v 0＝3.0×107m/s.(2) 设电子在偏转电场中运动的时间为t ，电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为y . 电子在水平方向做匀速直线运动，L 1＝v 0t电子在竖直方向上做匀加速运动，y ＝12at 2 根据牛顿第二定律有eU d＝ma 解得y ＝21202eUL mdv ＝19231721.6102000.0629.0100.02(3.010)m --⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯＝3.6×10－3m ＝0.36cm 电子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点， 由图知1122L L y L h += 解得h ＝7.2×10－3m.(3) 电子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功W ＝eEy ＝eU dy ＝5.8×10－18J ΔE ＝－W ＝－5.8×10－18J.【点睛】 对于带电粒子在电场中的运动问题，关键是注意区分不同的物理过程，弄清在不同的物理过程中物体的受力情况及运动性质，并选用相应的物理规律．在解决问题时，主要可以从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度位移等．这条线索通常适用于在恒力作用下做匀变速运动的情况．其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理研究全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、位移等．这条线索不但适用于匀强电场，也适用于非匀强电场．12．如图，直线MN 上方有平行于纸面且与MN 成45。
高二物理错题笔记
高二物理错题笔记易错题型一：静电场【典型例题】1.在边长为30cm的正三角形的两个顶点A，B上各放一个带电小球，其中Q1=4×10-6C，Q2=－4×10-6C，求它们在三角形另一顶点C处所产生的电场强度。
【错解】C点的电场强度为Q1，Q2各自产生的场强之和，由点电荷的场强公式，∴E=E1+E2=0【易错分析】认为C点处的场强是Q1，Q2两点电荷分别在C点的场强的代数和。
【正确答案】由场强公式得：C点的场强为E1，E2的矢量和，由图8－1可知，E，E1，E2组成一个等边三角形，大小相同，∴E2= 4×105（N/C）方向与AB边平行。
【解析】计算电场强度时，应先计算它的数值，电量的正负号不要代入公式中，然后根据电场源的电性判断场强的方向，用平行四边形法求得合矢量，就可以得出答案。
2. 如图8-4所示，Q A=3×10-8C，Q B=－3×10-8C，A，B两球相距5cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，求A，B连线中点场强。
（两带电小球可看作质点）【错解】以A为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力相等，AB中点总场强E总=E+E A+E B=E外=1.8×105（N/C），方向向左。
【易错分析】在中学阶段一般不将QB的电性符号代入公式中计算。
在求合场强时，应该对每一个场做方向分析，然后用矢量叠加来判定合场强方向，【正确答案】以A 为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力平衡，E外方向与A受到的B的库仑力方向相反，方向向左。
在AB的连线中点处E A，E B 的方向均向右，设向右为正方向。
则有E总=E A+E B－E外。
【解析】本题检查考生的空间想象能力。
对于大多数同学来说，最可靠的办法是：按照题意作出A，B的受力图。
从A，B的电性判断点电荷A，B的场强方向，从A或B的受力判断外加匀强电场的方向。
在求合场强的方向时，在A，B的连线中点处画出每一个场强的方向，最后再计算。
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电场一、主要内容本章内容包括电荷、电场、电场力、电场强度、电场线、电势、电势差、电场力功、电容器、电容的定义和平行板电容器电容的决定条件等基本概念，以及库仑定律、静电感应、电场强度与电势差的关系、带电粒子在电场中的运动规律等。
二、基本方法本章涉及到的基本方法有，运用电场线、等势面几何方法形象化地描述电场的分布；将运动学动力学的规律应用到电场中，分析解决带电粒子在电场中的运动问题、解决导体静电平衡的问题。
本章对能力的具体要求是概念准确，不乱套公式懂得规律的成立条件适用的范围。
从规律出发进行逻辑推理，把相关知识融会贯通灵活处理物理问题。
三、错解分析在本章知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：不善于运用电场线、等势面为工具，将抽象的电场形象化后再对电场的场强、电势进行具体分析；对静电平衡内容理解有偏差；在运用力学规律解决电场问题时操作不规范等。
例1如图8－1所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是： [ ]A．电荷从a到b加速度减小B．b处电势能大C．b处电势高D．电荷在b处速度小【错解】由图8－1可知，由a→b，速度变小，所以，加速度变小，选A。
因为检验电荷带负电，所以电荷运动方向为电势升高方向，所以b处电势高于a点，选C。
【错解原因】选A的同学属于加速度与速度的关系不清；选C的同学属于功能关系不清。
【分析解答】由图8－1可知b处的电场线比a处的电场线密，说明b处的场强大于a 处的场强。
根据牛顿第二定律，检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度，A选项错。
由图8－1可知，电荷做曲线运动，必受到不等于零的合外力，即Fe≠0，且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。
因为检验电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密。
再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a，b处电势高低关系是U a＞U b，C选项不正确。
根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°，可知电场力对检验电荷做负功。
功是能量变化的量度，可判断由a→b电势能增加，B选项正确；又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加则动能减小，即速度减小，D选项正确。
【评析】理解能力应包括对基本概念的透彻理解、对基本规律准确把握。
本题就体现高考在这方面的意图。
这道小题检查了电场线的概念、牛顿第二定律、做曲线运动物体速度与加速度的关系、电场线与等势面的关系、电场力功（重力功）与电势能（重力势能）变化的关系。
能量守恒定律等基本概念和规律。
要求考生理解概念规律的确切含义、适用条件，鉴别似是而非的说法。
例2将一电量为q=2×106C的点电荷从电场外一点移至电场中某点，电场力做功4×10-5J，求A点的电势。
【错解】【错解原因】错误混淆了电势与电势差两个概念间的区别。
在电场力的功的计算式W=qU中，U系指电场中两点间的电势差而不是某点电势。
【分析解答】解法一：设场外一点P电势为U P所以U P=0，从P→A，电场力的功W=qU PA，所以W=q（U P-U A），即4×10-5=2×10-6（0-U A） U A=－20V解法二：设A与场外一点的电势差为U，由W=qU，因为电场力对正电荷做正功，必由高电势移向低电势，所以U A= －20V【评析】公式W=qU有两种用法：（1）当电荷由A→B时，写为W=qU AB=q(U A-U B)，强调带符号用，此时W的正、负直接与电场力做正功、负功对应，如“解法一”；（2）W，q，U三者都取绝对值运算，如“解法二”，但所得W或U得正负号需另做判断。
建议初学者采用这种方法。
例3点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图8－2，电场强度为零的地在A．A和B之间 B．A右侧C．B左侧 D．A的右侧及B的左侧【错解】错解一：认为A，B间一点离A，B距离分别是2r和r，则A，B错解二：认为在A的右侧和B的左侧，由电荷产生的电场方向总相反，因而都有可能抵消，选D。
【错解原因】错解一忽略了A，B间E A和E B方向都向左，不可能抵消。
错解二认为在A的右侧和B的左侧，由两电荷产生的电场方向总相反，因而都有可能抵消，却没注意到A的右侧E A总大于E B，根本无法抵消。
【分析解答】因为A带正电，B带负电，所以只有A右侧和B左侧电场强度方向相反，因为Q A＞Q B，所以只有B左侧，才有可能E A与E B等量反向，因而才可能有E A和E B矢量和为零的情况。
【评析】解这类题需要的基本知识有三点：（1）点电荷场强计算公式点电荷而来；（3）某点合场强为各场源在该点场强的矢量和。
例4如图8-3所示，Q A=3×10-8C，Q B=-3×10-8C，A，B两球相距5cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，求A，B连线中点场强。
（两带电小球可看作质点）【错解】以A为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力相等，所AB中点总场强E总=E+E A+E B=E外=1.8×105（N/C），方向向左。
【错解原因】在中学阶段一般不将Q B的电性符号代入公式中计算。
在求合场强时，应该对每一个场做方向分析，然后用矢量叠加来判定合场强方向，【分析解答】以A为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力平衡，E外方向与A受到的B的库仑力方向相反，方向向左。
在AB的连线中点处E A，E B的方向均向右，设向右为正方向。
则有E总=E A+E B-E外。
【评析】本题检查考生的空间想象能力。
对于大多数同学来说，最可靠的办法是：按照题意作出A，B的受力图。
从A，B的电性判断点电荷A，B的场强方向，从A或B的受力判断外加匀强电场的方向。
在求合场强的方向时，在A，B的连线中点处画出每一个场强的方向，最后再计算。
这样做恰恰是在按照物理规律解决问题。
例5在电场中有一条电场线，其上两点a和b，如图8－4所示，比较a，b两点电势高低和电场强度的大小。
如规定无穷远处电势为零，则a，b处电势是大于零还是小于零，为什么？【错解】顺电场线方向电势降低，∴U a＞U b，因为无穷远处电势为零，顺电场线方向电势降低，∴U a＞U b＞0。
【错解原因】由于把所给电场看成由正点电荷形成的电场，认为从正电荷出发，顺电场线电势逐渐减小到零，从而得出U a，U b均大于零。
【分析解答】顺电场线方向电势降低，∴U a＞U b，由于只有一条电力线，无法看出电场线疏密，也就无法判定场强大小。
同样无法判定当无穷远处电势为零时，a，b的电势是大于零还是小于零。
若是由正电荷形成的场，则E a＞E b，U a＞U b＞0，若是由负电荷形成的场，则E a＜E b，0＞U a＞U b。
【评析】只有一条电场线，可以判定各点电势高低，但无法判定场强大小及电势是否大于零。
例6如图8－5所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a，b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是：A．闭合K1，有电子从枕型导体流向地B．闭合K2，有电子从枕型导体流向地C．闭合K1，有电子从地流向枕型导体D．闭合K2，没有电子通过K2【错解】枕型导体电荷总是守恒的，没有电子流过K2。
选D。
【错解原因】由于对没有正确理解电荷守恒的相对性，所以在本题中认为枕型导体的电荷总是守恒的，便错选答案D。
【分析解答】在K1，K2都闭合前，对于枕型导体它的电荷是守恒的，a，b出现的负、正电荷等量。
当闭合K1，K2中的任何一个以后，便把导体与大地连通，使大地也参与了电荷转移。
因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。
由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处感应出等量正电荷，因此无论闭K1还是K2，都是有电子从地流向导体，应选答案C。
【评析】在解决此类静电平衡问题时，对电荷守恒的理解应为：电荷守恒定律有相对性，一个物理过程中，某个物体或某些物体的电荷并不守恒，有增或有减，而这一过程中必有另一些物体的电荷有减或有增，其中的增量和减量必定相等，满足全范围内的守恒。
即电荷是否守恒要看是相对于哪一个研究对象而言。
电荷守恒是永恒的，是不需要条件的。
电荷守恒定律也是自然界最基本的规律之一。
在应用这个定律时，只要能够全面地考察参与电荷转移的物体，就有了正确地解决问题的基础。
例7如图8-6所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球半径的3倍。
若使它们带上等量异种电荷，使其电量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引库仑力F库分别为：【错解】（1）因为a，b两带电球壳质量分布均匀，可将它们看作质量集中在球心的质点，也可看作点电荷，因此，万有引力定律和库仑定律对它们都适用，故其正确答案应选A。
（2）依题意，a，b两球中心间的距离只有球半径的3倍，它们不能看作质点，也不能看作点电荷，因此，既不能用万有引力定律计算它们之间的万有引力，也不能用库仑定律计算它们之间的静电力，故其正确答案应选B。
【错解原因】由于一些同学对万有引力定律和库仑定律的适用条件理解不深刻，产生了上述两种典型错解，因库仑定律只适用于可看作点电荷的带电体，而本题中由于a，b两球所带异种电荷的相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离l只有其半径r的3倍，不满足l＞＞r的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律。
万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离l只有其半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点。
因此，可以应用万有引力定律。
综上所述，对于a，b两带电球壳的整体来说，满足万有引力的适用条件，不满足库仑定律的适用条件，故只有选项D正确。
【评析】用数学公式表述的物理规律，有它的成立条件和适用范围。
也可以说物理公式是对应着一定的物理模型的。
应用物理公式前，一定要看一看能不能在此条件下使用该公式。
例8如图8-7中接地的金属球A的半径为R，A点电荷的电量Q，到球心距离为r，该点电荷的电场在球心O处的场强等于： [ ]【错解】根据静电平衡时的导体内部场强处处为零的特点，Q在O处场强为零，选C。
【错解原因】有些学生将“处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零”误认为是指Q电荷电场在球体内部处处为零。
实际上，静电平衡时O处场强相等，方向相反，合场强为零。
【分析解答】静电感应的过程，是导体A（含大地）中自由电荷在电荷Q所形成的外电场下重新分布的过程，当处于静电平衡状态时，在导体内部电荷Q所形成的外电场E与感应电荷产生的“附加电场E'”同时存在的，且在导体内部任何一点，外电场电场场强E与附加电场的场强E'大小相等，方向相反，这两个电场叠加的结果使内部的合场强处处为零。