专题09 电场的两大性质-2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍(原卷版)

2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍

专题09电场的两大性质

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。

【典例分析1】(2018·全国卷Ⅰ，16)如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab ＝5cm ，bc ＝3cm ，ca ＝4cm 。小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线。设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则()

A.a 、b 的电荷同号，9

16

=k B.a 、b 的电荷异号，916=k C.a 、b 的电荷同号，2764

=k D.a 、b 的电荷异号，2764=

k 【典例分析2】(2019·吉林长春外国语学校检测)如图所示，带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ，OA ＝OB ，

都用长L 的丝线悬挂在O 点．静止时A 、B 相距为d .为使平衡时AB 间距离减为d 2，可采用的方法有()

A ．将小球A 、

B 的质量都增加到原来的2倍

B ．将小球B 的质量增加到原来的8倍

C ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半

D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍

【典例分析3】(2019·陕西渭南教学质量检测)如图所示，在x轴上放置两正点电荷Q1、Q2，当空间存在沿y 轴负向的匀强电场时，y轴上A点的场强等于零，已知匀强电场的电场强度大小为E，两点电荷到A的距离分别为r1、r2，则在y轴上与A点对称的B点的电场强度大小为()

E C．2E D．4E

A．E B.1

2

【提分秘籍】

1．电场强度的三个计算公式

2.电场的叠加

①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。

②电势是标量，电场中某点几个电场的电势的总电势为各个电势的代数和。

3.求解涉及库仑力的平衡问题的解题思路

涉及库仑力的平衡问题与纯力学平衡问题分析方法一样，受力分析是基础，应用平衡条件是关键，都可以通过解析法、图示法或两种方法相结合解决问题，但要注意库仑力的大小随着电荷间距变化的特点．具体步骤如下：

4.对称法求电场强度

【突破训练】

1．(2019·福建省泉州市一模)(多选)如图，电荷量大小相等的点电荷A、B、C放置在等边三角形的顶点上，O为三角形的中心，a、b、c分别为三边的中点，d是O关于a的对称点。已知A带负电，B、C均带正电，则()

A．O点电场强度为零B．b、c两点电场强度大小相等

C．电子在d点的电势能比在O点的小D．质子从b点移到O点，电场力做正功

2.(2019·山东聊城一模)真空中有四个相同的点电荷，所带电荷量均为q，固定在如图所示的四个顶点上，任意两点电荷的连线长度都为L，静电力常量为k，下列说法正确的是()

A．不相邻的两棱中点连线在同一条电场线上

B．每条棱中点的电场强度大小都为86kq

9L2

C．任意两棱中点间的电势差都为零

D．a、b、c三点为侧面棱中点，则a、b、c所在的平面为等势面

3.(2019·山东济宁二模)如图所示，一个绝缘圆环，当它的1

4均匀带电且电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E。现使半圆ABC均匀带电＋2q，而另一半圆ADC均匀带电－2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为()

A．22E，方向由O指向D B．4E，方向由O指向D

C．22E，方向由O指向B D．0

题型二根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化

【题型解码】

(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况．

(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向，是题意中相互制约的三个方面．若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况．

【典例分析1】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

【典例分析2】(2019·山东淄博三模)如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为电子从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是()

A．A点的场强小于B点的场强B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量

C．电子在A点的电势能大于在B点的电势能D．电子在A点的速度大于在B点的速度

【提分秘籍】

1.根据运动轨迹判断粒子的受力及运动情况

①确定受力方向的依据

a．曲线运动的受力特征：带电粒子受力总指向曲线的凹侧；

b．电场力方向与场强方向的关系：正电荷的受力方向与场强方向相同，负电荷则相反；

c．场强方向与电场线或等势面的关系：电场线的切线方向或等势面的法线方向为电场强度的方向。

②比较加速度大小的依据：电场线或等差等势面越密⇒E越大⇒F＝qE越大⇒a＝qE

m越大。

③判断加速或减速的依据：电场力与速度成锐角(钝角)，电场力做正功(负功)，速度增加(减小)。

2.分析电场的特点和性质问题的一般思路

(1)电场强度

①根据电场线的疏密程度进行判断。