2021高考物理(新高考版)一轮复习考点考法：专题九 考点1 电场力的性质 (1)
高三物理电场知识点归纳
高三物理电场知识点归纳电场是物理学中重要的概念之一，在高三物理学习中也是至关重要的一部分。
了解和掌握电场的相关知识点对于高考物理考试至关重要。
下面将对高三物理电场知识点进行归纳总结，供同学们参考。
一、电场是什么？电场是指电荷周围所形成的，具有一定性质和作用的特殊区域。
在电场中，电荷对周围空间以及其他电荷产生作用力。
二、电场的性质和特点1. 电场是矢量场：电场具有大小和方向，用矢量表示。
电场的方向是从正电荷指向负电荷。
2. 电场叠加原理：如果有多个电荷同时存在，在某一点的电场等于这些电荷分别在该点产生的电场的矢量和。
3. 电场的强度：电场强度E表示单位正电荷在电场中受到的力的大小。
电场强度的方向与电场力所作用的正电荷的运动方向一致。
4. 电荷间的相互作用：两个电荷之间相互作用的力与它们之间的距离的平方成反比，与电荷的大小成正比。
三、电场的计算和表示1. 由点电荷产生的电场：对于点电荷Q，其产生的电场强度E与距离r的关系为E = kQ/r²，其中k为电场常量，其值约为9×10^9 N·m²/C²。
2. 电场线：电场线是描述电场强度的曲线。
电场线从正电荷出发，指向负电荷。
电场强度大的地方，电场线密集，反之则稀疏。
3. 电场的等势面：电场中各点上的电势相等的曲面，称为电场的等势面。
在等势面上，电场线垂直于等势面。
四、电场中的电势能1. 电势能：电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量。
电势能与电荷的大小、电场强度以及距离的关系为Epot = qV，其中Epot表示电势能，q表示电荷，V表示电势。
2. 电势差：电势差是指从一个点到另一个点沿着电场线所移动的带电粒子单位正电荷所做的功。
电势差的计算公式为ΔV = -∫E·dl，其中ΔV表示电势差，E表示电场强度，dl表示路径元素。
五、电场中的运动学问题1. 电荷在电场中的受力：电荷在电场中受到的力由库仑定律给出，即F = qE，其中F表示力，q表示电荷，E表示电场强度。
2021高考人教版物理一轮复习讲义：第7章第1讲电场力的性质(含解析)
第七章静电场第1讲电场力的性质主干梳理对点激活知识点电荷守恒点电荷I库仑定律n 1•元电荷、点电荷(1)元电荷：e=E1.6x10_19C,最小的电荷量，所有带电体的电荷量都是元电荷的£?整数倍其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。
电子的电荷量q= —1.6X 10—19C o⑵点电荷：忽略带电体的口03大小、形状及电荷分布状况的理想化模型。
(3)比荷：带电粒子的E04电荷量与其质量之比。
2.电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消失，它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，在转移的过程中，电荷的口05总量保持不变。
⑵起电方法：26摩擦起电、27感应起电、28接触起电。
⑶带电实质：物体带电的实质是口。
9得失电子。
(4)电荷的分配原则：两个形状、大小等完全相同的导体，接触后再分开，二者带等量同种电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分。
3.库仑定律(1)内容：□真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的口11电荷量的乘积成正比，与它们的m2距离的二次方成反比，作用力的方向在口13它们的连线上。
⑵表达式：34F = k*驴，式中k= 9.0X109N -rm2/C2，叫静电力常量。
(3)库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定，且□ 15同号电荷相互排斥；口!6异号电荷相互吸引。
(4)适用条件：真空中静止的口7点电荷。
①在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式。
②当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷。
③两个带电体间的距离r—0时，不能再视为点电荷，也不遵循库仑定律，它们之间的库仑力不能认为趋于无穷大。
(5)球体间的库仑力①对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离。
②对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示。
甲：同号电荷：F V k貲乙：异号电荷：F ＞罕知识点静电场I电场强度、点电荷的场强n1.电场⑴定义：存在于©电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
高考一轮课程全国通用第18讲 电场力的性质 电场能的性质
一、自我诊断 知己知彼1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是( )A ．由E ＝Fq可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比B ．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C ．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 【答案】C【解析】电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与试探电荷的受力情况及电荷性质无关，故A 、D 错误，C 正确；电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，但场强方向与放入试探电荷的正负无关，B 错误．2．（2019年全国I 卷）如图1所示，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 【答案】D【解析】根据P ，Q 的平衡状态可得，两电荷水平方向的受力平衡。
对P ，Q 任意一个电荷库仑力都和电场力等大反向。
假设同性和异性两种情况进行讨论，可推出两点电荷异性相互吸引，再从电场力和电场线方向关系，可推出答案D 正确．3．如图2所示，边长为a 的正三角形ABC 的三个顶点分别固定三个点电荷＋q 、＋q 、－q ，则该三角形中心O 点处的场强为( ) A.6kqa 2，方向由C 指向O B.6kqa 2，方向由O 指向C C.3kqa 2，方向由C 指向O D.3kqa 2，方向由O 指向C【答案】B【解析】每个点电荷在O 点处的场强大小都是E ＝kq ⎝⎛⎭⎫3a 32＝3kqa 2，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得O 点处的合场强为E 0＝2E ＝6kqa2，方向由O 指向C ，B 项正确．4．MN 为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d 的位置放一个电荷量为＋q 的点电荷O ，金属板右侧空间的电场分布如图甲所示，P 是金属板表面上与点电荷O 距离为r 的一点．几位同学想求出P 点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中是两等量异号点电荷的电场线分布，其电荷量的大小均为q ，它们之间的距离为2d ，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别对甲图P 点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是( )A ．方向沿P 点和点电荷的连线向左，大小为2kqdr3B ．方向沿P 点和点电荷的连线向左，大小为2kq r 2－d 2r 3C ．方向垂直于金属板向左，大小为2kqdr 3D ．方向垂直于金属板向左，大小为2kq r 2－d 2r 3【答案】C【解析】据题意，从题图乙可以看出，P 点电场方向为水平向左；由题图乙可知，正、负电荷在P 点电场的叠加，其大小为E ＝2k q r 2cos θ＝2k q r 2d r ＝2k qdr3，故选项C 正确．5．（2019年全国II 卷）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M 点由静止开始运动，N 为粒子运动轨迹上的另外一点，则（ ）A ．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B ．在M 、N 两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C ．粒子在M 点的电势能不低于其在N 点的电势能D ．粒子在N 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 【答案】AC【解析】A.由于电场线的特点未知，对于带电粒子，其运动过程中，电场力可能先对粒子做正功，后对粒子做负功，粒子的速度大小可能先增大后减小，故A 正确。
高考物理一轮复习课件电场力的性质
例题1
分析与解答
例题2
分析与解答
一正电荷在电场中从A点移 到B点，电场力做了正功， 则A、B两点间的电势差____ （填“大于”、“小于”或 “等于”）零。
根据电势差的定义式 $U_{AB} = frac{W_{AB}}{q}$，由于电 场力做正功，且电荷为正电 荷，因此$U_{AB} > 0$。
在匀强电场中，有A、B、C 三点构成等边三角形，且电 场线与三角形所在平面平行 。已知$varphi_A = 2V$， $varphi_B = - 8V$，则 $varphi_C =$____。
由于匀强电场的等势面是平 行且等间距的直线，因此可 以画出通过A、B两点的等势 面，然后根据等边三角形的 性质确定C点的电势。由于A 、B两点的电势差为10V，且 等边三角形的边长为$d$， 则C点的电势为$varphi_C = varphi_A - frac{U_{AB}}{d} times frac{d}{2} = -3V$。
能量转化和守恒问题探讨
01 电势能
带电粒子在电场中具有电势能，其大小与电荷量 和电势差有关。
02 动能定理
根据动能定理，可以分析带电粒子在电场中运动 时动能的变化情况。
03 能量守恒
在只有电场力做功的情况下，带电粒子和电场组 成的系统机械能守恒。
典型例题分析与解答
01
02
03
例题一
分析带电粒子在匀强电场 中的受力情况，并画出其 运动轨迹。
例题二
求解带电粒子在匀强电场 中的速度变化规律和动能 变化情况。
例题三
探讨带电粒子在匀强电场 中的能量转化和守恒问题 ，并分析系统机械能是否 守恒。
05
平行板电容器及其相关应用
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。
【高中物理】2021高考物理：电场知识归纳及考点方向
【高中物理】2021高考物理：电场知识归纳及考点方向
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)
高考。
[测试场地方向]
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.比较带电粒子在电场中的运动（加速度、偏转和平抛）、轨迹和方向（直线前进？往返？）分析和辨析。
[实践与综合]① 直线加速器② 示波器原理③ 静电除尘选矿④ 滚筒式静电分离器⑤ 复印机和喷墨打印机⑥ 静电屏蔽⑦ 带电体的力学分析（综合平衡、牛顿第二定律、函数、单摆等）⑧带电体在电场和磁场中的运动⑨ 氢原子核外电子的运转
[电场知识点归纳]
1.电荷守恒定律
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)
（2）使物体通电也被称为通电。
给物体通电有三种方式：① 摩擦带电② 接触带电③ 感应带电。
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、大小和电荷分布对它们之间相互作用力的影响可以忽略。
在没有计时的情况下，这样一个带电体可以被视为一个带电点，这被称为点电荷。
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高二物理电场力的性质整理
高二物理电场力的性质1、电场的基本性质：电场对放入其中电荷有力的作用。
2、电场强度E(1)定义：电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值，就叫做该点的电场强度。
(2)定义式：E与F、q无关，只由电场本身决定。
(3)电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。
方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E的方向相反。
(4)单位：N/C,V/m1N/C=1V/m(5)其他的电场强度公式○点电荷的场强公式：——Q场源电荷○匀强电场场强公式：——d沿电场方向两点间距离(6)场强的叠加：遵循平行四边形法则3、电场线(1)意义：形象直观描述电场强弱和方向理性模型，实际上是不存在的。
(2)电场线的特点：○电场线起于正(无穷远)，止于(无穷远)负电荷○不封闭，不相交，不相切○沿电场线电势降低，且电势降低最快。
一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。
○电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面。
高二物理学习方法1.善于观察，勤于思考。
法拉第曾经说过：“没有观察，就没有科学，科学发现诞生于仔细的观察之中”。
对于初学物理的初中学生，尤其要重视对现象的仔细观察。
因为只有通过对现象的观察，才能所学的物理知识有生动、形象的感性认识;只有通过仔细、认真的观察，才能使我们对所学知识的理解不断深化。
生活中处处有物理，我们不要视而不见，要善于观察，勤于思考，多问几个为什么。
观察水杯，从不同角度看，杯底深浅不同;杯中的茶叶大小不同，杯上的花大小不同。
这是为什么呢?观察马路上的汽车，为什么挡风玻璃呈斜面?为什么夜间行车时车内不开灯?为什么载重汽车的车轮粗大而且数量多?为什么轮胎制有花纹?留心处处是学问，请同学们留心观察，用心思考，用疑问的眼光看待各种现象，不断地提出问题进行思考。
2.勇于实际，乐于探究。
物理实验是学习物理的基础;科学探究是学习物理的目标和方法，天籁只惠实践人。
所以，应该勇于实验，乐于探究。
我们要积极参与实验，老师做演示实验时，我们要细心观察、积极思考;走进实验室做实验时，要自觉地培养自己严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学态度和实验动手能力。
第六章 第1讲 电荷的相互作用 电场力的性质—2021届(新课标版)高考物理一轮复习课件(共32张PPT)
◎ 考点一 物质的电结构、电荷守恒 1．物质的电结构 (1)原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成，原子核的 正电荷数与电子的负电荷数相等。 (2)金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在 金属中自由活动，这种电子叫作自由电子。 2．电荷及电荷守恒定律 (1)元电荷：最小的电荷量，其值为 e＝1.60×10－19 C。其他带 电体的电荷量皆为元电荷的整数倍。 (2)电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从 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。
B．a、b 的电荷异号，k＝196 D．a、b 的电荷异号，k＝2674
(8)电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生 的电场强度的矢量和，遵循平行四边形定则。
3．电场线
为了直观形象地描述电场中各点电场强度的大小及方向，在电场中画出一系列的曲
定义 线，使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场强度的
大小
(2)电场线在电场中不相交；
【答案】 C
(2018·全国卷Ⅰ)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＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。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，k＝196 C．a、b 的电荷同号，k＝2674
如图所示，两个不带电的导体 A 和 B，用一对绝缘柱支持 使它们彼此接触．把一带正电荷的物体 C 置于 A 附近，贴在 A、B 下部的 金属箔都张开( )
A．此时 A 带正电，B 带负电 B．此时 A 电势低，B 电势高 C．移去 C，贴在 A、B 下部的金属箔都闭合 D．先把 A 和 B 分开，然后移去 C，贴在 A、B 下部的金属箔都闭合
高二物理电场力知识点总结
高二物理电场力知识点总结电场力是高中物理中的重要知识点，它描述了电荷之间相互作用的力。
在高二物理学习中，我们需要掌握电场力的基本概念、计算电场力的方法以及电场力的应用等内容。
下面将对这些知识点进行总结。
一、电场力的概念电场力是指电荷之间相互作用的力。
根据库仑定律，两个电荷之间的电场力与它们的电荷量之积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
电场力的方向由两个电荷的性质（同性相斥，异性相吸）决定。
二、电场力的计算1. 对于受力电荷而言：当电荷在电场中受到的电场力为F，电荷的电量为q，电场强度为E，电场力的计算公式为F=qE。
2. 对于电场中的点电荷而言：当电场中存在一个点电荷Q1，与它距离为r的位置存在一个测试电荷Q2时，电场力的计算公式为F=kQ1Q2/r^2，其中k为库仑常数。
3. 对于电场中的连续分布电荷而言：当电场中存在一个电荷分布体密度为ρ(x,y,z)的体积元dV，它与测试电荷Q之间的电场力计算公式为dF=dqE，其中dq为体积元dV内的电荷。
三、电场力的性质1. 电场力是矢量量，具有大小和方向。
2. 电场力是保守力，即与路径无关。
3. 电场力有叠加效应，即多个电荷的电场力可以矢量相加求和。
四、电场力的应用1. 静电平衡：我们可以利用电场力实现静电平衡，例如电荷室中的电荷分布呈等势线分布，保持电荷室内没有电场。
2. 静电力的工作：静电力可以做功，例如将电荷从一个地方移动到另一个地方时，静电力所做的功可以转化为其他形式的能量。
3. 电场力的工程应用：电场力广泛应用于电荷分选、电子加速器、颗粒加速器和激光离子加速器等领域。
综上所述，高二物理学习中的电场力是一个重要的知识点。
我们需要掌握电场力的基本概念、计算公式、性质以及应用。
通过深入理解和掌握电场力的知识，我们可以更好地理解电荷之间相互作用的力的本质，为后续电磁学等领域的学习打下坚实的基础。
高中物理辅导：电场力的性质
图(b)所示的小球通过最高点时,光滑管对小球的弹力情况与杆类似.
判断小球经过最高点时,轻杆提供的力是拉力还是支持力,还可以采取下面的
方法:先假设为拉力F,根据牛顿第二定律列方程求解,若求得F>0,说明此时轻
杆提供拉力;若求得F
例题1.细绳一端系着质量为M=0.4㎏的物体，静止在水平面上，另一端通
(3)任意两条电场线不相交。
(4)电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向表示该点的场强方向，
它不表示电荷在电场中的运动轨迹。
(5)沿着电场线的方向电势降低;电场线从高等势面(线)垂直指向低等势面
(线)。
3.匀强电场
(1)定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。
(2)特点：匀强电场中的电场线是等距的平行线。平行正对的两金属板带等
中垂面(线)垂直.
③关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大同向.
例题1.如图，A、B两质点分别带QA=2乘以10-8C，QB=-2乘以10-8C
小结:周期T和转速n都是描述匀速圆周运动的快慢程度的物理量.
5.向心加速度an：
①描述速度方向变化快慢的物理量
3.方向:总是沿半径指向圆心且时刻在变化,即向心力是变力.
4.来源:做圆周运动的物体,所受合外力沿半径指向圆心的分量即为向心力.
正确理解向心力：(1)在受力分析时不能说物体受到一个向心力(2)向心力是
④两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和中垂线平行.
⑤关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大、反向.
(2)等量异种电荷的电场如图乙所示.
2021高考物理(新高考版)一轮复习考点考法：专题九 考点2 电场能的性质 (1)
考点2 电场能的性质1.[2020江苏二市第一次模拟]如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒子只受电场力的作用,运动过程中电势能逐渐减少,它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是()2.[2020四川成都毕业班摸底]如图所示,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点在O与Q之间的x轴上,b点在y轴上.取无穷远处的电势为零.下列说法正确的是()A.O点电势为零,电场强度也为零B.a点的电场强度一定大于b点的电场强度C.将负的试探电荷从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,后者电势能的变化量较大3.[2020湖北部分重点中学检测]如图所示为某电场中x轴上电势φ随位置x变化的图象,一个带电粒子仅受电场力作用,在x=0处由静止释放沿x轴正向运动,且以一定的速度通过x=x2处,则下列说法正确的是()A.x1和x2处的电场强度均为零B.x1和x2之间的电场强度方向不变C.粒子从x=0到x=x2的过程中,电势能先增大后减小D.粒子从x=0到x=x2的过程中,加速度先减小后增大4.[2020广东六校第一次联考]如图所示,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则()A.M点的电势比N点的低B.M点的场强大小一定比N点的大C.正电荷在M点的电势能比在N点的大D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的小5.[2020福建五校第二次联考,多选]一均匀带电的绝缘球球心位于坐标原点O,规定x轴的正方向为电场正方向,则沿x轴的电场强度如图所示,下列说法正确的是()A.球体半径大小为x0B.x>x0时,电场方向沿x轴负方向C.x=x2位置的电势比x=x1位置的低D.x=-x0位置的电势与x=x0位置的相等6.[2020江西抚州高三检测]如图所示,矩形区域PQNM内存在平行于PQ的匀强电场,一质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子(重力不计)从a点以v1=1×104m/s的初速度垂直于PQ进入电场,最终从MN边界的b点以与水平边界MN成30°角斜向右上方的方向射出,射出电场时的速度v2=2×104m/s,已知MP=20 cm、MN=80 cm,取a点电势为零,如果以a点为坐标原点O,沿PQ方向建立x轴,则粒子从a点运动到b点的过程中,电场的电场强度E、电势φ、粒子的速度v、电势能E p随x的变化图象正确的是()7.[2019全国Ⅱ,多选]静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则()A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行8.[2020河南示范性高中检测,13分]静电场(匀强电场)方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量.一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x 轴方向做周期性运动.已知该粒子质量为m,电荷量为-q,其动能与电势能之和为-A(0<A<qφ0).忽略粒子重力.求:(1)粒子所受电场力的大小;(2)粒子的运动区间;(3)粒子的运动周期.考点2电场能的性质1.D由于带电粒子只受电场力的作用,而且运动过程中电势能逐渐减少,可判断电场力做正功,即电场力方向与粒子速度方向夹角为锐角,或两者方向相同,且电场力方向沿着电场线指向轨迹凹侧,故D 项正确.2.B 等量异种点电荷连线的中垂面是延伸至无穷远的等势面,故O 点电势为零,但场强不为零,A 项错误;O 点是连线上场强最小的点,是连线的中垂面上场强最大的点,故a 点场强大于b 点场强,B 项正确;负电荷受力方向与场强方向相反,从O 点到a 点,电场力做正功,C 项错误;O 、b 两点在同一等势面上,故试探电荷从这两点移到a 点,电场力做功一样多,电势能的变化量一样大,D 项错误.3.D 由E=Ud =ΔφΔx 可知,电势φ随位置x 变化的图线的斜率表示电场强度,x 1和x 2处图线的斜率均不为零,所以x 1和x 2处的电场强度均不为零,又x 1和x 2之间图线的斜率先大于零后小于零,故电场强度方向有变化,选项A 、B 错误;根据题述“一个带电粒子仅受电场力作用,在x=0处由静止释放沿x 轴正向运动”,结合图象分析可知带电粒子带负电,粒子从x=0到x=x 2的过程中,电场力先做正功后做负功,粒子的电势能先减小后增大,选项C 错误;根据电势φ随位置x 变化的图线的斜率表示电场强度可知,粒子从x=0到x=x 2的过程中,电场强度先减小后增大,带电粒子所受的电场力先减小后增大,根据牛顿第二定律可知粒子的加速度先减小后增大,选项D 正确.4.C 沿着电场线的方向电势降低,M 点电势比N 点电势高,A 项错误;仅有一条电场线,不能根据电场线的疏密判断场强大小,B 项错误;根据电势能E p =qφ得,正电荷在M 点的电势能比在N 点的大,C 项正确;无法判断场强大小,也就无法判断电子所受电场力的大小,D 项错误.5.AD 由于均匀带电的绝缘球内部电场强度随距球心距离的增大而增大,外部的电场强度随距球心距离的增大而减小,结合题图知球体半径大小为x 0,选项A 正确;x>x 0时,电场强度为正值,说明电场方向沿x 轴正方向,选项B 错误;球体的表面为等势面,电势相等,所以x=-x 0位置的电势与x=x 0位置的相等,选项D 正确;根据沿电场线方向电势逐渐降低,知x=x 2位置的电势比x=-x 0位置的高,x=x 0位置的电势比x=x 1位置的高,又x=-x 0位置的电势与x=x 0位置的相等,故x=x 2位置的电势比x=x 1位置的高,选项C 错误.6.D A 项,根据匀强电场中场强处处相同,知E-x 图象是平行于x 轴的直线,A 项错误.B 项,φ-x 图象的斜率等于场强E ,粒子从a 点运动到b 点的过程中,动能增加,电势降低,故φ-x 图象是向下倾斜的直线,B 项错误.C 项,根据动能定理得qEx=12mv 2-12m v 12,得v=√v 12+2qEx m,可知v-x 图象是曲线,C 项错误.D 项,取a 点电势为零,粒子从a 点运动到b 点的过程中,动能的增加量为ΔE k =12m v 22-12m v 12,解得ΔE k =3×10-3 J,电势能的减少量为ΔE p =ΔE k =3×10-3 J,所以粒子到达b 点时的电势能为-3×10-3 J.竖直方向有MP=v 1t ,水平方向有x=12v 2cos 30°·t ,联立解得x=17.32 cm,电势能E p =-qEx ,因此,E p -x 图象是位于第四象限过原点的向下倾斜的直线,故D 项正确.7.AC 在两个同种点电荷产生的电场中,一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自M 点由静止开始运动,粒子的速度可能先增大后减小,选项A 正确.带电粒子仅在电场力作用下运动,若运动到N 点的动能为零,则带电粒子在N 、M 两点的电势能相等;仅在电场力作用下运动,带电粒子的动能和电势能之和保持不变,可知若粒子运动到N 点时动能不为零,则粒子在N 点的电势能小于在M 点的电势能,即粒子在M 点的电势能不低于其在N 点的电势能,选项C 正确.若静电场的电场线不是直线,带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合,选项B 错误;若粒子运动轨迹为曲线,根据粒子做曲线运动的条件,可知粒子在N 点所受电场力的方向一定不与粒子8.解析:(1)由题图可知,0与d (或-d )两点间的电势差为φ0,电场强度的大小为E=φ0d (1分) 粒子所受电场力的大小为F=qE=qφ0d.(1分)(2)设粒子在[-x 0,x 0]区间内运动,速度为v ,由题意得12mv 2-qφ=-A ①(1分)由题图可知φ=φ0(1-|x|d)②(1分)由①②得12mv2=qφ0(1-|x|d)-A③(1分)因动能非负,有qφ0(1-|x|d)-A≥0(2分)得|x|≤d(1-Aqφ)(1分)即x0=d(1-Aqφ)④(1分)粒子的运动区间为[-d(1-Aqφ0),d(1-Aqφ)].(1分)(3)粒子从-x0处开始运动的四分之一周期内,根据牛顿第二定律可知,粒子的加速度为a=Fm =qφ0md⑤(1分)由匀加速直线运动公式x0=12at2得t=√2x0a⑥(1分)将④⑤代入⑥,得t=√2md2qφ0(1-Aqφ)=dqφ√2m(qφ0-A)粒子的运动周期T=4t=4dqφ√2m(qφ0-A).(1分)。
【高三】2021届高考物理第一轮考纲知识复习 电场力的性质的描述
【高三】2021届高考物理第一轮考纲知识复习电场力的性质的描述第1节电场力的性质的描述【高考目标导航】考纲点击热点提示物质的电结构、电荷守恒Ⅰ静电现象的解析Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅰ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ示波管Ⅰ常见电容Ⅰ电容器的电压、电荷和电容的关系Ⅰ电荷守恒定律、库仑定律及其应用电场强度、电场线；电势、等势面；匀强电场中电势差和场强的关系，高考题型多为选择题利用电场线和等势面确定场强的大小和方向，判断电势的高低电场力做功的特点；电势能的变化与电场力做功的关系带电粒子在电场中加速、偏转规律及应用平行板电容器及其动态变化问题某场和力学中的运动学、牛顿定律、能量等结合起来所构成的力、电综合题、能力要求高，高考题型多为计算题【考纲知识梳理】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．注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。
二、库仑定律内容：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。
公式：F=kQ1Q2／r2 k＝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）。
2021届新高考物理一轮精品PPT：电场的力的性质
10．如图所示，质量为 m、电荷量为 Q 的带电小球 A 用绝缘细线悬挂于 O
点，另一个带电荷量也为 Q 的带电小球 B 固定于 O 点的正下方，已知细线长
OA 为 2l，O 到 B 点的距离为 l，平衡时带电小球 A、B 处于同一高度，已知重
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 带等量的正电荷 Q，让小球 D 带负电荷 q，使四个小球均处于静止
状态，则 Q 与 q 的比值为( )
1 A.3 C．3 【答案】 D
3 B. 3 D. 3
7．如图所示，电荷量为＋q 和－q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方 体范围内电场强度为零的点有( )
(1)匀强电场的电场强度的大小； (2)小球经过最低点时受到的拉力的大小。
【解析】 (1)小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力，由平衡条件得： mgtan 37°＝qE，故 E＝34mqg
(2)当电场方向变为向下后，小球受到的电场力方向为竖直向下，向下做圆 周运动，重力和电场力都做正功，由动能定理得：(mg＋qE)l(1－cos 37°)＝12mv2, 小球经过最低点时，由重力、电场力和丝线的拉力的合力提供向心力，根据牛 顿第二定律得：T－(mg＋qE)＝mvt2，计算得出 T＝492m0 g。
3．(多选)如图所示，两个带等量负电荷的小球 A、B(可视为点电荷)，被固 定在光滑的绝缘水平面上，P、N 是小球 A、B 连线的水平中垂线上的两点，且 PO＝ON。现将一个电荷量很小的带正电的小球 C(可视为质点)由 P 点静止释放， 在小球 C 向 N 点运动的过程中，下列关于小球 C 的说法可能正确的是( )
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专题九电场
考点1 电场力的性质
1.[2020福建漳平检测]如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,则()
A.此时A带正电,B带负电
B.此时A电势低,B电势高
C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
2.[2020江西上饶第一次联考]如图所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一个固定的质点A,在A的上方P点用丝线悬挂着另一个质点B.A、B两质点因带同种电荷而相斥,致使丝线与竖直方向成一角度,由于缓慢漏电,A、B两质点带的电荷量逐渐减少,在电荷漏完之前A、B未接触,下列说法正确的是()
A.A、B之间的库仑力先变大后变小
B.A、B之间的库仑力一直变大
C.丝线的拉力一直不变
D.丝线的拉力先变大后变小
3.[2020河北六校第一次联考]研究磁现象时,常常要讨论穿
过某一面积的磁场及其变化,为此引入了磁通量的概念.在
电场中也可以定义为电通量,如图甲所示,设在电场强度为E
的匀强电场中,有一个与电场方向垂直的平面,面积为S,我们
把E与S的乘积叫做穿过这个面积的电通量,用字母ΦE表
示,即ΦE=ES.假设真空中O点有一点电荷q,以O为球心,分
别以r1、r2为半径作两个球面,如图乙所示.设通过半径为r1的球面的电通量为ΦE1,通过半径为r2的球面的电通量为ΦE2.则ΦE1与ΦE2的比值为()
A.r1
r2 B.r2
r1
C.r2
2
r12
D.1
4.[2020山西大同高三检测]如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,用
绝缘细线悬挂于同一点.两球静止时,它们距水平地面的高度相等,细线与竖
直方向的夹角分别为α、β(α<β).若同时剪断两根细线,空气阻力不计,则下
列说法正确的是()
A.a、b两球同时落地
B.a球先落地
C.a球水平飞行的距离比b球的大
D.a、b两球水平飞行的距离相等
5.[2020河北唐山摸底改编]如图所示,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.√3kq
3l2B.√3kq
l2
C.3kq
l2
D.2√3kq
l2
6.[2020河北衡水模拟,9分]如图所示,在倾角为α的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为2m 和m的带电小球A和B(均可视为质点),它们相距为L.两球同时由静止开始释放时,B球的初始加速度恰好等于零.经过一段时间后,当两球距离为L'时,A、B的加速度大小之比为
a1:a2=11:5.(静电力常量为k,重力加速度为g)
(1)B球带正电荷且电荷量为q,求A球所带电荷量Q及电性;
(2)求L'与L之比.
考点1电场力的性质
1.C由静电场中电荷间的作用力特点及静电感应特点可知,A带负电,B带正电,A错误;处于静电平衡状态的导体是等势体,故A、B电势相等,B错误;移去C,A、B上的感应电荷失去外电场的作用,又回到原状态,A、B下部的金属箔闭合,C正确;A、B先分开后,再移去C,A带负电,B带正电,A、B下部的金属箔都不会闭合,D错误.
2.C对质点B受力分析,B受重力、丝线的拉力、库仑力作用处于平衡状态,如图所示.由几何
关系可知,G
PA =F T
PB
=F
AB
,由于PB、P A、G不变,AB减小,故F T不变,F减小,C正确.
3.D 由点电荷电场强度公式E=k q
r 2,电通量公式ΦE =ES ,球体表面积公式S =4πr 2,联立解得通过任意球面的电通量为ΦE =ES=k q r 2×4πr 2=4πkq ,所以ΦE 1与ΦE 2的比值为1,选项D 正确. 【光速解法】 在论述磁通量物理意义时,可以把通过某一面积的磁感线条数看作磁通量大小.与此类似,我们可以把通过某一面积的电场线条数看作电通量的大小.由此可得,在点电荷电场中,通过以点电荷为球心的任意球面的电通量都相等,所以选项D 正确.
4. A 两球在竖直方向上做自由落体运动,同时落地.对两小球受力分析,根据平衡条件有m a g=F 库
tanα,m b g=F 库
tanβ,由于β>α,所以m a > m b .剪断两根细线后,两球在水平方向上做初速度为零的加速
运动,由于水平方向上两球受力大小始终相等,且m a > m b ,故水平方向上a 球的加速度一直小于b 球的加速度,因此a 球水平飞行的距离比b 球的小,故B 、C 、D 错误,A 正确.
5.B 以小球c 为研究对象,其受力如图所示,其中F 库=kqq c l 2,由平衡条件得2F 库cos 30°=Eq c ,即√3kqq c
l =Eq c ,解得E=√3kq
l ,故B 正确.
6.解析:(1)对B 球初始时受力分析可知A 球带正电荷(1分)
初始时B 球沿斜面方向合力为零,则有F-mg sin α=0(1分)
又F=k Qq L 2,解得Q=mgL 2sinαkq .(1分)
(2)初始时B 球受力平衡,两球相互排斥,运动一段距离后,两球间距增大,库仑力减小,小于mg sin α.A 球加速度a 1方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有F'+2mg sin α=2ma 1(2分)
B 球加速度a 2方向应沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有mg sin α-F'=ma 2(1分)
由题意知a 1:a 2=11:5(1分)
又F'=k Qq
L '2(1分) 联立解得L':L=3:2.(1分)。