第七章 解决电场问题的方法小合集
7静电场问题破解之道——六种方法包万象(解析版)
静电场问题破解之道——六种方法包万象通览近几年各地高考卷中的电场类选择题，考题可以说是千变万化，但使用的方法却都基本相同。
用到的方法主要有对称法、等效法、割补法、微元法、整体隔离法和极端思维法等，这正是“年年岁岁法相似，岁岁年年题不同”。
本文结合几道相关的试题加以赏析，感受一下静电场选择题的破解之道。
下面分别举例说明。
一、对称法【例1】（高考江苏卷）如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。
下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电场强度为零，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低解析：因为圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知在圆心O点产生的电场的合场强为零，且在垂直于x轴方向上分量的矢量和为0，所以x轴上O点右侧场强方向向右，O点左侧场强方向向左，又因为沿电场线方向电势降低，所以O点电势最高，所以A选项错误，B选项正确；均匀分布着正电荷的圆环可看成由无数对关于圆心O点对称的带正电的点电荷组成，x轴正好位于这对点电荷的中垂线上，由等量正点电荷中垂线上的电场特点和电场叠加原理可知，从O点沿x轴正方向，电场强度先变大后变小，所以CD选项错误。
答案 B点评：解决本题的关键就是运用了对称法确定了圆环中心O和x轴上圆环左右两侧电场强度的大小和方向特点，从而使问题得解。
【例2】（山东卷）直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图所示，M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为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 ．243a kQ，沿y 轴正向 B ．243a kQ ，沿y 轴负向 C ．245a kQ ，沿y 轴正向 D ．245a kQ ，沿y 轴负向解析：由于G 点的场强为0，根据电场叠加原理可得，M 、N 两点固定的负点电荷在G 点处产生的场强与O 点的正点电荷在G 点处产生的场强大小相等，方向相反，根据等效性，M 、N 两点固定的负点电荷在G 点处产生的场强可以等效为O 点的正点电荷在G 点处产生的场强，但方向相反，所以M 、N 两点固定的负点电荷在G 点处产生的场强为点处产生的场强可以等效为O 点的正点电荷在G 点处产生的场强，这样通过等效，将未知两点电荷电量大小和距离的场强问题等效为已知电量大小和距离的点电荷场强问题，从而使问题得解。
2020年高三物理复习教案：第七章第3讲 电容器和电容 带电粒子在电场中的运动
第3讲电容器和电容带电粒子在电场中的运动见学生用书P110微知识1 电容器及电容1．电容器(1)组成：两个彼此绝缘且又相互靠近的导体组成电容器，电容器可以容纳电荷。
(2)所带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值，两极板所带电荷量相等。
(3)充、放电①充电：把电容器接在电源上后，电容器两个极板分别带上等量异号电荷的过程，充电后两极间存在电场，电容器储存了电能。
②放电：用导线将充电后电容器的两极板接通，极板上电荷中和的过程，放电后的两极板间不再有电场，同时电场能转化为其他形式的能。
2．电容(1)定义：电容器所带的电荷量与两极板间电势差的比值。
(2)公式：C＝QU＝ΔQ ΔU。
(3)物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，在数值上等于把电容器两极板的电势差增加1 V所需充加的电荷量，电容C由电容器本身的构造因素决定，与U、Q无关。
(4)单位：法拉，符号F，与其他单位间的换算关系：1 F＝106μF＝1012pF。
3．平行板电容器的电容平行板电容器的电容与平行板正对面积S、电介质的介电常数εr成正比，与极板间距离d 成反比，即C ＝εr S 4πkd 。
微知识2 带电粒子在电场中的加速和偏转 1．带电粒子在电场中的加速 (1)运动状态的分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一条直线上，做匀变速直线运动。
(2)用功能观点分析：电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量，即qU ＝12m v 2－12m v 20。
2．带电粒子的偏转(1)运动状态：带电粒子受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做类平抛运动。
(2)处理方法：类似于平抛运动的处理方法①沿初速度方向为匀速运动，运动时间t ＝l v 0。
②沿电场力方向为匀加速运动，a ＝F m ＝qE m ＝qU md 。
③离开电场时的偏移量y ＝12at 2＝ql 2U 2m v 20d。
④离开电场时的偏转角tan θ＝v ⊥v 0＝qlU m v 20d。
高考物理一轮总复习 第七章 静电场 能力课 带电粒子(带电体)在电场中运动的综合问题练习(含解析)新
能力课 带电粒子(带电体)在电场中运动的综合问题一、选择题1．如下列图，场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ，水平边ab 长为s ，竖直边ad 长为h ，质量均为m 、带电荷量分别为＋q 和－q 的两粒子，由a 、c两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区域(两粒子不同时出现在电场中)，不计重力，假设两粒子轨迹恰好相切，如此v 0等于( )A.s22qEmh B.s2qE mh C.s42qE mh D.s4qE mh解析：选B 根据对称性，两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd 的中心，如此在水平方向有12s ＝v 0t ，在竖直方向有12h ＝12·qE m ·t 2，解得v 0＝s 2qEmh，应当选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．2.(2019届河北定州中学月考)如下列图，A 、B 为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S 分别与电源两极相连，两极板中央各有一个小孔a 和b ，在a 孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，假设不计空气阻力，该质点到达b 孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿过b 孔，如此可行的方法是( )A ．保持S 闭合，将A 板适当上移B ．保持S 闭合，将B 板适当下移C ．先断开S ，再将A 板适当上移D ．先断开S ，再将B 板适当下移解析：选B 设质点距离A 板的高度为h ，A 、B 两板原来的距离为d ，电压为U ，质点的电荷量为q .由题知质点到达b 孔时速度恰为零，根据动能定理得mg (h ＋d )－qU ＝0.假设保持S 闭合，将A 板适当上移，设质点到达b 时速度为v ，由动能定理得mg (h ＋d )－qU ＝12mv 2，v ＝0，说明质点到达b 孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b 孔，故A 错误；假设保持S闭合，将B 板适当下移距离Δd ，由动能定理得mg (h ＋d ＋Δd )－qU ＝12mv 2，如此v >0，质点能穿过b 孔，故B 正确；假设断开S 时，将A 板适当上移，板间电场强度不变，设A 板上移距离为Δd ，质点进入电场的深度为d ′时速度为零．由动能定理得mg (h －Δd ＋d ′)－qEd ′＝0，又由原来情况有mg (h ＋d )－qEd ＝0.比拟两式得，d ′<d ，说明质点在到达b 孔之前，速度减为零，然后返回，故C 错误；假设断开S ，再将B 板适当下移，根据动能定理可知，质点到达b 孔原来的位置速度减为零，然后返回，不能到达b 孔，故D 错误．3．如图甲所示，两极板间加上如图乙所示的交变电压．开始A 板的电势比B 板高，此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动．设电子在运动中不与极板发生碰撞，向A 板运动时为速度的正方向，如此如下图象中能正确反映电子速度变化规律的是(其中C 、D 两项中的图线按正弦函数规律变化)( )解析：选A 电子在交变电场中所受电场力恒定，加速度大小不变，C 、D 两项错误；从0时刻开始，电子向A 板做匀加速直线运动，12T 后电场力反向，电子向A 板做匀减速直线运动，直到t ＝T 时刻速度变为零．之后重复上述运动，A 项正确，B 项错误．4.(2018届高考原创猜题卷)如下列图，高为h 的固定光滑绝缘斜面，倾角θ＝53°，将其置于水平向右的匀强电场中，现将一带正电的物块(可视为质点)从斜面顶端由静止释放，其所受的电场力是重力的43倍，重力加速度为g ，如此物块落地的速度大小为( )A ．25ghB ．2ghC ．22gh D.532gh 解析：选D 对物块受力分析知，物块不沿斜面下滑，离开斜面后沿重力、电场力合力的方向运动，F 合＝53mg ，x ＝53h ，由动能定理得F 合·x ＝12mv 2，解得v ＝532gh .5.(多项选择)如下列图，光滑的水平轨道AB 与半径为R 的光滑的半圆形轨道BCD 相切于B 点，AB 水平轨道局部存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B 为最低点，D 为最高点．一质量为m 、带正电的小球从距B 点x 的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB 向右运动，恰能通过最高点，如此( )A ．R 越大，x 越大B ．R 越大，小球经过B 点后瞬间对轨道的压力越大C ．m 越大，x 越大D ．m 与R 同时增大，电场力做功增大解析：选ACD 小球在BCD 局部做圆周运动，在D 点，mg ＝m v D 2R，小球由B 到D 的过程中有－2mgR ＝12mv D 2－12mv B 2，解得v B ＝5gR ，R 越大，小球经过B 点时的速度越大，如此x越大，选项A 正确；在B 点有F N －mg ＝m v B 2R，解得F N ＝6mg ，与R 无关，选项B 错误；由Eqx＝12mv B 2，知m 、R 越大，小球在B 点的动能越大，如此x 越大，电场力做功越多，选项C 、D 正确．6.(多项选择)(2018届湖北八校联考)如下列图，在竖直平面内xOy 坐标系中分布着与水平方向成45°角的匀强电场，将一质量为m 、带电荷量为q 的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程x ＝ky 2，且小球通过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k ，1k .重力加速度为g ，如此( )A ．电场强度的大小为 mg qB ．小球初速度的大小为g 2kC ．小球通过点P 时的动能为 5mg4kD ．小球从O 点运动到P 点的过程中，电势能减少2mg k解析：选BC 小球做类平抛运动，如此电场力与重力的合力沿x 轴正方向，qE ＝2mg ，电场强度的大小为E ＝2mgq ，A 错误；F 合＝mg ＝ma ，所以a ＝g ，由类平抛运动规律有1k＝v 0t ，1k ＝12gt 2，得小球初速度大小为v 0＝g 2k ，B 正确；由P 点的坐标分析可知v 0v x ＝12，所以小球通过点P 时的动能为12mv 2＝12m (v 02＋v x 2)＝5mg 4k ，C 正确；小球从O 到P 过程中电势能减少，且减少的电势能等于电场力做的功，即W ＝qE ·1k 1cos45°＝2mgk，D 错误．二、非选择题7.(2019届吉安模拟)如下列图，一条长为L 的细线上端固定，下端拴一个质量为m ，电荷量为q 的小球，将它置于方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时将小球从A 点由静止释放，当细线离开竖直位置偏角α＝60°时，小球速度为0.(1)求小球的带电性质与电场强度E ；(2)假设小球恰好完成竖直圆周运动，求从A 点释放小球时应有的初速度v A 的大小(可含根式)．解析：(1)根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电．小球由A 点释放到速度等于零，由动能定理有EqL sin α－mgL (1－cos α)＝0 解得E ＝3mg 3q. (2)将小球的重力和电场力的合力作为小球的等效重力G ′，如此G ′＝233mg ，方向与竖直方向成30°角偏向右下方．假设小球恰能做完整的圆周运动，在等效最高点：m v 2L ＝233mg 由A 点到等效最高点，根据动能定理得 －233mgL (1＋cos30°)＝12mv 2－12mv A 2 联立解得v A ＝2gL 3＋1.答案：(1)正电3mg3q(2)2gL 3＋18．(2018届河南南阳一中月考)如图甲所示，两块水平平行放置的导电板，板间距为d ，大量电子(质量为m ，电荷量为e )连续不断地从中点O 沿与极板平行的OO ′方向射入两板之间，当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t 0，当在两板间加如图乙所示的周期为2t 0、幅值恒为U 0的周期性电压时，所有的电子均能从两板间通过(不计电子重力)．求这些电子穿过平行板时距OO ′的最大距离和最小距离．解析：以电场力的方向为正方向，画出电子在t ＝0、t ＝t 0时刻进入电场后，沿电场力的方向的速度v y 随时间t 变化的v y t 图象，如图甲和乙所示．电场强度E ＝U 0d电子的加速度a ＝Ee m ＝U 0edm 图甲中，v y 1＝at 0＝U 0et 0dmv y 2＝a ×2t 0＝2U 0et 0dm由图甲可得电子的最大侧位移y max ＝v y 12t 0＋v y 1t 0＋v y 1＋v y 22t 0＝3U 0et 02md由图乙可得电子的最小侧位移 y min ＝v y 12t 0＋v y 1t 0＝3U 0et 022md .答案：3U 0et 02md 3U 0et 022md9.(2019届德州质检)如下列图，在距足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h 高度的P 点，固定电荷量为＋Q 的点电荷，一质量为m 、带电荷量为＋q 的物块(可视为质点)，从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动，当运动到P 点正下方B 点时速度为v .点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处的电势为零)，PA 连线与水平轨道的夹角为60°，试求：(1)物块在A 点时受到轨道的支持力大小； (2)点电荷＋Q 产生的电场在B 点的电势． 解析：(1)物块在A 点受到点电荷的库仑力F ＝kr 2由几何关系可知P 、A 间距离r ＝hsin60°设物块在A 点时受到轨道的支持力大小为F N ，由平衡条件有F N －mg －F sin60°＝0解得F N ＝mg ＋33k8h2. (2)设点电荷产生的电场在B 点的电势为φB ，由动能定理有q (φ－φB )＝12mv 2－12mv 02 解得φB ＝φ＋m v 02－v 22q.答案：(1)mg ＋33k 8h 2(2)φ＋m v 02－v22q10.(2018届湖南五校高三联考)如下列图，长度为d 的绝缘轻杆一端套在光滑水平转轴O 上，另一端固定一质量为m 、电荷量为q 的带负电小球．小球可以在竖直平面内做圆周运动，AC 和BD 分别为圆的竖直和水平直径，等量异种点电荷＋Q 、－Q 分别固定在以C 为中点、间距为2d 的水平线上的E 、F 两点．让小球从最高点A 由静止开始运动，经过B 点时小球的速度大小为v ，不考虑q 对＋Q 、－Q 所产生电场的影响，重力加速度为g ，求：(1)小球经过C 点时对杆的拉力大小； (2)小球经过D 点时的速度大小．解析：(1)小球从A 点到C 点过程，根据动能定理有mg ·2d ＝12mv C 2在C 点，由牛顿第二定律有T －mg ＝m v C 2d得T ＝5mg根据牛顿第三定律知，球对杆的拉力大小为T ′＝T ＝5mg .(2)设U BA ＝U ，根据对称性可知U BA ＝U AD ＝U小球从A 点到B 点和从A 点到D 点过程中，根据动能定理有mgd ＋qU ＝12mv 2mgd －qU ＝12mv D 2得v D ＝4gd －v 2.答案：(1)5mg (2) 4gd －v 2|学霸作业|——自选一、选择题1.(2019届吉林调研)真空中，在x 轴上的原点处和x ＝6a 处分别固定一个点电荷M 、N ，在x ＝2a 处由静止释放一个正点电荷P ，假设试探电荷P 只受电场力作用沿x 轴方向运动，得到试探电荷P 的速度与其在x 轴上的位置关系如下列图，如此如下说法正确的答案是( )A ．点电荷M 、N 一定都是负电荷B ．试探电荷P 的电势能一定是先增大后减小C ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D ．x ＝4a 处的电场强度一定为零解析：选D 根据题意，试探电荷仅在电场力作用下先加速后减速，其动能先增大后减小，其电势能先减小后增大，选项B 错误；试探电荷在x ＝4a 处速度最大，加速度为零，合力为零，电势能最小，该处电场强度一定为零，选项D 正确；在x 轴上从原点处到x ＝6a 处，电场强度从两头指向x ＝4a 处，点电荷M 、N 一定都是正电荷，选项A 错误；由kQ M 4a2＝kQ N2a2可得Q M ＝4Q N ，选项C 错误． 2.(多项选择)(2018届山西太原一模)如下列图，在水平向右的匀强电场中，t ＝0时，带负电的物块以速度v 0沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块与斜面间的动摩擦因数不变，滑块所带电荷量不变，用E k 表示滑块的动能，x 表示位移，E p 表示电势能，取斜面底端为零势能面，规定v 0的方向为正方向，如此如下图线正确的答案是( )解析：选AD 物块先以速度v 0沿斜面向上滑动，然后下滑回到原处的过程中，除摩擦力在上滑和下滑时方向相反外，受的其他力大小和方向均不变，故物块先做匀减速运动(加速度较大)，再做反向的匀加速运动(加速度较小)，A 正确；对物块沿斜面上升过程由运动学公式有v 2－v 02＝－2ax ，由数学知识可知B 错误；沿斜面上升过程由动能定理有，－Fx ＝E k －E k0(F 为物块所受合外力，大小恒定)，图线应为直线，可知C 错误；取斜面底端为零势能面，由于物块带负电，且沿斜面向上电势逐渐降低，故物块的电势能随位移的增大而增大，D 正确．3.(2019届福州四校联考)如下列图，在竖直平面内固定一个半径为R 的绝缘圆环，有两个可视为点电荷的一样的带负电小球A 和B 套在圆环上，其中小球A 可沿圆环无摩擦地滑动，小球B 固定在圆环上，和圆心O 的连线与水平方向的夹角为45°.现将小球A 从位于水平直径的左端位置由静止释放，重力加速度大小为g ，如此如下说法正确的答案是( )A ．小球A 从释放到运动至圆环最低点Q 的过程中电势能保持不变B ．小球A 运动到圆环的水平直径右端P 点时的速度为0C ．小球A 运动到圆环最低点Q 的过程中，速率先增大后减小D ．小球A 到达圆环最低点Q 时的速度大小为gR解析：选C 小球A 从释放到运动至圆环最低点Q 的过程中，受到电场力、重力、圆环的支持力三个力的作用，其中圆环的支持力始终与运动方向垂直，即圆环的支持力不做功，分析可知，重力与电场力合力的方向与小球运动方向的夹角先小于90°后大于90°，即合力对小球A 先做正功后做负功，根据动能定理，小球的动能先增大后减小，速率先增大后减小，选项C 正确；小球A 、B 之间的电场力为斥力，电场力与小球运动方向之间的夹角先小于90°后大于90°，可知小球A 从释放至运动到Q 点过程中，小球A 的电势能先减小后增大，选项A 错误；小球A 在释放点与在Q 点的电势能相等，小球A 从释放运动到Q 点的过程中，有mgR ＝12mv Q 2，v Q ＝2gR ，选项D 错误；假设小球A 到达P 点时速度为零，分析可知，小球A 在P 点与在释放点重力势能一样，小球A 在P 点的电势能比在释放点时大，由能量守恒可知假设错误，小球A 不能到达P 点，选项B 错误．4.(2018届湖南五校高三联考)在空间中水平面MN 的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m 的带电小球由MN 上方的A 点以大小为v 的初速度水平抛出，从B 点进入电场，到达C 点时速度方向恰好水平，A 、B 、C 三点在同一直线上，且AB ＝2BC ，如下列图，由此可知( )A ．小球带正电B ．电场力大小为2mgC ．小球从A 点到B 点与从B 点到C 点的运动时间相等D ．小球从A 点到B 点与从B 点到C 点的速度变化量不相等解析：选D 根据小球从B 点进入电场的轨迹可以看出，小球所受的电场力竖直向上，即小球带负电，选项A 错误；因为到达C 点时速度水平，所以小球在C 点时的速度等于在A 点时的速度，因为AB ＝2BC ，设B 、C 间竖直距离为h ，如此A 、B 间竖直距离为2h ，小球由A 点到C 点根据动能定理有mg ×3h －Eqh ＝0，即Eq ＝3mg ，选项B 错误；小球从A 点到B 点的过程中，在竖直方向上的加速度大小为g ，方向竖直向下，所用时间为t 1＝4hg＝2h g，从B 点到C 点的过程中，在竖直方向上的加速度大小为a 2＝Eq －mgm＝2g ，方向竖直向上，故所用时间t 2＝2h2g＝hg，故t 1＝2t 2，选项C 错误；小球从A 点到B 点与从B 点到C 点的过程中速度变化量大小都等于Δv ＝2ghg，但方向相反，选项D 正确． 5.(多项选择)(2018届四川宜宾二诊)如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d 的平行金属板P 、Q ，两板间距为d ，两板间加上如图乙所示最大值为U 0的周期性变化的电压．在两板左侧紧靠P 板处有一粒子源A ，自t ＝0时刻开始连续释放初速度大小为v 0，方向平行于金属板的一样带电粒子．t ＝0时刻释放的粒子恰好从Q 板右侧边缘离开电场．电场变化周期T ＝2dv 0，粒子质量为m ，不计粒子重力与相互间的作用力．如此( )A ．在t ＝0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v 0B ．粒子的电荷量为mv 022U 0C ．在t ＝18T 时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了18mv 02D ．在t ＝14T 时刻进入的粒子刚好从P 板右侧边缘离开电场解析：选AD 粒子进入电场后，水平方向做匀速运动，如此t ＝0时刻进入电场的粒子在电场中运动的时间t ＝2dv 0，此时间正好是交变电场的一个周期；粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动，经过一个周期，粒子的竖直速度为零，故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度v 0，选项A 正确；竖直方向，粒子在T 2时间内的位移为d 2，如此12d ＝12·U 0q dm ⎝ ⎛⎭⎪⎫d v 02，解得q ＝mv 02U 0，选项B 错误，t ＝T8时刻进入电场的粒子，离开电场时在竖直方向的位移为d＝2×12a ⎝ ⎛⎭⎪⎫3T 82－2×12a ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 82＝18aT 2＝12d ，故电场力做功W ＝U 0q d ×12d ＝12U 0q ＝12mv 02，选项C 错误；t ＝T 4时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动T 4，然后向下减速运动T 4，再向上加速T 4，向上减速T4，由对称可知，此时竖直方向的位移为零，故粒子从P 板右侧边缘离开电场，选项D 正确．6.(多项选择)如下列图，一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E .在与环心等高处放有一质量为m 、带电荷量为＋q 的小球，由静止开始沿轨道运动，如下说法正确的答案是( )A ．小球经过环的最低点时速度最大B ．小球在运动过程中机械能守恒C ．小球经过环的最低点时对轨道的压力为mg ＋qED ．小球经过环的最低点时对轨道的压力为3(mg ＋qE )解析：选AD 根据动能定理知，在小球运动到最低点的过程中，电场力和重力一直做正功，到达最低点时速度最大，故A 正确；小球在运动的过程中除了重力做功，还有电场力做功，机械能不守恒，故B 错误；小球经过环的最低点时，根据动能定理得mgR ＋qER ＝12mv 2，根据牛顿第二定律得F N －qE －mg ＝m v 2R，解得F N ＝3(mg ＋qE )，如此小球对轨道的压力为3(mg＋qE )，故C 错误，D 正确．二、非选择题7.如下列图，长为l 的轻质细线固定在O 点，细线的下端系住质量为m 、电荷量为＋q 的小球，小球的最低点距离水平面的高度为h ，在小球最低点与水平面之间高为h 的空间内分布着场强为E 的水平向右的匀强电场．固定点O 的正下方l2处有一障碍物P ，现将小球从细线处于水平状态由静止释放，不计空气阻力．(1)细线在刚要接触障碍物P 时，小球的速度是多大？(2)细线在刚要接触障碍物P 和细线刚接触到障碍物P 时，细线的拉力发生多大变化？ (3)假设细线在刚要接触障碍物P 时断开，小球运动到水平面时的动能为多大？ 解析：(1)由机械能守恒定律得mgl ＝12mv 2，v ＝2gl .(2)细线在刚要接触障碍物P 时，设细线的拉力为T 1，由牛顿第二定律得T 1－mg ＝m v 2l细线在刚接触到障碍物P 时，设细线的拉力为T 2，由牛顿第二定律得T 2－mg ＝m v 2l2可解得T 2－T 1＝2mg ，即增大2mg .(3)细线断开后小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间t ＝2hg小球在水平方向做匀加速运动，运动的距离 x ＝vt ＋12·qEmt 2小球运动到水平面的过程由动能定理得mgh ＋qEx ＝E k －12mv 2解得E k ＝mgh ＋mgl ＋q 2E 2hmg＋2qE hl .答案：(1)2gl (2)增大2mg(3)mgh ＋mgl ＋q 2E 2hmg＋2qE hl8.如下列图，在竖直边界限O 1O 2左侧空间存在一竖直向下的匀强电场，电场强度E ＝100 N/C ，电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB ，其倾角为30°，A 点距水平地面的高度为h ＝4 m ．BC 段为一粗糙绝缘平面，其长度为L ＝ 3 m ．斜面AB 与水平面BC 由一段极短的光滑小圆弧连接(图中未标出)，竖直边界限O 1O 2右侧区域固定一半径为R ＝0.5 m 的半圆形光滑绝缘轨道，CD 为半圆形光滑绝缘轨道的直径，C 、D 两点紧贴竖直边界限O 1O 2，位于电场区域的外部(忽略电场对O 1O 2右侧空间的影响)．现将一个质量为m ＝1 kg 、电荷量为q ＝0.1 C 的带正电的小球(可视为质点)在A 点由静止释放，且该小球与斜面AB 和水平面BC 间的动摩擦因数均为μ＝35.求：(g 取10 m/s 2)(1)小球到达C 点时的速度大小； (2)小球到达D 点时所受轨道的压力大小； (3)小球落地点距离C 点的水平距离．解析：(1)以小球为研究对象，由A 点至C 点的运动过程中，根据动能定理可得(mg ＋Eq )h －μ(mg ＋Eq )cos30°h sin30°－μ(mg ＋Eq )L ＝12mv C 2－0解得v C ＝210 m/s.(2)以小球为研究对象，在由C 点至D 点的运动过程中，根据机械能守恒定律可得 12mv C 2＝12mv D 2＋mg ·2R 在最高点以小球为研究对象，可得F N ＋mg ＝m v D 2R解得F N ＝30 N ，v D ＝2 5 m/s.(3)设小球做类平抛运动的加速度大小为a ，根据牛顿第二定律可得mg ＋qE ＝ma ，解得a ＝20 m/s 2假设小球落在BC 段，如此应用类平抛运动的规律列式可得x ＝v D t,2R ＝12at 2解得x ＝ 2 m< 3 m ，假设正确． 即小球落地点距离C 点的水平距离为 2 m. 答案：(1)210 m/s (2)30 N (3) 2 m9.(2019届山东烟台模拟)如下列图，竖直固定的光滑绝缘的直圆筒底部放置一场源电荷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＝k Q r，其中k 为静电力常量，r 为空间某点到A 的距离．有一个质量为m ＝0.1 kg 的带正电小球B ，B 球与A 球间的距离为a ＝0.4 m ，此时小球B 处于平衡状态，且小球B 在场源A 形成的电场中具有的电势能表达式为E p ＝kr，其中r 为q 与Q 之间的距离．有一质量也为m 的不带电绝缘小球C 从距离B 的上方H ＝0.8 m 处自由下落，落在小球B 上立刻与小球B 粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，它们向上运动到达最高点P (取g ＝10 m/s 2，k ＝9×109N·m 2/C 2)，求：(1)小球C 与小球B 碰撞后的速度为多少？ (2)小球B 的带电荷量q 为多少？ (3)P 点与小球A 之间的距离为多大？(4)当小球B 和C 一起向下运动与场源A 距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？解析：(1)小球C 自由下落H 距离的速度v 0＝2gH ＝4 m/s小球C 与小球B 发生碰撞， 由动量守恒定律得mv 0＝2mv 1 代入数据得v 1＝2 m/s.(2)小球B 在碰撞前处于平衡状态，对B 球进展受力分析知mg ＝ka 2代入数据得q ＝49×10－8C.(3)C 和B 向下运动到最低点后又向上运动到P 点，运动过程中系统能量守恒， 设P 与A 之间的距离为x ，由能量守恒得12×2mv 12＋k a ＝2mg (x －a )＋k x代入数据得x ＝⎝⎛⎭⎪⎫2＋25 m(或x ＝0.683 m)．(4)当C 和B 向下运动的速度最大时，设与A 之间的距离为y ， 对C 和B 整体进展受力分析有2mg ＝ky 2代入数据有y ＝25m(或y ＝0.283 m) 由能量守恒得12×2mv 12＋k a ＝12×2mv m 2－2mg (a －y )＋k y代入数据得v m ＝ 16－8 2 m/s(或v m ＝2.16 m/s)． 答案：(1)2 m/s (2)49×10－8C (3)2＋25 m (4)25m16－8 2 m/s10．(2017年全国卷Ⅱ)如图，两水平面(虚线)之间的距离为H ，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场．自该区域上方的A 点将质量为m 、电荷量分别为q 和－q (q >0)的带电小球M ，N 先后以一样的初速度沿平行于电场的方向射出．小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开．N 离开电场时的速度方向竖直向下；M 在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时动能的1.5倍．不计空气阻力，重力加速度大小为g .求：(1)M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比； (2)A 点距电场上边界的高度； (3)该电场的电场强度大小．解析：(1)设小球M ，N 在A 点水平射出时的初速度大小为v 0，如此它们进入电场时的水平速度仍然为v 0.M ，N 在电场中运动的时间t 相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a ，在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2.由题给条件和运动学公式得v 0－at ＝0① s 1＝v 0t ＋12at 2② s 2＝v 0t －12at 2③联立①②③式得s 1s 2＝3.④(2)设A 点距电场上边界的高度为h ，小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ，由运动学公式得v y 2＝2gh ⑤H ＝v y t ＋12gt 2⑥M 进入电场后做直线运动，由几何关系知v 0v y ＝s 1H⑦联立①②⑤⑥⑦式可得h ＝13H .⑧(3)设电场强度的大小为E ，小球M 进入电场后做直线运动，如此v 0v y ＝qEmg⑨ 设M ，N 离开电场时的动能分别为E k1，E k2，由动能定理得E k1＝12m (v 02＋v y 2)＋mgH ＋qEs 1⑩ E k2＝12m (v 02＋v y 2)＋mgH －qEs 2⑪由条件E k1＝1.5E k2⑫ 联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得E ＝mg 2q. 答案：(1)3 (2)13H (3)mg2q。
高考物理总复习第七章静电场714素养培养巧解电场强的四种思维方法课件
题组剖析(pōuxī)
例4 (2017·济南期中)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(kōngjiān)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 线度是 方A．两向方点和向沿电大P荷 小点连 做和点线 出电的 以荷的中下连垂判线向线断左。，，大由其小此中为2他正krq3d们确分的别是对( 甲图) P点的电场强
题组剖析(pōuxī)
例 1 (2017·石家庄质检)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场 等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面 AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为 q，球面半径为 R，CD 为通过 半球面顶点与球心 O 的轴线，在轴线上有 M、N 两点，OM＝ON ＝2R。已知 M 点的场强大小为 E，则 N 点的场强大小为( )
巧解电场(diàn chǎng)强度的四种思维方 法
01 方法(fāngfǎ)一、补偿法
02 方法二、微元法
03 方法三、对称法
04 方法四、等效法
第一页，共15页。
课堂(kètáng)互动
方法(fāngfǎ)一、补偿法
将有缺口的带电(dài diàn)圆环补全为圆环，或将半 球面补全为球面。
第二页，共15页。
＝
。
nr2 n R2L2
第六页，共15页。
题组剖析(pōuxī)
由对称性知，各小段带电体在P处场强
E的垂直于中心轴的分量(fèn liàng)Ey
第七章 第三节电场加速与偏转
B
C
Q
（1）金属块P从A点滑到B点时的速度的大小； （2）金属块P滑上木板Q后，运动到木板相对地面C点的 时间，和此时金属块和木板的速度大小； （3）金属块P在木板Q上滑动的过程中摩擦产生的热量。
3．(2014· 广东五校联考模拟 )如图所示，在界限 MN 左上方空间 存在斜向左下与水平方向夹角为 45° 的匀强电场，场强大小 E＝ 1 2× 10 V/m.一半径为 R＝0.8 m 的 光滑绝缘圆弧凹槽固定在 4
D．X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极
如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为 L、电场 强度为 E 的匀强电场，在与右侧虚线相距也为 L 处有一与电场 平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为 m 的带电粒子(重力不 计 )，以垂直于电场线方向的初速度 v0 射入电场中，v0 方向的延 长线与屏的交点为 O.试求：
带电粒子在电场加速与偏转问题
不 考 虑 重 力
-
+
+q m
v0
d U0
U1
+
L
1、求带电粒子进入偏转场时的速度v0? 2、求带电粒子在偏转电场的运动时间 t? 3、求带电粒子在偏转电场中的加速度 a？ 4、求带电粒子离开偏转电场沿电场方向的速度 vy？ 5、求带电粒子在偏转电场中偏转的位移 y？ 6、带电粒子离开偏转电场方向与水平方向的夹角θ？ 7、求带电粒子在偏转电场中电场力做的功W？
(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间．
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方
向间夹角的正切值tan α； (3)粒子打在屏上的点P到O点的距离x.
[课堂笔记]
5. 如图所示，两块平行金属板电容器竖直放置，两板间的电势 － 差 U＝ 1.5×103 V(仅在两板间有电场 )，现将一质量 m＝ 1× 10 2 － kg、电荷量 q＝ 4× 10 5 C 的带电小球从两板的左上方距两板上 端的高度 h＝20 cm 的地方以初速度 v0＝4 m/s 水平抛出，小球 恰好从左板的上边缘进入电场， 在两板间沿直线运动， 从右板的 下边缘飞出电场，g 取 10 m/s2，求：
调整电场的方法
调整电场的方法电场是描述电荷所产生的力场，由电荷的位置和特性来决定。
调整电场可以改变电荷的排布以及电荷所在的介质，从而实现对电场的控制。
下面介绍几种调整电场的方法。
1. 指定电荷的位置和数量最简单的方法是通过放置电荷来指定电场。
负电荷和正电荷产生的电场方向相反，电荷数量的增加或减少也会影响电场强度。
因此通过控制电荷的数量、位置和类型，可以调整电场的特性。
2. 改变环境介质电场会因为环境介质的变化而产生变化。
在真空中的电场强度与在介电常数为1的空气中的强度相同，但在介电常数大于1的介质中，电场强度会降低。
通过改变电场所在介质环境的介电常数，可以调整电场强度及方向。
3. 使用电场屏蔽器电场屏蔽器是一种可以屏蔽电场的装置。
它可以将电场的能量转换为其他形式，例如热能、声能等。
电场屏蔽器通常由导体制成，具有极好的电导能力。
当电场遇到屏蔽器时，会被引导到屏蔽器表面，从而实现了屏蔽电场的目的。
电场聚焦器可以将电场聚集在一个小区域内，从而实现电场的强化和局部化。
例如在电子显微镜中，电场聚焦器就是用来聚焦电子束的强磁场，在样品的表面上产生大于光学显微镜分辨率的细节。
5. 改变电源电压和电流通过改变电源电压和电流，可以改变产生电场的设备的特性，从而调整电场的强度和方向。
这种方法常用于实验室中，例如在电化学实验中，可以通过改变电源电压和电流来调整电场强度和方向，从而调整反应速率和反应产物产率。
总结以上几种方法可以用于调整电场的强度和方向，如放置电荷、改变介质、使用电场屏蔽器、使用电场聚焦器和改变电源电压和电流。
根据需求，可以选择不同的方法来实现对电场的控制。
除了上述几种方法，还有其他一些方法可以用于调整电场。
下面将介绍两种方法：改变电荷分布的几何形状和改变电荷的运动状态。
1. 改变电荷分布的几何形状电荷分布的几何形状也可以影响电场的分布。
在一个均匀带电球壳的内部，电场强度为零。
而在带电球心的附近，电场强度较大。
通过改变电荷分布的几何形状可以调整电场的强度和方向。
高中物理静电场和电场问题解题方法
高中物理静电场和电场问题解题方法静电场和电场问题是高中物理中的重要内容，也是学生们常常感到困惑的部分。
在解题过程中，正确的方法和技巧是非常关键的。
本文将介绍一些解决静电场和电场问题的方法，并通过具体的题目进行说明，帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用这些知识。
一、电场强度的计算方法电场强度是描述电场强弱的物理量，它的计算方法是通过库仑定律得到的。
库仑定律表明，两个点电荷之间的电场强度与它们之间的距离和电荷量的乘积成正比。
因此，我们可以通过以下公式计算电场强度：E = k * Q / r²其中，E表示电场强度，k是库仑常数，Q是电荷量，r是距离。
例如，有一个电荷量为2μC的点电荷，距离它0.5m处的电场强度是多少？根据公式，我们可以计算得到：E = (9 * 10^9 N·m²/C²) * (2 * 10^-6 C) / (0.5m)² = 72 N/C所以，距离该点电荷0.5m处的电场强度为72 N/C。
二、电场线的绘制方法电场线是描述电场分布的图形，它可以帮助我们更直观地理解电场的性质。
在绘制电场线时，我们需要遵循以下规则：1. 电场线的方向是电场强度的方向，即从正电荷指向负电荷。
2. 电场线的密度表示电场强度的大小，密集的电场线表示电场强度大，稀疏的电场线表示电场强度小。
3. 电场线不能相交，因为在交叉点上存在两个不同的电场强度方向，这是不符合物理规律的。
例如，有两个相同大小的正电荷，它们之间的距离为1m，如何绘制它们的电场线？首先，我们可以根据库仑定律计算出两个电荷产生的电场强度大小，然后根据规则绘制电场线。
假设电荷量为Q，距离为r，电场强度为E，我们可以得到：E = k * Q / r²由于两个电荷相同，所以它们产生的电场强度大小相等。
假设它们的电荷量为2μC，距离为1m，我们可以计算得到：E = (9 * 10^9 N·m²/C²) * (2 * 10^-6 C) / (1m)² = 18 N/C接下来，我们可以根据这个电场强度大小绘制电场线。
电场题解题技巧
电场题解题技巧电场题是物理学中的重要内容，让很多学生感到头疼。
然而，只要掌握一些解题技巧，就能比较轻松地解决电场题。
首先，要理解电场的基本概念。
电场是指电荷周围的一种物理场，具有方向和大小。
电荷在电场中受到力的作用，力的大小正比于电荷的大小，反比于电荷之间的距离的平方。
了解这个基本概念有助于我们理解电场题的本质。
在解题之前，我们首先需要明确题目中的已知条件和所求的量。
这样一来，我们就可以根据已知条件推导出相应的物理关系，再利用这些关系来解决问题。
比如，如果题目给出了两个电荷之间的距离和它们的大小，我们就可以利用库仑定律来计算它们之间的力；如果题目给出了电荷所受到的力和它所处的电场强度，我们就可以利用电场强度的定义来求出电荷的大小。
在解题时，我们还需要注意一些常用的解题技巧。
首先是选择合适的参考系。
有时候，选择合适的参考系可以极大地简化问题的解答过程。
比如，如果问题是关于电场强度的分布，我们可以选择一个与问题有关的轴线作为参考系，这样可以将问题转化为一维的情况，简化了计算。
另一个常用的技巧是利用对称性。
许多电场题有各种各样的对称性，比如球对称、圆柱对称等。
在利用对称性解题时，我们可以将问题简化为更小规模的问题，再通过一些简单的计算得出结果。
这样不仅可以减少繁琐的计算，还可以降低解题的难度。
此外，建立合适的数学模型也是解题的关键。
电场题中经常会用到一些数学工具，比如高斯定律、电势、电势差等。
只有将物理问题转化为数学问题，才能更好地进行求解。
因此，在解题时，我们需要根据问题的特点选择合适的数学模型，并灵活运用。
最后，对于一些复杂的电场题，我们可以采用近似方法进行求解。
比如，如果问题涉及电荷的分布较为复杂，我们可以将电荷分布近似为一个简单的几何体，再通过一些简单的计算求解。
这样可以大大简化问题的复杂度，提高解题效率。
综上所述，解决电场题并不是一件难事，只要掌握了一些解题技巧，就能比较轻松地解决问题。
首先要理解电场的基本概念，然后根据已知条件推导出物理关系，再利用这些关系来求解问题。
第七章 第1课时 库仑定律 电荷守恒定律
答案 B 特别提醒 电荷守恒定律是电学中的基本规律之一，对电荷
守恒定律的考查每年都有，但往往渗透在各类电学题目中， 很少单独考查；而对感应起电的考查难度不大，一般出现在 选择题中．
课堂探究·突破考点
第1课时
跟踪训练 1 把两个完全相同的金属球 A 和 B 接触一下， 再 分开一段距离，发现两球之间互相排斥，则 A、B 两球原 来的带电情况不可能的是 A．带等量异种电荷 C．带不等量异种电荷 B．带等量同种电荷 D．一个带电，另一个不带电 ( A )
课堂探究·突破考点
第1课时
本 课 栏 目 开 关
2．验电器与静电计的结构与原理 玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一根导体棒的下 端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(如图 3 甲所示)．如 果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器 又叫静电计(如图乙所示)．注意金属外壳与导体棒之间 是绝缘的． 不管是静电计的指针还是验电器的箔片，它们张开角度 的原因都是同种电荷相互排斥的结果．
第1课时
物理思想方法 19.挖掘隐含条件寻求解题突破 例3 如图 5 所示，竖直平面内有一圆形光滑 绝缘细管，细管截面半径远小于半径 R， 在中心处固定一带电荷量为＋Q 的点电荷． 质量为 m、带电荷量为＋q 的带电小球在 圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动 时对管壁的作用力是多大？
本 课 栏 目 开 关
本 课 栏 目 开 关
解析
两球接触后所带总电荷量等于原来各自带电荷量
的代数和，每个球所带电荷量为总电荷量的一半．因此只 要两球原来不带等量异种电荷，则总电荷量不为零，分开 后两球就带同种电荷，有相互作用的斥力．
课堂探究·突破考点
第1课时
考点二 考点解读
库仑力作用下的平衡问题与动力学问题
电场解题方法归纳与总结
电场解题方法归纳与总结一. 重难点解析：1. 电场强度的计算方法（1）定义式：q FE =适用于任何电场，E 与F 、q 无关，E 的方向规定为正电荷受到电场力的方向。
（2）点电荷的电场的强度：2rQ kE =。
说明：①电场中某点的电场强度的大小与形成电场的电荷电量有关，与场电荷的电性无关，但电场中各点场强方向由场电荷电性决定。
②由定义式知：电场力F=qE ，即电荷在电场中所受的电场力的大小由电场和电荷共同决定；电场力的方向由场强方向和电荷电性决定；正电荷在电场中所受电场力的方向与场强方向一致，负电荷在电场中所受电场的方向与场强方向相反。
③如果空间几个电场叠加，则空间某点的电场强度为各电场在该点电场强度的矢量和，应据矢量合成法则——平行四边形定则合成；当各场强方向在同一直线上时，选定正方向后做代数运算合成。
例1. 图（a ）中AB 是某电场中一条电场线，（b ）表示放在电场线上a 、b 两点上的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数关系，指定电场力方向由A 向B 为正向，由此可判定A. 场源可能是正点电荷，在A 侧B. 场源可能是正点电荷，在B 侧C. 场源可能是负点电荷，在A 侧D. 场源可能是负点电荷，在B 侧 答案：D例2. 如下图所示，一边长为a 的正六边形，六个顶点都放有电荷，试计算六边形中心O 点处的场强。
解析：根据对称性有两对连线上的点电荷产生的场强互相抵消，只剩下第三对电荷+q 、q -，在O 点产生场强，21akq2E E ==合，方向指向右下角处的q -。
答案：2akq22. 电场力做功的计算方法（1）根据电势能的变化与电场力做功的关系计算。
电场力做了多少功，就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化。
（2）应用公式AB qU W =计算。
①正负号运算法：按照符号规约把电量q 和移动过程的始、终两点的电势能差AB U 的值代入公式AB qU W =。
符号规约是：所移动的电荷若为正电荷，q 取正值；若为负电荷，q 取负值；若移动过程的始点电荷A ϕ高于终点电势B ϕ，AB U 取正值；若始点电势A ϕ低于终点电势B ϕ，AB U 取负值。
巧解电场问题
点评 ： 两等量 点 电荷 连 线 中垂 线 上 的 场 强 变化 ， 用解析 式 定 量 分 析 是 复 杂 的 。若 利 用“ 两 个 等 量 点
电荷 电场 的 电场线 分 布” 处理 这 类 问题 能 产 生“ 化繁 为 简” “ 化 难 为 易” 的效 果 。
ｒ
线 的 中点 ） ， 再从 ｂ 点 沿直 线移 到 ｅ点 （ 处 于两点 电荷
２ ０ ０ ｖ／ ｍ
图 ３
同种 带 正 电的点 电荷 所形 成 电场 的 电 场线 ， 依 据“ 电场 线 的疏 密程 度表 示 场 强的弱强” ， 可 以看 出沿 两 点 电荷 连 线， 从 ｄ到 ｃ ， 场强 先变 小 （ 连 线 中点 ｂ 最小 ， 为零 ） 后 变大 ， 因 此 场 强 ＜ Ｅ； 由场强 的叠 加可 知 ， ６ ｃ 段 场强 方 向 为由 ｃ 指向ｂ 。在两 点 电荷 中垂线 上 ， 图２
Ａ． 试 探 电荷所 受静 电力 的方一 向一直 不变
． ．
Ｂ ． 试探 电荷 所受 静 电力 的大 小一 直增 大 Ｃ ． 试 探 电荷 的电势 能一 直减 少 Ｄ ． 口 、 ｂ 、 Ｐ 三 点 的 电势 大小 关 系为 。 ＜ ＜
解析 ： 如 图 ２所 示 的 是 两 个 等 量
二 ．巧 用 Ｅ－ －
侧 ２ 如 图 ３所示 ， 在平 面
直角 坐标 系 中 ， 有方 向平 行 于 坐标 系平 面 的匀强 电场 ， 其 中坐 标 原点 ０处 的电势 为 ０ Ｖ， 点 Ａ 处 的电势
为 ６ Ｖ， 点 Ｂ 处 的 电势 为 ３ Ｖ， 则 电场 强度 的大 小为 （
由 连 线 中点 ｂ到 远 处 ， 场 强 先 变 大后 变 小 ， 尽 管 不 知
高中物理电磁学中电场问题的解题技巧
高中物理电磁学中电场问题的解题技巧在高中物理学习中，电磁学是一个重要的内容，其中电场问题是学生们常常遇到的难题之一。
本文将介绍一些解决电场问题的技巧，帮助学生们更好地理解和解决这类问题。
一、电场的概念和基本性质在解决电场问题之前，首先需要对电场的概念和基本性质有一个清晰的认识。
电场是指电荷周围所产生的一种物理场，它具有方向和强度的特性。
电场的强度用电场强度E表示，是一个矢量量，方向与电荷正电子相反。
电场强度的大小与电荷量和距离的平方成反比。
二、电场问题的解题步骤解决电场问题的一般步骤如下：1. 确定问题的条件和要求：首先要仔细阅读题目，理解问题的条件和要求。
例如，题目可能给出电荷的大小和位置，要求计算某一点的电场强度或电势能等。
2. 确定问题的解题方法：根据问题的条件和要求，选择合适的解题方法。
电场问题常常可以通过使用库仑定律、叠加原理和电场线分析等方法来解决。
3. 进行必要的计算和分析：根据所选的解题方法，进行必要的计算和分析。
在计算过程中，要注意单位的转换和数值的精度，确保计算结果的准确性。
4. 检查和解释答案：在得到计算结果之后，要进行检查和解释。
检查计算过程中是否有错误，解释计算结果是否符合物理规律和问题要求。
三、解题技巧举例下面通过几个具体的例子，来说明解决电场问题的技巧：例1：两个相同电荷的带电粒子分别位于x轴上的点A和点B，求它们之间的电场强度。
解析：根据叠加原理，可以将问题分解为两个单电荷问题。
分别计算点B处由A点电荷产生的电场强度和点A处由B点电荷产生的电场强度，然后将两个电场强度矢量相加即可得到所求的结果。
例2：一个电量为Q的点电荷位于原点，求电场强度为E的位置离原点的距离。
解析：根据库仑定律，可以得到电场强度与距离的关系为E=kQ/r^2，其中k为比例常数。
将已知条件代入该公式，可以解得距离r的值。
例3：一个带电粒子在电场中受到的力为F，电荷量为q，求电场强度E。
解析：根据电场强度的定义E=F/q，可以得到电场强度与受力和电荷量的关系。
带电粒子在电场中运动解题方法
带电粒子在电场中运动解题方法
1. 嘿，先得搞清楚电场的性质啊！就像你要去一个陌生地方，得先知道那地方啥样吧！比如一个带正电的粒子在匀强电场中，那它受力方向不就清楚啦！
2. 别忘了分析粒子的初始状态呀！这好比跑步比赛前你得知道自己站在哪，速度是多少呀！像粒子一开始静止，那后面运动就有规律可循啦！
3. 运动轨迹得重视起来呀！这就像你走的路，得知道它是直直的还是弯弯的呀！要是粒子轨迹是抛物线，那解题思路不就有啦！
4. 动能定理用起来呀！这可是个好帮手，就如同你有个厉害的工具能解决难题！比如知道粒子的初末动能，就能算出电场力做的功啦！
5. 能量守恒也不能忘啊！这就像你的宝贝不能丢了一样重要呀！像粒子在电场中能量怎么转化，心里得有数呀！
6. 电场力做功的计算要准确呀！这可不能马虎，就像你数钱不能数错一样！比如根据电场强度和位移来算做功。
7. 受力分析要做好呀！这就像给粒子做个体检，清楚它受到哪些力的作用！像电荷大小不同，受力可就不一样啦！
8. 速度的分解与合成也很关键呢！这就像把一个东西拆开来再组合起来一样有趣！比如粒子斜着进入电场，速度就得好好分析啦！
9. 多画几个示意图呀！这就像给自己画个地图，清楚明白！比如画出电场线和粒子轨迹，解题就更直观啦！
10. 多做些题目练练手呀！这就像运动员要多训练才能出好成绩一样！只有熟练了，遇到各种带电粒子在电场中的问题才能应对自如呀！
我的观点结论就是：只要掌握这些方法，带电粒子在电场中运动的问题就不难解决啦！。
物理解析电场与电势问题的解题技巧
物理解析电场与电势问题的解题技巧在学习物理的过程中，解析电场与电势问题是其中的重要内容之一。
理解并运用解析电场与电势问题的解题技巧，可以帮助我们更好地掌握这一领域的知识。
本文将介绍一些解析电场与电势问题的常见解题技巧，帮助读者更好地应对这类问题。
1. 利用库仑定律解决电场问题当涉及到电荷分布的电场问题时，利用库仑定律是解题的基本手段。
库仑定律可以表示为：F = k * (|q1| * |q2|) / r^2其中，F 表示电荷之间的库仑力，q1 和 q2 分别表示两个电荷的大小，r 表示电荷之间的距离，k 是库仑常数。
根据库仑定律，可以求解在给定电荷分布下的电场强度。
对于离散点电荷分布，可以通过叠加每个电荷的电场来得到总电场。
当电荷分布为连续的情况下，可以使用积分的方法进行求解。
2. 利用高斯定律解决电场问题高斯定律是解析电场问题中常用的方法之一。
针对适用高斯定律的问题，可以通过以下步骤来解决问题：（1）确定问题的对称性，并选择合适的高斯面。
高斯面可以使情况变得简化，使得运用高斯定律更容易。
（2）计算高斯面内的电荷总量以及高斯面的面积。
（3）根据高斯定律，计算电场强度 E。
高斯定律可以简化电荷分布复杂的问题，并减少计算量。
因此，掌握高斯定律的应用是解析电场问题的关键。
3. 利用电势能与电势解决电势问题物理学中，电势能和电势分别是描述电场力场和电场能量的重要物理量。
在电势问题中，可以通过以下步骤来解决问题：（1）根据电势公式计算电势能（V）和电势（U），其中电势能的计算可以通过积分得到。
（2）根据电场力和电势之间的关系进行计算。
（3）应用电势的叠加原理，计算电势的总和。
了解电势能和电势的概念，可以帮助我们更全面地理解电场的性质和特点。
4. 注意符号和单位的运用在解决物理问题时，我们要特别注意符号的运用。
对于电荷和电场大小，应根据题目的描述选择合适的符号。
此外，还需注意单位的选择和转换，以确保结果的准确性。
高中物理电场与磁场题解技巧
高中物理电场与磁场题解技巧在高中物理学习中，电场与磁场是一个非常重要的内容，也是学生们普遍感到困惑的难点之一。
本文将为大家介绍一些解决电场与磁场问题的技巧，帮助学生们更好地理解和应用相关知识。
一、电场问题解题技巧1. 确定电场的性质：在解决电场问题时，首先需要明确电场的性质。
例如，题目中给出了电场的电势分布图，我们可以根据电势的变化情况来判断电场的性质。
若电势随距离增加而减小，则电场是向外的；若电势随距离增加而增大，则电场是向内的。
2. 利用电场的叠加原理：当存在多个电荷时，可以利用电场的叠加原理来求解电场的强度。
具体方法是将各个电荷的电场矢量相加，得到总电场的矢量。
在实际操作中，可以将电场矢量进行分解，再根据三角形法则或平行四边形法则进行合成。
举例来说，假设有两个点电荷Q1和Q2，分别位于坐标原点和点P(x,y)上。
要求点P处的电场强度E，可以先求出Q1和Q2分别在点P处产生的电场强度E1和E2，然后将两个矢量相加得到总电场强度E。
3. 利用高斯定律：在某些情况下，可以利用高斯定律来简化电场问题的求解。
高斯定律表明，通过任意闭合曲面的电场通量等于该曲面内的电荷代数和与真空介电常数的乘积。
当问题具有一定的对称性时，可以选择合适的高斯面，使得电场与法线方向相同或相反，从而简化计算。
此外，高斯定律还可以用于求解无限长直线电荷和均匀带电球面等问题。
二、磁场问题解题技巧1. 利用安培环路定理：在解决磁场问题时，可以利用安培环路定理来求解磁场的强度。
安培环路定理表明，通过任意闭合回路的磁场环流等于该回路内的总电流代数和的乘积。
在应用安培环路定理时，需要注意选择合适的回路，使得回路上的磁场和电流方向相同或相反。
通过计算回路上的磁场环流，可以求解出磁场的强度。
2. 利用比奥萨伐尔定律：比奥萨伐尔定律是描述通过导线产生的磁场的规律。
该定律表明，通过导线的磁场强度与电流强度成正比，与导线与磁场的夹角成正比。
在应用比奥萨伐尔定律时，可以利用右手定则来确定磁场的方向。
高中物理电荷和电场问题解题技巧总结
高中物理电荷和电场问题解题技巧总结在高中物理学习中，电荷和电场问题是非常重要的内容。
掌握解题技巧可以帮助学生更好地理解和应用相关知识。
本文将总结一些解题技巧，以便学生和家长们能够更好地应对这类问题。
一、电荷问题解题技巧1.理解电荷的基本概念在解决电荷问题之前，首先需要理解电荷的基本概念。
电荷是物体所带的一种基本属性，分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
掌握这些基本概念是解决电荷问题的基础。
2.运用库仑定律库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律。
它表明，两个电荷之间的力与它们之间的距离的平方成反比。
在解题过程中，可以运用库仑定律计算电荷之间的力大小。
例如，有两个电荷分别为q1和q2，它们之间的距离为r，根据库仑定律，它们之间的力F可以表示为F=k*q1*q2/r^2，其中k为比例常数。
3.运用超定原理在一些电荷分布问题中，可能会给出多个电荷和它们的位置，要求求解某一点的电场强度或电势差。
此时，可以运用超定原理，即将每个电荷对求解点的贡献分别计算，然后将它们相加。
这样可以简化问题的求解过程。
4.利用电荷守恒定律电荷守恒定律是指在一个封闭系统中，电荷的总量保持不变。
在解决一些电荷分布变化的问题时，可以利用电荷守恒定律来求解未知的电荷量。
例如，有一个封闭系统，其中两个物体分别带有电荷q1和q2，它们之间发生了电荷转移，最终总电荷保持不变。
可以利用电荷守恒定律，通过求解方程q1+q2=常数来求解未知电荷量。
二、电场问题解题技巧1.理解电场的基本概念电场是由电荷产生的一种物理场，它可以对其他电荷产生作用力。
理解电场的基本概念对于解决电场问题至关重要。
电场强度E表示单位正电荷所受到的力的大小，方向与力的方向相同。
电场强度的大小与电荷的大小和距离的平方成反比。
2.运用叠加原理在电场问题中，可能会给出多个电荷和它们的位置，要求求解某一点的电场强度。
此时，可以运用叠加原理，即将每个电荷对求解点的电场强度分别计算，然后将它们相加。
高中物理知识点整合电场解题的基本方法总结素材
电场解题的基本方法总结电场解题的基本方法1、如何分析电场中的场强、电势、电场力和电势能（1）先分析所研究的电场是由那些场电荷形成的电场。
（2）搞清电场中各物理量的符号的含义。
（3）正确运用叠加原理(是矢量和还是标量和)。
下面简述各量符号的含义和物理知识点：①电量的正负只表示电性的不同，而不表示电量的大小。
②电场强度和电场力是矢量，应用库仑定律和场强公式时，不要代入电量的符号，通过运算求出大小，方向应另行判定。
（在空间各点场强和电场力的方向不能简单用‘＋’、‘－’来表示。
）③电势和电势能都是标量，正负表示大小．用进行计算时，可以把它们的符号代入，如U为正，q为负，则也为负．如U1>U2>0，q为负，则。
④电场力做功的正负与电荷电势能的增减相对应，W AB为正（即电场力做正功）时，电荷的电势能减小，；W AB为负时，电荷的电势能增加。
所以，应用时可以代人各量的符号，来判定电场力做功的正负。
当然也可以用求功的大小，再由电场力与运动方向来判定功的正负。
但前者可直接求比较简便。
2、在高中物理中如何分析电场中电荷的平衡和运动电荷在电场中的平衡与运动是综合电场；川力学的有关知识习·能解决的综合性问题，对加深有关概念、规律的理解，提高分析，综合问题的能力有很大的作用。
这类问题的分析方法与力学的分析方法相同，解题步骤如下：(1)确定研究对象(某个带电体)。
(2)分析带电体所受的外力。
(3)根据题意分析物理过程，应注意讨论各种情况，分析题中的隐含条件，这是解题的关键。
(4)根据物理过程，已知和所求的物理量，选择恰当的力学规律求解。
(5)对所得结果进行讨论。
3、如何分析有关平行板电容器的问题在分析这类问题时应当注意一下物理知识点（1）平行板电容器在直流电路中是断路，它两板间的电压与它相并联的用电器（或支路）的电压相同。
（2）如将电容器与电源相接、开关闭合时，改变两板距离或两板正对面积时，两板电正不变，极板的带电量发生变化。
第七章 解决电场问题的方法小合集
一、用隔补法处理非点电荷间静电力问题
二、静电力平衡及运动类问题
三、计算场强的四种方法
四、计算电场力做功的方法
五、比较电势高低的方法
六、比较电势能大小的方法
七、利用等分法确定匀强电场中电势及场强方向
八、利用拆分法处理不等量电荷电场中问题
九、电场中图像类问题
十、运动轨迹类问题
十一、静电感应现象
十二、电容器
十三、处理带电粒子所受重力的方法
十四、处理匀强电场与重力场的复合场问题
十五、带电粒子在交变电场中运动问题
十六、带电粒子在接地极板中的运动问题。
高考物理二轮复习第七章电场提能增分练一巧解场强的四种方法
提能增分练(一) 巧解场强的四种方法[A 级——夺高分]1．(2020·宁波效实中学模拟)如图所示，一半径为R 、电量为Q 的孤立带电金属球，球心位置O 固定，P 为球外一点。
几位同学在讨论P 点的场强时，有下列一些说法，其中正确的是( )A ．若P 点无限靠近球表面，因为球面带电，根据库仑定律可知，P 点的场强趋于无穷大B ．因为球内场强处处为0，若P 点无限靠近球表面，则P 点的场强趋于0C ．若Q 不变，P 点的位置也不变，而令R 变小，则P 点的场强不变D ．若Q 不变，而令R 变大，同时始终保持P 点极靠近球表面处，则P 点场强不变解析：选C 把金属球看成点电荷，则带电金属球球面外产生的电场强度等同于把球面上电全部集中在球心处所产生电场强度，由点电荷场强公式E ＝kQ r2计算，若P 点无限靠近球表面，r 不趋近于零，在P 点的产生的场强虽很大，但不是无穷大，A 、B 错误；若Q 不变，P 点的位置也不变，R 变小，产生的电场不变，则P 点的场强不变，C 正确；若保持Q 不变，令R 变大，同时始终保持P 点极靠近球表面处，相当于r 变大，由点电荷场强公式可知，P 点的场强将变小，D 错误。
2．(多选) (2020·齐齐哈尔实验中学检测)在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc ，顶点a 、b 、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D 点为正三角形外接圆的圆心，E 、G 、H 点分别为ab 、ac 、bc 的中点，F 点和E 点关于c 点对称，则下列说法中正确的是( )A ．D 点的电场强度为零，电势可能为零B ．E 、F 两点的电场强度等大反向，电势相等C ．E 、G 、H 三点的电场强度和电势均相同D ．若释放c 处点电荷，c 处点电荷将一直做加速运动(不计空气阻力)解析：选AD D 点到a 、b 、c 三点的距离相等，故三个点电荷在D 点的场强大小相同，且夹角互为120°，故D 点的场强为零。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、用隔补法处理非点电荷间静电力问题
二、静电力平衡及运动类问题
三、计算场强的四种方法
四、计算电场力做功的方法
五、比较电势高低的方法
六、比较电势能大小的方法
七、利用等分法确定匀强电场中电势及场强方向
八、利用拆分法处理不等量电荷电场中问题
九、电场中图像类问题
十、运动轨迹类问题
十一、静电感应现象
十二、电容器
十三、处理带电粒子所受重力的方法
十四、处理匀强电场与重力场的复合场问题
十五、带电粒子在交变电场中运动问题
十六、带电粒子在接地极板中的运动问题。