2020高考物理复习-静电场

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【知识点】2020年高考物理常考静电场重难点汇总

【知识点】高考常考静电场重难点汇总一、电荷守恒、库仑定律的理解1．两个完全相同的金属球接触后，所带正、负电荷先＂中和＂然后＂平均分配＂于两球。

分配前后正、负电荷之和不变。

2．当求两个导体球间的库仑力时，要考虑电荷的重新分布。

例：当两球都带正电时，电荷相互非斥而使电荷主要分布于两球的外侧,此时r将大于两球球心间的距离。

3.库仑定律是长程力，当r10时，带电体不能看成质点，库仑定律不再适用。

4.微观粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力，当计算微观粒子间的相互作用时可忽略粒子间的万有引力。

5.计算库仑力时，先将电荷量的绝对值代入进行计算，然后根据电性来判断力的方向。

二、库仑力作用下的平衡问题1.解决平衡问题应注意三点(1)明确库仑定律的适用条件；(2)知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律；(3)进行受力分析，灵活应用平衡条件。

2.在同一直线上三个自由点电荷的平衡问题(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反。

(2)规律“两同夹异”——正、负电荷相互间隔； “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。

三、电场线的理解与应用，正电荷的受力方向和电场线在该点」切线方向相同，负电荷的受力方向，和电场线在该点切线方向相反口「电面线国尿电疡脸获:雨羲会口处电场强度小，进而可判断电荷受J力大小和加速度的大小口「泊封场装丽而i 超南底羲联冷面n场线密的地方比疏的地方降低更快口；电场线越密的地方，等差等势面越」；密集；电场线越疏的地方，等差等；势面越稀疏。

1. 两种等量点电荷的电场线也场电场线电场强度特点平衡规律三点共线］b J［两同夹异、两大夹小s近小远大XJ“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线判断电场力的方向判断等势面的疏密判断电势的高低与电势降低的快慢判断电场强度的大小2.分析带电粒子运动的轨迹类问题的技巧四、静电力做功及电势差、电势能的计算方法静电力做功与路径无关，只与初末位置有关。

2020年高考物理一轮复习第九单元静电场第2讲电场的能的性质练习含解析新人教版

第2讲电场的能的性质1 电势能、电势(1)静电力做功①特点:静电力做功与路径无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关。

②计算方法W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为带电体在沿电场方向的位移。

W AB=qU AB,适用于任何电场。

(2)电势能①电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。

②电势能a.定义:电荷在电场中具有的势能,在数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。

b.电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E p A-E p B=-ΔE p。

(3)电势①定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能E p与它的电荷量q的比值。

②定义式:φ=。

③矢标性:电势是标量,有正、负之分,正(负)表示该点电势比零电势高(低)。

④相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取的零电势点的不同而不同。

(4)等势面①定义:由电场中电势相等的各点组成的面。

②四个特点a.等势面一定与电场线垂直。

b.在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

c.电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。

d.等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。

河北刑台五校联考)在静电场中,将电子从A点移到B点,电场力做了正功,则()。

A.电场强度的方向一定是由A点指向B点B.电场强度的方向一定是由B点指向A点C.电子在A点的电势能一定比在B点的高D.A点的电势一定比B点的高【答案】C山东日照高三模拟)(多选)下列关于电势高低的判断,正确的是()。

A.负电荷从A移到B时,外力做正功,A点的电势一定较高B.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低C.正电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低D.正电荷只在电场力作用下从静止开始,由A移到B,A点的电势一定较高【答案】CD湖北黄冈五校联考)(多选)某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是()。

A.a点电势高于b点电势B.c点电场强度大于b点电场强度C.若将一检验电荷+q由a点移至b点,它的电势能增大D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一检验电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小【答案】AD2 电势差(1)定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。

【高考复习】2020版高考物理单元测试静电场(含答案解析)

2020版高考物理单元测试静电场1.一带正电小球从光滑绝缘的斜面上O点由静止释放，在斜面上水平虚线ab和cd之间有水平向右匀强电场如图所示．下列选项中哪个图象能正确表示小球的运动轨迹( )2.如图所示的四条实线是电场线，它们相交于点电荷O，虚线是只在电场力作用下某粒子的运动轨迹，A、B、C、D分别是四条电场线上的点，则下列说法正确的是( )A．O点一定有一个正点电荷B．B点电势一定大于C点电势C．该粒子在A点的动能一定大于D点的动能D．将该粒子在B点由静止释放，它一定沿电场线运动3.如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则下列说法正确的是( )A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减少D．小球在运动过程中机械能守恒4.A、B为两等量异种电荷,图中水平虚线为A、B连线的中垂线。

如图所示,现将另两个等量异种的检验电荷a、b,用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线,平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称。

若规定离AB无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )A.在AB的连线上a所处的位置电势φa<0B.a、b整体在AB连线处具有的电势能E p>0C.整个移动过程中,静电力对a做正功D.整个移动过程中,静电力对a、b整体做正功5.如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MA=AB=BN.下列说法正确的是( )A．A、B两点场强相同B．A、B两点电势相等C．将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能6.如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球A、B，左边放一个带正电的固定小球＋Q时，两悬线都保持竖直，小球A与固定小球＋Q的距离等于小球A与小球B的距离．下列说法中正确的是( )A．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较大B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小C．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较大D．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较小7.在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．现保持B板不动，适当移动A板，发现静电计指针张角减小，则A板可能是( )A．右移 B．左移 C．上移 D．下移8.图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=53°，BC=20 cm.把一个电量q=10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.6×10－3J，则该匀强电场的场强大小和方向是( )A．800 V/m，垂直AC向左B．800 V/m，垂直AC向右C．1 000 V/m，垂直AB斜向上D．1 000 V/m，垂直AB斜向下9. (多选)如图所示，某条电场线上有a、b、c三点，其中b为ac的中点，已知a、c两点的电势分别为φa=10 V，φC=4 V，若将一点电荷从c点由静止释放，仅在电场力作用下沿着电场线向a点做加速度逐渐增大的加速运动，则下列判断正确的是( )A．该点电荷带负电B．电场在b点处的电势为7 VC．a、b、c三点c点处的场强最小D．该电荷从c点运动到b点电场力做的功比从b点运动到a点电场力做的功多10. (多选)电容式传感器的应用非常广泛，如图所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列判断正确的是( )A．图甲中两极间的电压不变，若有电流流向传感器正极，则h正在变小B．图乙中两极间的电荷量不变，若两极间电压正在增大，则θ正在变大C．图丙中两极间的电荷量不变，若两极间电压正在减小，则x正在变大D．图丁中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则F为压力且正在变大11. (多选)如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则( )A．A点的电场强度大小为2×103 N/CB．B点的电场强度大小为2×103 N/CC．点电荷Q在A、B之间D．点电荷Q在A、O之间12. (多选)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，带电小球以速度v0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，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球( )A．将打在下板中央B．仍沿原轨迹运动由下板边缘飞出C．不发生偏转，沿直线运动D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央13.如图所示，长l=1 m 的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10－6 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.求：(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球的质量m；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．14.如图所示,电荷量q=+2×10-3C、质量m=0.1 kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端,板的右侧空间有范围足够大的、方向水平向左、电场强度E=103N/C的匀强电场。

2020版高考物理总复习第八章静电场第20讲电场知识的应用课件

两极板间的电压U等于电源的电动势E,故A正确;图乙为电容器放电过程,
若电A.容图器甲上为极电板容带器电充量电为示+Q意,则图放,电充过完程电中后通电过容电器流上表极的板电流带方正向电从,两右极向左B板.,图间且乙流电过为压的电U总等容电于器量电放为源电Q电示,故动意B错势图误E,若;图电丙容为器电上解极电容板器带的电实量物为图+和Q,符则号放, 电图丁过为程可中变通电过容电器流及表其的符号电,流前方者电向容从器右使向用左时,流严过格区的分总正电负量极为,后2Q者没有,C故.图C错丙误为;图电丙解中电的容电器容的器实上标物有图“和40符0 V号,68,图μF丁”字为样可,说变明电该容电器容及器其两符端号电压,两最种大电值容为使40用0 V时,而都电应容严与格电容区器分的正电负压极及电量均无关,总是为68 μF, 关闭
考点一考点二考点三
-4-
3.平行板电容器的电容:C=4��π��r�� ,其中εr是电介质的相对介电常数(大于1)。
-5-
考点一考点二考点三
关键能力提升命题点一电容器基本概念【例1】 (2018浙江台州高三上学期期末质量评估)下列有关电关闭容图甲器为知电识容的器描充述电,过正程确,的充完是电( 后电)容器上极板与电源的正极相连,同时
减小,根据公式 C=4��π��r��可知电容器电容减小,根据 C=��可知 U 增大, 即静电计指针张角变大,B 错误;若将 A 板拿走,B 板上带电量不变,
静板电之AB计间..若将相 ,两将A当板板A于板稍之验稍微间电微向电器向右介,上移质指移,常针静,数张静电角电计εr 增不计指大为指针,零针张根,张角据C 角将公正将变式确变小;C若=小将4��π��r��玻��可璃知板,插电入容两器极电

2020届高三一轮复习说课课件《静电场》(共39张PPT)

考点一：电场力的性质和能的性质考点二：三线问题考点三：静电场中的图像问题考点四：平行板电容器的动态分析考点五：“等效法”在电场中的应用考点六：带电粒子在匀强电场中的运动
7 考点突破
考点一：电场力的性质和能的性质
例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＝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．带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大 D．带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小
7 考点突破
考点二：三线问题
方法总结： 1、根据运动轨迹，可判断合力的方向，从而分析电场力方向。 2、根据电场线的方向可判断电场力方向，根据电场线疏密可判断电场力大小。 3、根据等势线疏密可判断电场力大小，根据电场线与等势面重于对物理概念、现象的理解，较为
容易。
Ⅱ级要求，着重于对知识的应用和能力的考查，要
求较高。
3 考情分析
3 考情分析
分析近几年高考物理试卷可知，静电场是历年高考考查重点之一，以选择题和计算题的形式出现。选择题主要考查对基本概念和物理模型的理解和应用，如根据电场线的分布情况分析电场强度、电势、电势差、电势能的特点；计算题主要考查带电粒子在电场中的运动，常与牛顿运动定律、功能关系、能量守恒综合考查，难度较大。
2、重难点:
（1）静电场的基本概念和基本规律（2）带电粒子在电场中的运动问题
6 复习设计
1、复习环节

(江苏专用)2020版高考物理总复习第六章静电场第3讲电容器带电粒子在电场中的运动教案(选修3_1)

第3讲电容器带电粒子在电场中的运动知识排查电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系1.电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。

(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。

(3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能。

放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中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Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值。

(2)定义式：C ＝Q U。

(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。

(4)单位：法拉(F) 1 F ＝106μF ＝1012pF 3.平行板电容器的电容(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离成反比。

(2)决定式：C ＝εr S 4πkd，k 为静电力常量。

带电粒子在匀强电场中的运动1.带电粒子在电场中的加速(1)动力学观点分析：若电场为匀强电场，则有a ＝qE m ，E ＝U d，v 2－v 20＝2ad 。

(2)功能观点分析：粒子只受电场力作用，满足qU ＝12mv 2－12mv 20。

2.带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件：以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力。

(2)运动性质：类平抛运动。

(3)处理方法：运动的合成与分解。

①沿初速度方向：做匀速直线运动。

②沿电场方向：做初速度为零的匀加速直线运动。

小题速练1.思考判断(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。

( ) (2)电容器的电容与电容器所带电荷量成正比。

( ) (3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。

( ) (4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。

( )(5)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动。

( ) (6)公式C ＝εr S4πkd 可用来计算任何电容器的电容。

高考物理学霸复习讲义静电场-第三部分电场强度

一、电场1．电场的概念19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为电荷间的作用不是超距的，而是通过场来传递。

电场是存在于电荷周围，传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质。

电荷间的作用总是通过电场进行的。

虽然看不见摸不着也无法称量，但电场是客观存在的，只要电荷存在它周围就存在电场。

2．电场具有能量和动量。

3．电场力电场对放入其中的电荷（不管是运动的还是静止的）有力的作用，称为电场力。

4．静电场静止的电荷周围存在的电场称为静电场（运动的电荷或变化的磁场产生的电场称为涡旋电场）。

二、电场强度1．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度，简称场强。

单位：N/C或V/m2．公式：E=Fq，这是电场强度的定义式，适用于一切电场3．方向：规定正电荷所受电场力的方向为该点的场强方向，负电荷所受电场力的方向与该点的场强方向相反。

第三部分电场强度4．物理意义：描述该处电场的强弱和方向，是描述电场力的性质的物理量，场强是矢量。

★特别提示：电场强度是电场本身的属性，与放在电场中的电荷无关，不能根据定义式就说E与F成正比、与q成反比。

三、常见电场的电场强度1．点电荷电场E=Fq，F=2kQqr，故E=2kQr，与场源点电荷距离越大，电场强度越小，正点电荷形成的电场方向从场源点电荷指向外，负点电荷形成的电场方向指向场源点电荷。

2．匀强电场电场强度处处大小相等、方向相同四、电场线1．概念：为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的强弱。

2．电场线特点（1）电场线是人们为了研究电场而假想出来的，实际电场中并不存在。

（2）静电场的电场线总是从正电荷（或无穷远处）出发，到负电荷（或无穷远处）终止，不是闭合曲线。

这一点要与涡旋电场的电场线以及磁感线区别。

（3）电场中的电场线永不相交。

（4）电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹，也不能确定电荷的速度方向。

2020年高考物理一轮复习专题7.6 静电场精品测试卷(原卷版)

第7章静电场单元测试【满分：100分时间：90分钟】一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分)1．（安徽省宣城市2019届高三第二次模拟）如图，光滑绝缘圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。

下列说法正确的是（）A．a、b、c小球带同种电荷B．a、b小球带异种电荷C．a、b小球电量之比为36D．a、b小球电量之比为32．（河北衡水中学2019届高三调研）如图所示，三角形abc的三个顶点各自固定一个点电荷，A处点电荷受力如图所示，则B处点电荷受力可能是（）A．F1B．F2C．F3D．F43．（四川达州市普通高中2019届第二次诊断性测试）如图所示，两个带电小球A、B分别处在光滑绝缘的斜面和水平面上，且在同一竖直平面内。

用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止。

现将B 球水平向左移动一小段距离，发现A球随之沿斜面向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡．与移动前相比，下列说法正确的是A ．斜面对A 的弹力增大B ．水平面对B 的弹力不变C ．推力F 变小D ．两球之间的距离变小4．（辽宁省大连市八中2019年高考模拟）如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A 带正电，另一带正电的物体B 沿着以A 为圆心的圆弧由P 到Q 缓慢地从A 的正上方经过，若此过程中A 始终保持静止，A 、B 两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用，则下列说法正确的是（）A ．物体A 受到地面的支持力先增大后减小B ．物体A 受到地面的支持力保持不变C ．物体A 受到地面的摩擦力先增大后减小D ．库仑力对物体B 先做正功后做负功5．（天津市九校2019届高三联考）如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O 处电场强度大小等于E 0，两个平面通过同一条直径，夹角为a ，从半球中分出一部分球面，则所分出的这部分球面上（在“小瓣”上）的电荷在O 处的电场强度大小为( )A ．0sin E E a =B ．0cos E E a =C ．0sin 2a E E =D ．0cos 2a E E = 6．（四川省绵阳中学2019届高三模拟）如图所示，边长为L 的正六边形ABCDEF 的5条边上分别放置5根长度也为L 的相同绝缘细棒。

2020届高三高考_人教版_物理一轮复习__静电场课时3 课后练习 (7)

电场的力的性质知识排查点电荷、电荷守恒定律1.点电荷有一定的电荷量，忽略形状和大小的一种理想化模型。

2．元电荷：e ＝1.60×10－19 C ，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。

3．电荷守恒定律(1)内容：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。

(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。

(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。

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，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比。

作用力的方向在它们的连线上。

2．表达式：F ＝k q 1q 2r 2，式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫静电力常量。

3．适用条件：(1)真空中；(2)点电荷。

电场强度、点电荷的场强1.定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值。

2．定义式：E ＝Fq ，单位：N/C 或V/m 。

3．点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度E ＝k Qr 2。

4．方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。

5．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，遵从平行四边形定则。

电场线1.定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱。

2．电场线的特点小题速练1．思考判断(1)点电荷和电场线都是客观存在的。

( ) (2)根据F ＝kq 1q 2r 2，当r →0时，F →∞。

( ) (3)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向( ) (4)英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。

( )(5)美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e 的电荷量，获得诺贝尔奖。

2020高考物理复习静电场典型例题剖析

静电场典型例题剖析一、库仑定律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。

即：221rq kq F = 其中k 为静电力常量， k =9.0×10 9 N m 2/c 2 1.成立条件①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。

即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。

（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 ）。

2.同一条直线上的三个点电荷的计算问题例1. 在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。

①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？解：①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B 点的右侧；再由2r kQq F =，F 、k 、q 相同时Q r ∝∴r A ∶r B =2∶1，即C 在AB 延长线上，且AB=BC 。

②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A 、B+4Q -Q两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡。

由2r kQq F =，F 、k 、Q A 相同，Q ∝r 2，∴Q C ∶Q B =4∶1，而且必须是正电荷。

所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q例2. 已知如图，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，可采用以下哪些方法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倍解：由B 的共点力平衡图知L d g m F B =，而2d Q kQ F B A =，可知3mg L Q kQ d B A ∝，选BD3.与力学综合的问题。

高考物理专题复习专题六静电场(共26张PPT)

W2q．的再点Ｗ将电ＡQ荷Ｂ1＝从Q2ｑC从点Ｕ无沿Ａ穷ＢC远B移处到移ＷB到Ａ点ＢC＝并点-固△．定E下pA．列B=最说E后法PA-将正EP一确B 电的荷有E 量U为-
本规律
其C．它Q公2从式无：穷（远1）处Ｕ移Ａ到ＢC＝点φ的Ａ－过φ程Ｂ中（所2）受匀电强场电力场做中的功W为 dq2EW d
专题六静电场
江苏省邗江中学
主要公式
电场力、电场强度： F=qE
E=
F q
电场力做功、电势能公式：
F= K
qQ r2
E=
K
Q r2
ＷＡＢ＝ｑＵＡＢ
ＷＡＢ＝-△EpAB=EPA-EPB EPA =q φＡ
其它公式：（1）ＵＡＢ＝φＡ－φＢ
（2）匀强电场中
EU d
W qE d
电容公式： C Q
U
d qE
d
C.Q2从无穷远处移到C点的过程中所受电场力做的功为2W
D.Q2在移到C点后的电势能为-4W
例+无电电q1穷的场场.(远2点强力0处电度做19（荷、功·江电固电、苏势定场电卷为在力势)0如A：能）点图公移F．所=式到q先示E：C将，点一A，EB电=此CE荷Fq为过PA量等=程q也边中φF为=Ａ三，K+角电qqrQ2的形场点，力电E电做=荷荷功K Qr量Q为2 1为从- 基
常见电场线
等势面特点
（1）在同一等势面上移动电荷时电场力不做功
（2）等势面一定与电场线垂直，即与场强方向垂直
（3）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面
（4）等差等势面的疏密表示电场的强弱（等差等势面越密的地方电场线越密，即场强越大)
常见等势面
例+无电电q1穷的场场.(远2点强力0处电度做19（荷、功·江电固电、苏势定场电卷为在力势)0如A：能）点图公移F．所=式到q先示E：C将，点一A，EB电=此CE荷Fq为过PA量等=程q也边中φF为=Ａ三，K+角电qqrQ2的形场点，力电E电做=荷荷功K Qr量Q为2 1为从- 基

2020年高三物理专题 “静电场”的几个难点问题突破(原卷版)

(一)“静电场”的一个命题热点——电场性质(强练提能)1.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2．如图甲所示，半径为R 的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为σ，其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E ＝2πkσ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－x (R 2＋x 2)12，方向沿x 轴。

现考虑单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r 的圆板，如图乙所示。

则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为( )A ．2πkσ0x (r 2＋x 2)12B ．2πkσ0r(r 2＋x 2)12C ．2πkσ0xrD ．2πkσ0rx3.(2020·衡水模拟)如图所示，N (N >5)个小球均匀分布在半径为R 的圆周上，圆周上P 点的一个小球所带电荷量为－2q ，其余小球带电量为＋q ，圆心处的电场强度大小为E 。

若仅撤去P 点的带电小球，圆心处的电场强度大小为( )A ．E B.E2 C.E3 D.E 44．[多选](2020·山东第一次大联考)如图甲所示，两个点电荷Q 1、Q 2固定在x 轴上，其中Q 1位于原点O ，a 、b 是它们连线延长线上的两点。

现有一带正电的粒子q 以一定的初速度沿x 轴从a 点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用)，设粒子经过a 、b 两点时的速度分别为v a 、v b ，其速度随坐标x 变化的图像如图乙所示，则以下判断正确的是( )A ．b 点的场强一定为零B ．Q 2带负电且电荷量小于Q 1C ．a 点的电势比b 点的电势高D ．粒子在a 点的电势能比在b 点的电势能小5.(2020·江西高安中学模拟)假设空间某一静电场的电势φ随x 变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是()A．O～x1范围内各点场强的方向均与x轴平行B．只在电场力作用下，正电荷沿x轴从O运动到x1，可做匀减速直线运动C．负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小D．无法比较x2～x3与x4～x5间的场强大小6．[多选](2020·洛阳模拟)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，带电粒子在此空间只受电场力作用。

2020年高考物理总复习专题突破(七) 静电场中的图象问题

5．(多选)一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静
电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为 x 轴，
起始点 O 为坐标原点，则下列关于电场强度 E、粒子动能 Ek、粒子电势能 Ep、粒子加速度 a 与位移 x 的关系图象可能的是( CD)
【解析】依点电荷的场强公式 E＝kQr2，可知电场强度随 x 的变化不是均匀减小，故 A 错误；由于不是匀强电场，电场力做功 W≠qEx，则动能不是随 x 均匀增大，故 B 错误；Ep－x 图线的切线斜率表示电场力，随着 x 的增大，电场力逐渐减小，故 C 正确；加速度 a＝ mF ＝qmE＝kmQxq2 ，可知 a 随 x 的变化图线是曲线，且减小，故 D 正确．
D．该电场有可能是处在 O 点的正的点电荷激发产生的
【解析】φ－x 图象中，曲线上任意一点的切线的斜率表示电场强度，R 处切线的斜率不为零，故 x 轴方向的电场强度不为零，故 A 错误；若试探电荷从 x1 处移到 x2 处，电势降低，根据公式 WAB＝qUAB，如果是正电荷，电场力做正功；如果是负电荷，电场力做负功，故 B 正确；x1 处与 x2 处的切线斜率同为负值，故 x 方向的电场强度分量的方向相同，故 C 错误；离电荷越近，电场强度越大，故 φ－x 图象的斜率越大，而在 O 点向右，切线斜率变大，故 O 点不可能有电荷，故 D 错误，故选 B.
2．(多选)在 x 轴上存在一水平方
向的电场，有一质量 m＝2 kg 的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下，以初速度 v0＝2 m/s 在 x0＝7 m 处开始向 x 轴负方向运动．电势能 Ep 随位置 x 的变化关系如图所示，则小球的运动范围和最大速度分别为( BC )
A．运动范围 x≥0

【精编版】2020年高考物理一轮复习考点归纳专题7-静电场

2020年高考一轮复习知识考点归纳专题07 静电场目录第一节电场力的性质 (1)【基本概念、规律】 (1)【重要考点归纳】 (2)考点一对库仑定律的理解和应用 (2)考点二电场线与带电粒子的运动轨迹分析 (3)考点三静电力作用下的平衡问题 (3)【思想方法与技巧】 (4)用对称法处理场强叠加问题 (4)第二节电场能的性质 (4)【基本概念、规律】 (4)【重要考点归纳】 (5)考点一电势高低及电势能大小的比较 (5)考点二等势面与粒子运动轨迹的分析 (5)考点三公式U＝Ed的拓展应用 (6)考点四电场中的功能关系 (6)【思想方法与技巧】 (7)E－x和φ－x图象的处理方法 (7)第三节电容器与电容带电粒子在电场中的运动 (7)【基本概念、规律】 (7)【重要考点归纳】 (8)考点一平行板电容器的动态分析 (8)考点二带电粒子在电场中的直线运动 (9)考点三带电粒子在电场中的偏转 (9)【思想方法与技巧】 (10)带电粒子在交变电场中的偏转 (10)对称思想、等效思想在电场问题中的应用 (10)第一节电场力的性质【基本概念、规律】一、电荷和电荷守恒定律1．点电荷：形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷．2．电荷守恒定律(1)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．(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电．二、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，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．公式：F ＝k q 1q 2r 2，式中的k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫做静电力常量． 3．适用条件：(1)点电荷；(2)真空．三、电场强度1．意义：描述电场强弱和方向的物理量．2．公式(1)定义式：E ＝F q，是矢量，单位：N/C 或V/m. (2)点电荷的场强：E ＝k Q r 2，Q 为场源电荷，r 为某点到Q 的距离． (3)匀强电场的场强：E ＝U d. 3．方向：规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向．四、电场线及特点1．电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向．2．电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处．(2)电场线不相交．(3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大．(4)沿电场线方向电势降低．(5)电场线和等势面在相交处互相垂直．3．几种典型电场的电场线(如图所示)【重要考点归纳】考点一对库仑定律的理解和应用1．对库仑定律的理解(1)F ＝k q 1q 2r 2，r 指两点电荷间的距离．对可视为点电荷的两个均匀带电球，r 为两球心间距． (2)当两个电荷间的距离r →0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大．2．电荷的分配规律(1)两个带同种电荷的相同金属球接触，则其电荷量平分．(2)两个带异种电荷的相同金属球接触，则其电荷量先中和再平分．考点二电场线与带电粒子的运动轨迹分析1．电荷运动的轨迹与电场线一般不重合．若电荷只受电场力的作用，在以下条件均满足的情况下两者重合：(1)电场线是直线．(2)电荷由静止释放或有初速度，且初速度方向与电场线方向平行．2．由粒子运动轨迹判断粒子运动情况：(1)粒子受力方向指向曲线的内侧，且与电场线相切．(2)由电场线的疏密判断加速度大小．(3)由电场力做功的正负判断粒子动能的变化．3.求解这类问题的方法：(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景．(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．考点三静电力作用下的平衡问题1.解决这类问题与解决力学中的平衡问题的方法步骤相同，只不过是多了静电力而已．2.(1)解决静电力作用下的平衡问题，首先应确定研究对象，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)电荷在匀强电场中所受电场力与位置无关；库仑力大小随距离变化而变化．考点四带电体的力电综合问题解决该类问题的一般思路【思想方法与技巧】用对称法处理场强叠加问题对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中，应用对称性不仅能帮助我们认识和探索某些基本规律，而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题．利用对称法分析解决物理问题，可以避免复杂的数学演算和推导，直接抓住问题的特点，出奇制胜，快速简便地求解问题．第二节电场能的性质【基本概念、规律】一、电场力做功和电势能1．电场力做功(1)特点：静电力做功与实际路径无关，只与初末位置有关．(2)计算方法①W ＝qEd ，只适用于匀强电场，其中d 为沿电场方向的距离．②W AB ＝qU AB ，适用于任何电场．2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功．(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，即W AB ＝E p A －E p B ＝－ΔE p .(3)电势能具有相对性．二、电势、等势面1．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．(2)定义式：φ＝E p q. (3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选取不同而不同．2．等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面．(2)特点①在等势面上移动电荷，电场力不做功．②等势面一定与电场线垂直，即与场强方向垂直．③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方，电场线越密)．三、电势差1．定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力所做的功W AB与移动的电荷的电量q的比值．2．定义式：U AB＝W AB q.3．电势差与电势的关系：U AB＝φA－φB，U AB＝－U BA.4．电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积，即U AB＝Ed.特别提示：电势和电势差都是由电场本身决定的，与检验电荷无关，但电场中各点的电势与零电势点的选取有关，而电势差与零电势点的选取无关．【重要考点归纳】考点一电势高低及电势能大小的比较1．比较电势高低的方法(1)根据电场线方向：沿电场线方向电势越来越低．(2)根据U AB＝φA－φB：若U AB＞0，则φA＞φB，若U AB＜0，则φA＜φB.(3)根据场源电荷：取无穷远处电势为零，则正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低．2．电势能大小的比较方法(1)做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加(与其他力做功无关)．(2)电荷电势法正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大．考点二等势面与粒子运动轨迹的分析1．几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负；(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等；(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况．考点三公式U＝Ed的拓展应用1．在匀强电场中U＝Ed，即在沿电场线方向上，U∝d.推论如下：(1)如图甲，C点为线段AB的中点，则有φC＝φA＋φB2.(2)如图乙，AB∥CD，且AB＝CD，则U AB＝U CD.2．在非匀强电场中U＝Ed虽不能直接应用，但可以用作定性判断．考点四电场中的功能关系1．求电场力做功的几种方法(1)由公式W＝Fl cos α计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W＝Eql cos α.(2)由W AB＝qU AB计算，此公式适用于任何电场．(3)由电势能的变化计算：W AB＝E p A－E p B.(4)由动能定理计算：W电场力＋W其他力＝ΔE k.注意：电荷沿等势面移动电场力不做功．2．电场中的功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变．(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变．(3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化．3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系．(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功)．(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化．(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系．(4)有电场力做功的过程机械能不守恒，但机械能与电势能的总和可以守恒．【思想方法与技巧】E －x 和φ－x 图象的处理方法1．E －x 图象(1)反映了电场强度随位移变化的规律．(2)E ＞0表示场强沿x 轴正方向；E ＜0表示场强沿x 轴负方向．(3)图线与x 轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定．2．φ－x 图象(1)描述了电势随位移变化的规律．(2)根据电势的高低可以判断电场强度的方向是沿x 轴正方向还是负方向．(3)斜率的大小表示场强的大小，斜率为零处场强为零．3.看懂图象是解题的前提，解答此题的关键是明确图象的斜率、面积的物理意义．第三节电容器与电容带电粒子在电场中的运动【基本概念、规律】一、电容器、电容1．电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成．(2)带电量：一个极板所带电量的绝对值．(3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能．放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能．2．电容(1)定义式：C ＝Q U. (2)单位：法拉(F)，1 F ＝106μF ＝1012pF.3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两极板间距离成反比．(2)决定式：C ＝εr S 4πkd ，k 为静电力常量．特别提醒：C ＝Q U 适用于任何电容器，但C ＝εr S 4πkd仅适用于平行板电容器．二、带电粒子在电场中的运动1．加速问题(1)在匀强电场中：W ＝qEd ＝qU ＝12mv 2－12mv 20； (2)在非匀强电场中：W ＝qU ＝12mv 2－12mv 20. 2．偏转问题(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场．(2)运动性质：匀变速曲线运动．(3)处理方法：利用运动的合成与分解．①沿初速度方向：做匀速运动．②沿电场方向：做初速度为零的匀加速运动．特别提示：带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．【重要考点归纳】考点一平行板电容器的动态分析运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路1．确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．(1)保持两极板与电源相连，则电容器两极板间电压不变．(2)充电后断开电源，则电容器所带的电荷量不变．2．用决定式C ＝εr S 4πkd分析平行板电容器电容的变化． 3．用定义式C ＝Q U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化． 4．用E ＝U d分析电容器两极板间电场强度的变化． 5.在分析平行板电容器的动态变化问题时，必须抓住两个关键点：(1)确定不变量：首先要明确动态变化过程中的哪些量不变，一般情况下是保持电量不变或板间电压不变．(2)恰当选择公式：要灵活选取电容的两个公式分析电容的变化，还要应用E ＝U d ，分析板间电场强度的变化情况．考点二带电粒子在电场中的直线运动 1．运动类型(1)带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动．(2)带电粒子在不同的匀强电场或交变电场中做匀加速、匀减速的往返运动．2．分析思路(1)根据带电粒子受到的电场力，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运动情况．(2)根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解．此方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场．(3)对带电粒子的往返运动，可采取分段处理．考点三带电粒子在电场中的偏转1．基本规律设粒子带电荷量为q ，质量为m ，两平行金属板间的电压为U ，板长为l ，板间距离为d (忽略重力影响)，则有(1)加速度：a ＝F m ＝qE m ＝qU md. (2)在电场中的运动时间：t ＝l v 0. (3)位移⎩⎪⎨⎪⎧ v xt ＝v 0t ＝l 12at 2＝y ， y ＝12at 2＝qUl 22mv 20d. (4)速度⎩⎪⎨⎪⎧v x ＝v 0v y ＝at ，v y ＝qUt md ， v ＝v 2x ＋v 2y ，tan θ＝v y v x ＝qUl mv 20d. 2．两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的．证明：由qU 0＝12mv 20及tan θ＝qUl mdv 20得tan θ＝Ul 2U 0d. (2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点，即O 到电场边缘的距离为l 2. 3．带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系：当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解：qU y ＝12mv 2－12mv 20，其中U y ＝U dy ，指初、末位置间的电势差．【思想方法与技巧】带电粒子在交变电场中的偏转1．注重全面分析(分析受力特点和运动特点)，找到满足题目要求所需要的条件．2．比较通过电场的时间t 与交变电场的周期T 的关系：(1)若t ≪T ，可认为粒子通过电场的时间内电场强度不变，等于刚进入电场时刻的场强．(2)若不满足上述关系，应注意分析粒子在电场方向上运动的周期性．对称思想、等效思想在电场问题中的应用一、割补法求解电场强度由于带电体不规则，直接求解产生的电场强度较困难，若采取割或补的方法，使之具有某种对称性，从而使问题得到简化．二、等效法求解电场中的圆周运动1.带电粒子在匀强电场和重力场组成的复合场中做圆周运动的问题是一类重要而典型的题型．对于这类问题，若采用常规方法求解，过程复杂，运算量大．若采用“等效法”求解，则过程往往比较简捷．2.等效法求解电场中圆周运动问题的解题思路：(1)求出重力与电场力的合力F 合，将这个合力视为一个“等效重力”．(2)将a ＝F 合m视为“等效重力加速度”． (3)将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解．。

2020年高考物理专题复习：电场强度的理解、电场线与运动轨迹问题精讲

考点精讲一、电场强度1. 静电场（1）电场是存在于电荷周围的一种物质，静电荷产生的电场叫静电场。

（2）电荷间的相互作用是通过电场实现的。

电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

2. 电场强度（1）物理意义：表示电场的强弱和方向。

（2）定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度。

（3）定义式：E ＝qF 。

（4）标矢性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，电场强度的叠加遵从平行四边形定则。

二、电场线1. 定义：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. 特点：（1）电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处；（2）电场线在电场中不相交；（3）在同一电场里，电场线越密的地方场强越大；（4）电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向；（5）沿电场线方向电势逐渐降低；（6）电场线和等势面在相交处互相垂直。

3. 几种典型电场的电场线（如图所示）。

4. 电场线与电荷运动的轨迹（1）电荷运动的轨迹与电场线一般不重合，若电荷只受电场力的作用，在以下条件均满足的情况下两者重合：①电场线是直线；②电荷由静止释放或有初速度，且初速度方向与电场线方向平行。

（2）由粒子运动轨迹判断粒子运动情况：①粒子受力方向指向曲线的内侧，且与电场线相切； ②由电场线的疏密判断加速度大小； ③由电场力做功的正负判断粒子动能的变化。

典例精析例题1 如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q （q >0）的固定点电荷。

已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为（k 为静电力常量）（）A. k23R q B. k 2910R q C. k 2R qQ + D. k299R qQ + 【考点】电场强度的计算【思路分析】电荷q 产生的电场在b 处的场强E b ＝2Rkq，方向水平向右，由于b 点的合场强为零，故圆盘上的电荷产生的电场在b 处的场强E b ′＝E b ，方向水平向左，故Q ＞0.由于b 、d 关于圆盘对称，故Q 产生的电场在d 处的场强E d ′＝E b ′＝2R kq，方向水平向右，电荷q 产生的电场在d 处的场强E d ＝229)3(R kqR kq =，方向水平向右，所以d 处的合场强的大小E ＝E d ′＋E d ＝k2910R q。

2020高三物理专题06 静电场(解析版)

专题06 静电场★考点一：库仑定律，电场强度的计算1.如图所示的三个点电荷q 1、q 2、q 3，固定在一条直线上，q 2和q 3的距离为q 1和q 2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比q 1∶q 2∶q 3为（）．A ．（－9）∶4∶（－36）B ．9∶4∶36C ．（－3）∶2∶（－6）D ．3∶2∶6【答案】 A【解析】 q 1、q 2、q 3三个点电荷中任意两个点电荷对第三个点电荷的合力为零，由此可知q 1、q 3为同种电荷，它们与q 2互为异种电荷．q 1、q 2间距离设为r ，对q 3有kq 1q 33r 2＝kq 2q 32r 2，所以q 1q 2＝94；对q 1有kq 2q 1r 2＝kq 1q 33r 2，所以q 2q 3＝19. 考虑q 1、q 2、q 3的电性，其电荷量之比为q 1∶q 2∶q 3＝（－9）∶4∶（－36），A 对．2. 三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。

球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F 。

现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变。

由此可知（）A.n=3B.n=4C.n=5D.n=6 【答案】D【解析】当两个完全相同的带同种电荷的小球接触后，它们的总电荷量将平分；如果两个完全相同的小球带的是异种电荷，那么当它们接触后，它们带的电荷将先中和，之后再将剩余的电荷量平分．找到小球带的电量的关系之后，根据库仑力的公式就可以求得作用力的大小，从而可以求得n 的数值．设1、2距离为R ，则球1、2之间作用力为：F =knq 2R 2，3与2接触后，它们带的电的电量平分，均为：nq2，再3与1接触后，它们带的电的总电量平分，均为（n+2）q4，将球3移至远处后，球1、2之间作用力为 F=k F =kn （n+2）q 28R 2，有上两式解得：n=6，故选D ．3.（多选）如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a 、b 、c （可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（） A ．a 对b 的静电力一定是引力 B ．a 对b 的静电力可能是斥力 C ．a 的电荷量可能比b 少 D ．a 的电荷量一定比b 多【答案】AD【解析】根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此A 正确；B 错误；同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电荷量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，故D 正确，C 错误。

2020版高考物理专题1.14静电场知识的应用(电磁部分)(含解析)

专题1.14 静电场知识的应用一．选择题1．（2019江苏七市三模）西汉著作《淮南子》中记有“阴阳相薄为雷，激扬为电”，人们对雷电的认识已从雷公神话提升到朴素的阴阳作用．下列关于雷电的说法错误的是( )A. 发生雷电的过程是放电过程B. 发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程C. 发生雷电的过程中，电荷的总量增加D. 避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击【参考答案】C【名师解析】雷电的产生原因是：云块随气流运动时，相互之间会因的摩擦而带上不同的电荷，当这些带不同电荷的云块又运动到一起或带电云块与大地，山脉接触时，就会发生大规模电荷转移即大规模放电现象。

即雷电。

所以发生雷电的过程是放电过程，发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程，选项AB正确；发生雷电的过程中，正负电荷中和，电荷的总量不增加，选项C错误；避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击，选项D 正确。

2.（6分）（2019湖北武汉武昌5月调研）如图是静电除尘器除尘原理图，M、N是直流高压电源的两极，通过某种机制使电场中的尘埃带上负电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。

图示位置的a、b、c三点在同一直线上，且|ab|＝|bc|．下列判断正确的是（）A．N是直流高压电源的负极B．电场中b点的电势高于c点的电势C．同一个点电荷在电场中c 点受到的电场力小于在a点受到的电场力D．电场中 c、b 间的电势差U cb小于b、a间的电势差U ba【参考答案】CD【命题意图】本题以静电除尘器除尘原理图切入，考查静电场、电势和电势差、电场力及其相关知识点。

【解题思路】电场中的尘埃带上负电，在电场力的作用下向集尘极迁移，所以N是直流高压电源的正极，选项A错误；根据N为直流电源的正极，所以电场方向由集尘极指向放电极，故电场中c点电势高于b 点电势，选项B错误；放电极与集电极之间的电场线类似于负点电荷电场，同一个点电荷在电场中所受的电场力F＝qE，因为b点更靠近放电极（场源电荷），所以a点的电场线更加密，即a点电场强度更大，所以同一个电荷在电场中c点受到的电场力小于a点受到的电场力，选项C正确；因为电场不是匀强电场，靠近放电极的电场强度更大，又因为U＝Ed，所以电场中 c、b间的电势差U cb小于b、a间的电势差U ba，选项D正确。

解析版-2020年高考物理二轮复习对点集训-静电场

绝密★启用前2020年高考物理二轮复习对点集训-静电场一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.如图，是一个常用的电子元件，关于它的说法正确的是()A．这个电子元件名称叫电阻B．这个电子元件的电容是220法拉C．这个电子元件的电量是50库仑D．这个电子元件额定电压为50伏【答案】D【解析】由该电子元件的铭牌“50 V220 μF”，μF是电容的单位，可知，这个电子元件名称是电容器，其电容是220 μF，额定电压为50 V．由Q＝CU知，C一定，电量与电压有关，故D正确，A、B、C错误．2.关于对库仑定律的理解和应用，以下说法中正确的是()A．两个点电荷的电荷量分别为q1和q2，它们之间的距离为r，当两个点电荷带同种电荷时，它们之间的库仑力F＜k，带异种电荷时F＞kB．两个点电荷的电荷量分别是q1和q2，相距为r，在它们之间放一厚度略小于r的玻璃板，则它们之间的库仑力为F＝kC．真空中一个固定的点电荷A，电荷量为q1，另有一个电荷量为q2的点电荷B以A为圆心，做半径为r的匀速圆周运动，则它们之间的库仑力为F＝kD．根据F＝k知，当两个带电体相距很近时，比如r趋近于0，它们之间的库仑力会无穷大【答案】C【解析】用库仑定律计算两个点电荷间的作用力时，不论是引力还是斥力，都是适用的，所以选项A错误；库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，中间隔有玻璃板(绝缘体)时，公式F＝k不再适用了，所以选项B错误．选项D中，r很小时，两个带电体已不能视为点电荷，这时公式不再适用，所以D错误．3.如图所示，+Q1和﹣Q2是两个可自由移动的电荷，Q2=4Q1．现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么（）A．Q3应为负电荷，放在Q1的左边B．Q3应为负电荷，放在Q2的右边C．Q3应为正电荷，放在Q1的左边D．Q3应为正电荷，放在Q2的右边【答案】A【解析】假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立．设Q3所在位置与Q1的距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小．即：由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方．根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，可判断Q3带负电．故选A．4.如图所示，a、b是x轴上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，c、d两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是()A．d点的电荷带负电B．检验电荷在a点的电势能大于在b点的电势能C．图中的轨迹可能恰与某条电场重合D．检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少【答案】D【解析】由于只受电场力的作用，检验电荷做曲线运动，所以电场力指向轨迹的凹侧，所以d点的电荷带正电，故A错误；a、b两点电势均为零，故检验电荷在两处的电势能相等，故B错误；由等量异种电荷的电场分布可知，该电荷自由移动的曲线轨迹不可能与电场线重合，故C错误；检验电荷从a到b过程中，电势先降低后升高，电场力先做负功后做正功，故电势能先增加后减小，故D正确．5.如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为φ和φ，a、b的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为()A．vB．·vC．·vD． 1.5v【答案】B【解析】由动能定理知从a到c：qUac＝m(4v2－v2)＝1.5mv2＝0.8qφ，设该粒子经过等势面b时的速率为v b，则qUab＝m(v－v2)＝0.4qφ，联立可得：v b＝·v，B正确．6.关于电场强度，下列说法中正确的是()A．电荷受到的电场力越大，电场强度越大B．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C．负电荷受到的电场力方向跟电场强度方向相反D．放入电场中电荷的电荷量越大，该点的电场强度越小【答案】C【解析】由场强的定义式E＝知，该式采用比值法定义，场强由电场本身决定，故A、D错误．据场强方向的规定，正电荷的受力方向是电场强度的方向，负电荷所受电场力的方向与场强方向相反．故B错误，C正确．7.某一电解电容器如图甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是()A．该电容器只有在电压为45 V时，电容才是33 μFB．该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10－5CC．接通电路后，电容器的电容仍是33 μFD．接通电路后，灯泡能持续发亮【答案】C【解析】无论电容器是否充电，其电容都是33 μF，选项A错误，C正确；该电容器能容纳的最大电荷量Q＝CU≈1.5×10－3C，选项B错误；电容器仅在充电时灯泡发光，充电结束后，灯泡熄灭，选项D错误.8.如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为()A．U OP＝－10sinθ(V)B．U OP＝10sinθ(V)C．U OP＝－10cosθ(V)D．U OP＝10cosθ(V)【答案】A【解析】由题图可知匀强电场的方向是沿y轴负方向的．沿着电场线的方向电势是降低的，所以P 点的电势高于O点的电势，O、P两点的电势差U OP为负值．根据电势差与场强的关系U OP＝－Ed ＝－E·R sinθ＝－10sinθ(V)，所以A正确．9.真空中，带电荷量为Q的点电荷产生的电场中，在距离点电荷r处放置一试探电荷，若试探电荷电荷量为q，则该处的场强大小为()A． 0B．C．D．与放在该点的试探电荷有关系【答案】C【解析】点电荷周围存在的电场不会为零，故A错误．由库仑定律得：F＝，且E＝，故E＝，故B错误，C正确．电场强度与试探电荷无关，故D错误．10.一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强()A．一定增强B．一定减弱C．可能增强也可能减弱D．不变【答案】D【解析】无论金属球带多少电荷，处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，故D项正确．二、多选题11.(多选)如图所示，分别在M、N两点固定两个点电荷＋Q和＋q(Q＞q)，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点．下列说法正确的是()A．A点场强大于B点场强B．C点电势与D点电势相等C．AO两点间的电势差与BO两点间的电势差相等D．将某正电荷从C点移到O点，电场力做负功【答案】ABD【解析】由于Q＞q，A点处电场线比B点处电场线密，A点场强大于B点场强，故A正确；电场线关于MN对称，则C点电势等于D点电势．B正确；由于Q＞q，AO间电场线比OB间电场线密，AO间场强大于BO间场强，U＝Ed，d相同，则AO两点间的电势差大于BO两点间的电势差，故C错误；某正电荷由C到O过程，受排斥力的作用，电场力做负功，故D正确．12.(多选)如图所示，真空中有两个点电荷Q1＝＋4×10－8C和Q2＝－1×10－8C，分别固定在x坐标轴的x＝0和x＝6 cm的位置上．在x轴上电场强度方向沿x轴正方向的区间是()A． (－∞，0)B． (0,6)C． (6,12)D． (12，＋∞)【答案】BD【解析】根据点电荷的场强公式E＝，所以要使电场强度为零，那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等，方向相反．不会在Q1的左边，因为Q1的电荷量大于Q2，也不会在Q1Q2之间，因为它们电荷相反，在中间的电场方向都是一样的，所以，只能在Q2右边．设该位置到Q2的距离是L，所以＝解得L＝6 cm所以x坐标轴上x＝12 cm处的电场强度为零．在Q1Q2之间，正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强方向沿x轴正方向，所以实际场强也是沿x 轴正方向，根据点电荷的场强公式得x坐标轴大于12 cm区域电场强度方向沿x轴正方向区域．所以x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向的区间是(0,6)和(12，＋∞)，故B、D正确，A、C错误．13.(多选)如图所示的是正点电荷所形成的电场中一条电场线，电场线上a和b、b和c间的距离都为d，则下列说法中正确的是()A．a点的电势一定高于b点的电势B．a点的场强一定大于b点的场强C．ab两点间的电势差等于bc两点间的电势差D．将一正电荷由a点移到b点的过程中，电场力做正功【答案】ABD【解析】根据顺着电场线方向电势逐渐降低，则知a点的电势一定高于b点的电势，故A正确．a 点离正点电荷较近，由点电荷场强公式E＝k分析可知：a点的场强一定大于b点的场强，故B 正确．ab间的场强大于bc间的场强，由U＝Ed可知ab两点间的电势差大于bc两点间的电势差，故C错误．将一正电荷由a点移到b点的过程中，正电荷所受的电场力方向向右，与位移方向相同，所以电场力做正功．故D正确．14.(多选)细胞膜的厚度等于700 nm(1 nm＝10－9m)，当膜的内外层之间的电压达0.4 V时，即可让一价钠离子渗透. 设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时()A．膜内电场强度为5.71×105V/mB．膜内电场强度为1.04×106V/mC．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于6.4×10－20JD．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于1.28×10－19J【答案】AC【解析】由公式E＝＝V/m≈5.71×105V/m，所以A正确，B错误．由公式W＝qU＝1.6×10－19×0.4 J＝6.4×10－20J，C正确，D错误．三、计算题15.在电场中把电量为2.0×10﹣9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功，再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10﹣7J．（1）求A、C两点间电势差；（2）电荷从A经B移到C，电势能的变化怎样？【答案】（1）－125V（2）电荷从A经B移到C，电势能先降低1.5×10﹣7J，再增加4.0×10﹣7J【解析】（1）在电场中把电量为2.0×10﹣9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10﹣7J，再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10﹣7J，故电场力做的总功为：W AC=W AB+W BC=1.5×10﹣7J－4.0×10﹣7J=－2.5×10﹣7J故：（2）电场力做的功等于电势能的减小量；在电场中把电量为 2.0×10﹣9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10﹣7J，电势能降低1.5×10﹣7J.再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10﹣7J，电势能增加4.0×10﹣7J.16.如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d＝4 mm，充电后两极板电势差为120 V．A板带正电，若它的电容为3 μF，且P到A板距离为1 mm.求：(1)每一板的带电荷量；(2)一个电子在P点具有的电势能；(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能；(4)两板间的电场强度．【答案】(1)3.6×10－4C(2)－90 eV(3)120 eV (4)3×104N/C【解析】(1)由Q＝UC得Q＝120×3×10－6C＝3.6×10－4C.(2)E P＝－eφP＝－e d PB＝－90 eV.(3)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以由动能定理得E k－0＝－eU BA，E k＝120 eV.(4)E＝＝3×104N/C.17.如图甲所示，两块平行金属板，相距为d，加上如图乙所示的方波形电压，电压的最大值为U，周期为T.现有一离子束，其中每个粒子的带电荷量为q，质量为m，从两板左端与两板等距处的O 点沿与板平行的直线OO′方向连续地射入．设粒子通过平行板所用的时间为T(和电压变化的周期相同)，且已知所有的粒子最后都可以通过平行板间的空间而打在右端的靶子上，试求粒子最后打在靶上的位置范围(即与O′的最大距离与最小距离，重力的影响不计)．【答案】≤y≤【解析】画出粒子的速度－时间图象可知，在t＝0、T、2T、3T…等时刻入射的粒子将有最大的侧移位移．y max＝a()2＋a··＝.在t＝、、…等时刻入射的粒子将有最小的侧移位移y min＝a()2＝.所以粒子最后打在靶上的位置范围为≤y≤.。