高考物理九大热点案例剖析

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
带电荷量为 q，球 2 的带电荷量为 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
[答案] AB
2.(2011·上海高考)两个等量异种点电荷位于 x 轴上，相对原 点对称分布，正确描述电势 φ 随位置 x 变化规律的是图 5 中的
()
图5
解析：等量异种电荷的电场线分布如 图所示。正、负电荷在连线中点处产生的 电势一正一负，故此处即坐标原点处的总 电势为零。又顺电场线方向电势逐渐降低，因此，在坐标原点 左侧，各点的电势都大于零；在坐标原点右侧，各点的电势都 小于零，正电荷处电势最高，负电荷处电势最低，无穷远处的 电势为零。因此，选项 A 正确。
[答案] A
3.(2010·广东高考)如图 6 是某一点电荷的
电场线分布图，下列表述正确的是 ( )
A.a 点的电势高于 b 点的电势
B.该点电荷带负电
C.a 点和 b 点电场强度的方向相同
图6
D.a 点的电场强度大于 b 点的电场强度
[解析] 根据电场线分布规律可知，d点场强大于两电荷连 线的中点O的场强，而O的场强大于b的场强，所以b的场 强小于d的场强，选项B正确，A错误；由于电场关于MN 对称，所以ab的电势差等于bc的电势差，选项C正确； 从a到c移动试探正电荷，电场力做正功，电势能减小， 选项D错误。 [答案] BC
受到的压力
()
A.小于N
B.等于N
C.等于N＋F
D.大于N＋F
解析：设箱子、a球、b球的质量分别为M、m1和m2。 剪断细线之前，对箱子、a球和b球组成的整体有：
N＝Mg＋m1g＋m2g
①
对b球源自文库：Fab＝m2g＋F
②
剪断细线后，b球会加速上升
对箱子和a球组成的整体有：N′＝Mg＋m1g＋Fab′③
答案：C
热点二、电场的基本性质
判断电场强度、电势能、电势差的大小及电势 题型特点 的高低，分析电场中的能量转化情况，分析带电粒子在电
场中的运动情况。
解题方略
1.利用电场线可定性地描述电场强度、电势的 高低等物理量。
2.根据功能关系或能量守恒定律可判断电势能 的变化规律。
[例2] (2011·山东高考)如图3所
[解析] 根据电场线分布规律可知，d点场强大于两电荷连 线的中点O的场强，而O的场强大于b的场强，所以b的场 强小于d的场强，选项B正确，A错误；由于电场关于MN 对称，所以ab的电势差等于bc的电势差，选项C正确； 从a到c移动试探正电荷，电场力做正功，电势能减小， 选项D错误。 [答案] BC
弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为
()
图2
A.l＋25kk0ql22 C.l－45kk0ql22
B.l－kk0ql22 D.l－25kk0ql22
解析：设弹簧的伸长量为 x，取左侧电荷为研究对象，由平衡 状态得 k0x＝klq22＋k2ql22，解得 x＝45kk0ql22，故弹簧原长为 l0＝l－x ＝l－45kk0ql22，C 选项正确.
[针对训练]
1.(2011·江苏高考)一粒子从 A 点射入
电场，从 B 点射出，电场的等势面和粒子 的运动轨迹如图 4 所示，图中左侧前三个 等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列
说法正确的有
()
图4
A.粒子带负电荷
B.粒子的加速度先不变，后变小
C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小，后增大
解析：粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧，且电场力方向 与等势面垂直，根据粒子运动轨迹可大致画出其经过各个位置 时所受电场力方向，可看出电场力方向由低电势指向高电势 处，所以粒子带负电，粒子的加速度 a＝qmE∝E，而电场强度 E 决定于等势面的疏密，可见加速度先不变，后变小，电场力 方向与速度方向成钝角，电场力做负功，粒子减速，电势能增 大，选项 A、B 正确，C、D 错误。
n＋2q 1 大小为 F＝k 4 r2 ·2nq，比较可得 n＝6，选项 D 正确。此题 也可以用代入法进行判断。
[答案] D
[针对训练]
1.(2011·上海高考)如图1所示，在水平
面上的箱子内，带异种电荷的小球
a、b用绝缘细线分别系于上、下两
边，处于静止状态。地面受到的压力为N，球b所受细线的
拉力为F。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面
依题意，a球对b球的吸引力Fab′变大，
即Fab′＞Fab＝m2g＋F
④
由③④式得N′＞Mg＋m1g＋m2g＋F
结合①式可得N′＞N＋F，选项D正确。
答案：D
2.(2009·浙江高考)如图2所示，在光滑绝缘水平面上放置3
个电荷量均为q(q＞0)的相同小球，小球之间用劲度系数
均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态 时，每根弹簧长度为l。已知静电力常量为k，若不考虑
()
A.n＝3
B.n＝4
C.n＝5
D.n＝6
[解析] 设球 1、2 间的距离为 r，根据库仑定律可知 F ＝kq·rn2q；球 3 与球 2 接触后，两者的带电荷量均为12nq；球 3 与球 1 接触后，两者的带电荷量总和平分，即各带12n＋2 1q＝ n＋42q的电荷量；将球 3 移至远处后，球 1、2 之间的作用力
示，在两等量异种点电荷的电场中，
MN为两电荷连线的中垂线，a、b、
c三点所在直线平行于两电荷的连线，
且a与c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷的
连线上。以下判断正确的是
()
A.b点场强大于d点场强 B.b点场强小于d点场强 C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差 D.试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能
《高考物理九大热点》 ——案例剖
析
热点一、库仑定律
题型特点 解题方略
判断带电体能否看成点电荷，计算电荷间的相 互作用力，分析库仑力作用下带电体的平衡、加速问题。
1.当带电体的大小和形状可忽略时，该带电体可 视为点电荷。
2.任何带电体之间均存在库仑力，但库仑定律仅 适用于真空中的点电荷。
[例 1] (2011·海南高考)三个相同的金属小球 1、2、3 分别