電場本章主要考查庫侖定律、電場及其性質(zhì)、電場中的導(dǎo)體、帶電粒子在電場中的運動、平行板電容器。由于有關(guān)電場的實際現(xiàn)象學(xué)生沒有直接經(jīng)驗，再加上實驗很難在學(xué)生的頭腦中形成明確的圖景，有關(guān)電場的知識比較抽象。所以這部分內(nèi)容很多同學(xué)覺得學(xué)得不踏實，應(yīng)用概念和規(guī)律解決問題不熟練、不肯定，會出現(xiàn)題意分析不清，知識運用不當(dāng)?shù)雀鞣N各樣的錯誤。例1如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離為l，為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷，使其電量的絕對值均為Q，那么，a、b兩球之間的萬有引力F引庫侖力F庫分別為：【錯解】（1）因為a，b兩帶電球殼質(zhì)量分布均勻，可將它們看作質(zhì)量集中在球心的質(zhì)點，也可看作點電荷，因此，萬有引力定律和庫侖定律對它們都適用，故其正確答案應(yīng)選A。（2）依題意，a，b兩球中心間的距離只有球半徑的3倍，它們不能看作質(zhì)點，也不能看作點電荷，因此，既不能用萬有引力定律計算它們之間的萬有引力，也不能用庫侖定律計算它們之間的靜電力，故其正確答案應(yīng)選B?！惧e解原因】由于一些同學(xué)對萬有引力定律和庫侖定律的適用條件理解不深刻，產(chǎn)生了上述兩種典型錯解，因庫侖定律只適用于可看作點電荷的帶電體，而本題中由于a，b兩球所帶異種電荷的相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布比較密集，又因兩球心間的距離l只有其半徑r的3倍，不滿足l＞＞r的要求，故不能將兩帶電球殼看成點電荷，所以不能應(yīng)用庫侖定律。萬有引力定律適用于兩個可看成質(zhì)點的物體，雖然兩球心間的距離l只有其半徑r的3倍，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看作質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點。因此，可以應(yīng)用萬有引力定律。綜上所述，對于a，b兩帶電球殼的整體來說，滿足萬有引力的適用條件，不滿足庫侖定律的適用條件，故只有選項D正確。例2如圖所示，實線是一個電場中的電場線，虛線是一個負檢驗電荷在這個電場中的軌跡，若電荷是從a處運動到b處，以下判斷正確的是：

[

]A．電荷從a到b加速度減小B．b處電勢能大C．b處電勢高D．電荷在b處速度小【錯解】由圖可知，由a→b，速度變小，所以，加速度變小，選A。因為檢驗電荷帶負電，所以電荷運動方向為電勢升高方向，所以b處電勢高于a點，選C【錯解原因】選A的同學(xué)屬于加速度與速度的關(guān)系不清；選C的同學(xué)屬于功能關(guān)系不清。【分析解答】由圖可知b處的電場線比a處的電場線密，說明b處的場強大于a處的場強。根據(jù)牛頓第二定律，檢驗電荷在b處的加速度大于在a處的加速度，A選項錯。由圖8－1可知，電荷做曲線運動，必受到不等于零的合外力，即Fe≠0，且Fe的方向應(yīng)指向運動軌跡的凹向。因為檢驗電荷帶負電，所以電場線指向是從疏到密。再利用“電場線方向為電勢降低最快的方向”判斷a，b處電勢高低關(guān)系是Ua＞Ub，C選項不正確。根據(jù)檢驗電荷的位移與所受電場力的夾角大于90°，可知電場力對檢驗電荷做負功。功是能量變化的量度，可判斷由a→b電勢能增加，B選項正確；又因電場力做功與路徑無關(guān)，系統(tǒng)的能量守恒，電勢能增加則動能減小，即速度減小，D選項正確。例3

將一電量為q=2×106C的點電荷從無限遠處移至電場中某點，電場力做功4×10-5J，求A點的電勢。【錯解】【錯解原因】一是可能混淆了電勢與電勢差兩個概念間的區(qū)別。在電場力的功的計算式W=qU中，U系指電場中兩點間的電勢差而不是某點電勢。二是不清楚如何處理各量的正負號.【分析解答】

建議W，q，U三者都取絕對值運算，各量正負所表示的物理意義另做判斷。解：設(shè)A與無限遠處的電勢差為U，由W=qU，因為電場力對正電荷做正功，必由高電勢移向低電勢，而無限遠處的電勢為0,所以UA=－20V例4．（2005年·上海）如圖，帶電量為+q的點電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心．若圖中a點處的電場強度為零，根據(jù)對稱性，帶電薄板在圖中b點處產(chǎn)生的電場強度大小為______________，方向________________．（靜電力恒量為k）【答案】，水平向左（或垂直薄板向左）例5

,如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子，以初速度v0，從A點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強電場中，粒子通過電場中B點時，速率vB=2v0，方向與電場的方向一致，則A，B兩點的電勢差為：【錯解】帶電粒子在電場中運動，一般不考慮帶電粒子的重力，根據(jù)動能定理，電場力所做的功等于帶電粒子動能的增量，電勢差等于動能增量與電量Q的比值，應(yīng)選D。【錯解原因】帶電粒子在電場中運動，一般不考慮帶電粒子的重力，則粒子在豎直方向?qū)⒈３钟兴俣葀0，粒子通過B點時不可能有與電場方向一致的2v0，根據(jù)粒子有沿場強方向的速度2v0，則必是重力作用使豎直向上的速度變?yōu)榱恪Ｈ缫欢ú豢紤]粒子重力，這只有在電場無限大，帶電粒子受電場力的作用，在電場方向上的速度相比可忽略不計的極限狀態(tài)，且速度沿電場方向才能成立。而本題中v0與vB相比不能忽略不計，因此本題應(yīng)考慮帶電粒子的重力?！痉治鼋獯稹吭谪Q直方向做勻減速直線運動2gh=v02①根據(jù)動能定理恒定電流本章主要考查電路的計算，電路的分析和電路的設(shè)計。由于電路的知識初中學(xué)過一些，也形成了一定的解題套路，常犯的錯誤有：不對電路進行分析就照搬舊的解題套路亂套公式；邏輯推理時沒有逐步展開，企圖走“捷徑”；造成思維“短路”；對含有電容器的問題忽略了動態(tài)變化過程的分析等。例1

如圖所示電路，已知電源電動勢ε=6.3V，內(nèi)電阻r=0.5Ω，固定電阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3是阻值為5Ω的滑動變阻器。按下電鍵K，調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸點，求通過電源的電流范圍?！惧e解】將滑動觸頭滑至左端，R3與R1串聯(lián)再與R2并聯(lián)，外電阻再將滑動觸頭滑至右端R3與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián)，外電阻【錯解原因】由于平時實驗，常常用滑動變阻器作限流用（滑動變阻器與用電器串聯(lián)）當(dāng)滑動頭移到兩頭時，通過用電器的電流將最大或最小。以至給人以一種思維定勢：不分具體電路，只要電路中有滑動變阻器，滑動頭在它的兩頭，通過的電流是最大或最小。【分析解答】將電路化簡成下圖。外電路的結(jié)構(gòu)是R′與R2串聯(lián)、（R3-R′）與R1串聯(lián)，然后這兩串電阻并聯(lián)。要使通過電路中電流最大，外電阻應(yīng)當(dāng)最小，要使通過電源的電流最小，外電阻應(yīng)當(dāng)最大。設(shè)R3中與R2串聯(lián)的那部分電阻為R′，外電阻R為R1因為，兩數(shù)和為定值，兩數(shù)相等時其積最大，兩數(shù)差值越大其積越小。所以可以求得電阻最大為2.5Ω最小為1.6Ω。進而求得通過電源的電流范圍是2.1A到3A。例2。在圖示的電路中，電源的內(nèi)阻不能忽略，電阻R1=10歐，電阻R2=12歐。當(dāng)電鍵K拔向a時，伏特表的示數(shù)為4.0伏，電鍵K拔向b時，伏特表的示數(shù)可能是A、3.6伏B、4.2伏C、4.8伏D、5.0伏【錯解】由于外電路電阻增大，所以路端電壓增大，應(yīng)選擇B、C、D【錯解原因】學(xué)生見題目簡單想走“捷徑”。【分析解答】U1=U2=得：U2=＜4.8V應(yīng)選擇B例3

在電源電壓不變的情況下，為使正常工作的電熱器在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量增加一倍，下列措施可行的是(

)A、剪去一半的電阻絲B、并聯(lián)一根相同的電阻絲C、串聯(lián)一根相同的電阻絲D、使電熱器兩端的電壓增大一些【錯解】

為原來的一半，所以選A、B。【錯解原因】

忽略了每根電阻絲都有一定的額定功率這一隱含條件。

【分析解答】

將電阻絲剪去一半后，其額定功率減小一半，雖然這樣做在理論上滿足使熱量增加一倍的要求，但由于此時電阻絲實際功率遠遠大于額定功率，因此電阻絲將被燒壞。故只能選B。例4

如圖所示，電源電壓保持不變，變阻器R1的最大值大于R2的阻值，在滑片P自右向左滑動過程中，R1的電功率如何變化？

【錯解】采用“端值法”，當(dāng)P移至最左端時，R1＝0，則Rl消耗的電功率變?yōu)?，由此可知，當(dāng)滑片P自右向左滑動過程中，R1的電功率是變小的。【錯解另原因】學(xué)生司在解岔題過帝程中劈燕總結(jié)栗經(jīng)驗耕，得陶出電仍路變固化問混題可蝴以用襪極值對法。識而實黑際上汗這種強方法樸不能很解決贏所有惱問題。【分析亡解答】因此誕，在征這兩轉(zhuǎn)種情頸況時拋，R1的電甩功率弱都是P1＜U2/4丹R，且智不難鑄看出騾，Rl與R2差值連越大袋，P1越小麻于U2／4R。綜上睬所述見，本賽題答脈案應(yīng)潤是滑跌片P自右色向左稅移動軋時，Rl的電恐功率篇逐漸廢變大鄙；當(dāng)R1=R秀2時R1的電蠟功率倡最大亞；繼產(chǎn)續(xù)沿倡此方織向移僑動P時，R1的電始功率救逐漸雅變小里。例5如圖撞所示更，電岸源電隨動勢ε=棚9V，內(nèi)閣電阻r=饑0.羅5Ω，電喪阻R1=5現(xiàn).0索Ω、R2=3縱.5襪Ω、R3=6薄.0略Ω、R4=3忍.0躺Ω，電其容C=陣2.箱0μ禽F。當(dāng)障電鍵K由a與接色觸到旗與b接觸臭通過R3的電晉量是旗多少損？【錯解】求出K接a時碧電容策器所銜帶的敘電量源和K接b時電查容器殃所帶叉的電陣量，瞞這兩程個電展量差逮值就絹是通