專題08電場(chǎng)及綜合01專題網(wǎng)絡(luò)·思維腦圖02考情分析·解密高考03高頻考點(diǎn)·以考定法04核心素養(yǎng)·難點(diǎn)突破05創(chuàng)新好題·輕松練考點(diǎn)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)電場(chǎng)的性質(zhì)1.掌握電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)；掌握電場(chǎng)、電勢(shì)、電勢(shì)差以及電勢(shì)能的判斷方法；3.會(huì)看電場(chǎng)線、等勢(shì)面并能應(yīng)用；4.掌握常見(jiàn)的電場(chǎng)圖像分析；5、掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)原理；6.理解靜電平衡的概念并能應(yīng)用；7.掌握電容公式及兩類電容分析問(wèn)題電場(chǎng)、電勢(shì)差、電勢(shì)能分析電場(chǎng)線、等勢(shì)面帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)中功能關(guān)系及圖像問(wèn)題電容器中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題電場(chǎng)的性質(zhì)電場(chǎng)強(qiáng)度的分析與計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是正電荷所受靜電力的方向，也是電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向，電場(chǎng)的強(qiáng)弱可根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度來(lái)進(jìn)行比較．計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度常用的方法：公式法、平衡條件求解、疊加合成法、對(duì)稱法、補(bǔ)償法、等效法．電勢(shì)高低的判斷判斷依據(jù)判斷方法電場(chǎng)線方向沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低場(chǎng)源電荷的正負(fù)取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，正電荷周圍電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值；靠近正電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低電勢(shì)能的大小正電荷在電勢(shì)能大處電勢(shì)較高，負(fù)電荷在電勢(shì)能大處電勢(shì)較低靜電力做功根據(jù)UAB＝eq\f(WAB,q)，將WAB、q的正負(fù)號(hào)代入，由UAB的正負(fù)判斷φA、φB的高低電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題φ－x圖像(電場(chǎng)方向與x軸平行)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ－x圖線的切線斜率的絕對(duì)值，如果圖線是曲線，電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)；如果圖線是傾斜的直線，電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)(如圖)．切線的斜率為零時(shí)沿x軸方向電場(chǎng)強(qiáng)度為零．在φ－x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的高低，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，進(jìn)而可以判斷電荷在電場(chǎng)中的受力方向．(如圖)電場(chǎng)中常見(jiàn)的φ－x圖像點(diǎn)電荷的φ－x圖像(取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)，如圖．兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線上的φ－x圖像，如圖．兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的φ－x圖像，如圖．E－x圖像(電場(chǎng)方向與x軸平行)E－x圖像為靜電場(chǎng)在x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的變化關(guān)系，若規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度E的正方向，則E>0，電場(chǎng)強(qiáng)度E沿x軸正方向；E<0，電場(chǎng)強(qiáng)度E沿x軸負(fù)方向．E－x圖線與x軸所圍圖形“面積”表示電勢(shì)差(如圖所示)，兩點(diǎn)的電勢(shì)高低根據(jù)電場(chǎng)方向判定．在與粒子運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的題目中，可進(jìn)一步確定粒子的電性、動(dòng)能變化、電勢(shì)能變化等情況．電場(chǎng)中常見(jiàn)的E－x圖像點(diǎn)電荷的E－x圖像：正點(diǎn)電荷及負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x變化關(guān)系的圖像大致如圖所示．兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的E－x圖像，如圖．兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷的E－x圖像，如圖．幾種常見(jiàn)等勢(shì)面的比較電場(chǎng)等勢(shì)面(虛線)圖樣特點(diǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于電場(chǎng)線的一簇平面點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)兩電荷連線的中垂面為等勢(shì)面等量同種正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)在電荷連線上，中點(diǎn)電勢(shì)最低；在中垂線上，中點(diǎn)電勢(shì)最高四個(gè)特點(diǎn)：①在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功．②電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直，并且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面．③等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，反之越?。苋我鈨蓚€(gè)等勢(shì)面都不相交．帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子(帶電體)在電場(chǎng)中的常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)及分析方法常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)受力特點(diǎn)分析方法靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)合外力F合＝0共點(diǎn)力平衡變速直線運(yùn)動(dòng)合外力F合≠0，且與初速度方向在同一條直線上1.用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析a＝eq\f(F合,m)，E＝eq\f(U,d)，v2－v02＝2ad，適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)2．用功能觀點(diǎn)分析W＝qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，勻強(qiáng)和非勻強(qiáng)電場(chǎng)都適用帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(類平拋運(yùn)動(dòng))進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)v0⊥E運(yùn)動(dòng)的分解偏轉(zhuǎn)角：tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qU2l,mdv02)＝eq\f(U2l,2U1d)＝eq\f(2y0,l)側(cè)移距離：y0＝eq\f(qU2l2,2mdv02)＝eq\f(U2l2,4dU1)，y＝y(tǒng)0＋Ltanθ＝(eq\f(l,2)＋L)tanθ帶電體在電場(chǎng)、重力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法對(duì)帶電體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決問(wèn)題．根據(jù)功能關(guān)系或能量守恒的觀點(diǎn)，分析帶電體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往涉及重力勢(shì)能、電勢(shì)能以及動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，總的能量保持不變．電場(chǎng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中帶電粒子所受靜電力和重力都是恒力，可用正交分解法．綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意受力分析要全面，特別注意重力是否需要考慮的問(wèn)題．能量的觀點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)能定理，注意過(guò)程分析要全面，準(zhǔn)確求出過(guò)程中的所有力做的功，判斷是對(duì)分過(guò)程還是對(duì)全過(guò)程使用動(dòng)能定理．運(yùn)用能量守恒定律，注意題目中有哪些形式的能量出現(xiàn)：1）若帶電粒子只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變．2）若帶電粒子只在重力和靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，其機(jī)械能和電勢(shì)能之和保持不變．動(dòng)量的觀點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)量定理，要注意動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式，在一維情況下，各個(gè)矢量必須選同一個(gè)正方向．運(yùn)用動(dòng)量守恒定律，除了要注意動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是矢量式，還要注意題目表述是否為某方向上動(dòng)量守恒．電容影響因素電容器所帶的電荷量與電容器兩極板之間的電勢(shì)差之比．C＝eq\f(Q,U).意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的高低．決定因素：由電容器本身物理?xiàng)l件(大小、形狀、極板相對(duì)位置及電介質(zhì))決定，與電容器是否帶電及電壓無(wú)關(guān)．平行板電容器的電容決定因素：兩極板的正對(duì)面積、電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)、兩板間的距離．決定式：C＝eq\f(εrS,4πkd).考向一：電場(chǎng)性質(zhì)【探究重點(diǎn)】“等效法”“對(duì)稱法”和“填補(bǔ)法”等效法：在保證效果相同的前提下，將復(fù)雜的電場(chǎng)情景變換為簡(jiǎn)單的或熟悉的電場(chǎng)情景．例如：一個(gè)點(diǎn)電荷＋q與一個(gè)無(wú)限大薄金屬板形成的電場(chǎng)，等效為兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，如圖甲、乙所示．對(duì)稱法：利用空間上對(duì)稱分布的電荷形成的電場(chǎng)具有對(duì)稱性的特點(diǎn)，使復(fù)雜電場(chǎng)的疊加計(jì)算問(wèn)題簡(jiǎn)化．例如：如圖所示，均勻帶電的eq\f(3,4)球殼在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)，等效為弧BC產(chǎn)生的電場(chǎng)，弧BC產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，又等效為弧的中點(diǎn)M在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向．填補(bǔ)法：將有缺口的帶電圓環(huán)或圓板補(bǔ)全為完整的圓環(huán)或圓板，將半球面補(bǔ)全為球面，從而化難為易、事半功倍．選用技巧點(diǎn)電荷電場(chǎng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加一般應(yīng)用合成法．均勻帶電體與點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度疊加一般應(yīng)用對(duì)稱法．計(jì)算均勻帶電體某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度一般應(yīng)用補(bǔ)償法或微元法．【高考解密】(2022·湖南卷·2)如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長(zhǎng)棒對(duì)稱放置在長(zhǎng)方體的四條長(zhǎng)邊a、b、c、d上．移去a處的絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變．關(guān)于長(zhǎng)方體幾何中心O點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向和電勢(shì)的變化，下列說(shuō)法正確的是()A．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢(shì)減小B．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢(shì)減小C．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢(shì)增大D．電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢(shì)增大【考向預(yù)測(cè)】(2023·江蘇常州市模擬)如圖所示，電荷均勻分布在半球面上，它在這半球的中心O處電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于E0，兩個(gè)通過(guò)同一條直徑的平面夾角為α，從半球中分出夾角為α的這部分球面，則所分出的這部分球面上(在“小瓣”上)的電荷在O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()A．E＝E0sinα B．E＝E0cosαC．E＝E0cos

eq\f(α,2) D．E＝E0sin

eq\f(α,2)考向二：電場(chǎng)、電勢(shì)差、電勢(shì)能分析【探究重點(diǎn)】判斷靜電力的方向：從軌跡的彎曲方向判斷受力方向，從而分析電場(chǎng)線的方向或電荷的正負(fù)．若已知電場(chǎng)線和軌跡，所受靜電力的方向與電場(chǎng)線(或電場(chǎng)線的切線)共線；若已知等勢(shì)線和軌跡，所受靜電力的方向與等勢(shì)線垂直．電勢(shì)能大小及判斷電勢(shì)能的大小：由WAB＝EpA－EpB可知，若令EpB＝0，則EpA＝WAB，即一個(gè)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能，數(shù)值上等于將其從該點(diǎn)移到零電勢(shì)能位置過(guò)程中靜電力所做的功．做功判斷法：由WAB＝EpA－EpB可知，靜電力做正功，電勢(shì)能減?。混o電力做負(fù)功，電勢(shì)能增大．電荷電勢(shì)法：由Ep＝qφ知正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大．能量守恒法：若只有靜電力做功，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能之和守恒，動(dòng)能增大時(shí)，電勢(shì)能減小，反之電勢(shì)能增大．【高考解密】(2020·全國(guó)卷Ⅲ·21)如圖，∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是()A．沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸增大B．沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢(shì)先減小后增大C．正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大D．將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的總功為負(fù)【考向預(yù)測(cè)】(2023·江蘇省南京航空航天大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試)如圖，圓心為O的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，ab和cd為圓的兩條直徑，∠aOc＝60°.將一電荷量為q的正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，靜電力做功為W(W>0)；若將該電荷從d點(diǎn)移到c點(diǎn)，靜電力做功也為W.下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相等B．電場(chǎng)強(qiáng)度方向由a指向dC．a(chǎn)、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于eq\f(W,2q)D．將該電荷從d點(diǎn)移到圓周上不同點(diǎn)時(shí)，靜電力做功最大值為eq\f(3,2)W考向三：電場(chǎng)線、等勢(shì)面【探究重點(diǎn)】靜電平衡：導(dǎo)體放入電場(chǎng)中時(shí)，附加電場(chǎng)與原電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度在導(dǎo)體內(nèi)部大小相等且方向相反，使得疊加電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí)，自由電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)，導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零．導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面．導(dǎo)體表面處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)體表面垂直．導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上．在導(dǎo)體外表面越尖銳的位置，凈電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒(méi)有凈電荷．靜電屏蔽：處于電場(chǎng)中的封閉金屬殼，由于內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0，從而外電場(chǎng)對(duì)殼內(nèi)儀器不會(huì)產(chǎn)生影響．電場(chǎng)線的應(yīng)用判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小：電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏處電場(chǎng)強(qiáng)度?。袛囔o電力的方向：正電荷受力方向與電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相同，負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相反．判斷電勢(shì)的高低與電勢(shì)降低得快慢：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低最快，且電場(chǎng)線密集處比稀疏處降低更快．【高考解密】(2022·重慶卷·8)如圖為兩點(diǎn)電荷Q、Q′的電場(chǎng)等勢(shì)面分布示意圖，Q、Q′位于x軸上，相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差為3V．若x軸上的M點(diǎn)和N點(diǎn)位于0V等勢(shì)面上，P為某等勢(shì)面上一點(diǎn)，則()A．N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的小B．Q為正電荷C．M點(diǎn)的電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向D．P點(diǎn)與M點(diǎn)的電勢(shì)差為12V【考向預(yù)測(cè)】(2023·廣東中山市高三檢測(cè))如圖所示，雷雨天帶有負(fù)電的烏云飄過(guò)一棟建筑物上空時(shí)，在避雷針周圍形成電場(chǎng)，電場(chǎng)的等差等勢(shì)面a、b、c、d分布情況如圖所示，在等勢(shì)面中有A、B、C三點(diǎn)．下列說(shuō)法中正確的是()A．避雷針附近的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)小C．a(chǎn)、b、c、d等勢(shì)面中a的電勢(shì)最低D．有一帶負(fù)電的雨點(diǎn)從烏云中下落，靜電力做正功考向四：帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)【探究重點(diǎn)】?jī)蓚€(gè)重要結(jié)論不同的帶電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速后再?gòu)耐黄D(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，偏移量和偏轉(zhuǎn)角總是相同的．粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后射出，速度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)O為粒子水平位移的中點(diǎn)，即O到偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)邊緣的距離為偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)度的一半．功能關(guān)系：當(dāng)討論帶電粒子的末速度v時(shí)也可以從能量的角度進(jìn)行求解：qUy＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，其中Uy＝eq\f(U,d)y，指初、末位置間的電勢(shì)差．帶電體在電場(chǎng)和重力場(chǎng)的疊加場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)等效重力法：將重力與靜電力進(jìn)行合成，如圖所示，則F合為等效重力場(chǎng)中的“重力”，g′＝eq\f(F合,m)為等效重力場(chǎng)中的“等效重力加速度”，F(xiàn)合的方向等效為“重力”的方向，即在等效重力場(chǎng)中的豎直向下方向．等效最高點(diǎn)和最低點(diǎn)：在“等效重力場(chǎng)”中做圓周運(yùn)動(dòng)的小球，過(guò)圓心作合力的平行線，交于圓周上的兩點(diǎn)即為等效最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．【高考解密】(2022·河北卷·6)如圖，真空中電荷量為2q和－q(q>0)的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于M點(diǎn)與N點(diǎn)，形成一個(gè)以MN延長(zhǎng)線上O點(diǎn)為球心，電勢(shì)為零的等勢(shì)面(取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)，P為MN連線上的一點(diǎn)，S為等勢(shì)面與直線MN的交點(diǎn)，T為等勢(shì)面上的一點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A．P點(diǎn)電勢(shì)低于S點(diǎn)電勢(shì)B．T點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向O點(diǎn)C．除無(wú)窮遠(yuǎn)處外，MN直線上還存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)D．將正試探電荷q0從T點(diǎn)移到P點(diǎn)，靜電力做正功【考向預(yù)測(cè)】(2023·江蘇鎮(zhèn)江市模擬)如圖所示，正三棱錐OMNF的底面三角形MNF的中心為P點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)．現(xiàn)在頂點(diǎn)O處固定一負(fù)的點(diǎn)電荷，在MNF平面內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是()A．P點(diǎn)的電勢(shì)最高B．P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小C．正試探電荷沿NF移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能先減小后增大D．正試探電荷沿MN移動(dòng)時(shí)，靜電力始終不做功考向五：電場(chǎng)中功能關(guān)系及圖像問(wèn)題【探究重點(diǎn)】電場(chǎng)中常見(jiàn)的功能關(guān)系若只有靜電力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變．若只有靜電力和重力做功，電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變．除重力之外，其他力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量．所有外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化量．v－t圖像當(dāng)帶電粒子只受靜電力時(shí)，從v－t圖像上能確定粒子運(yùn)動(dòng)的加速度方向、大小變化情況，進(jìn)而可判定粒子運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過(guò)的各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小、電勢(shì)高低及電勢(shì)能的變化情況φ－x圖像(1)從φ－x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的高低，進(jìn)而確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向及試探電荷電勢(shì)能的變化(2)φ－x圖線切線的斜率大小表示沿x軸方向電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小E－x圖像以電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸方向?yàn)槔?1)E>0表示電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向，E<0表示電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向(2)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢(shì)差，“面積”大小表示電勢(shì)差大小，兩點(diǎn)的電勢(shì)高低需根據(jù)電場(chǎng)方向判定(3)當(dāng)帶電體只有靜電力做功，由動(dòng)能定理F電x＝Ek－Ek0＝ΔEk知Ek－x圖像的切線斜率k＝eq\f(ΔEk,Δx)，斜率表示靜電力．(1)按周期性分段研究．(2)將eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(φ－t圖像,U－t圖像,E－t圖像))eq\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)換))a－t圖像eq\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)化))v－t圖像．Ep－x圖像(1)圖像的切線斜率大小表示靜電力大小(2)可用于判斷電場(chǎng)強(qiáng)度、動(dòng)能、加速度等隨位移的變化情況(3)由靜電力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系F電x＝Ep1－Ep2＝－ΔEp知Ep－x圖像的切線斜率k＝eq\f(ΔEp,Δx)，其絕對(duì)值等于靜電力大小，正負(fù)代表靜電力的方向．【高考解密】(2019·天津卷·3)如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m的帶電小球，以初速度v從M點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)N點(diǎn)時(shí)，速度大小為2v，方向與電場(chǎng)方向相反，則小球從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程()A．動(dòng)能增加eq\f(1,2)mv2 B．機(jī)械能增加2mv2C．重力勢(shì)能增加eq\f(3,2)mv2 D．電勢(shì)能增加2mv2【考向預(yù)測(cè)】(2023·貴州貴陽(yáng)市一中高三檢測(cè))如圖所示，在x軸上的O點(diǎn)(x＝0)和b點(diǎn)(x＝15cm)分別固定放置兩點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示，取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．q1所帶電荷量是q2所帶電荷量的2倍C．將一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，靜電力做功為零D．將一負(fù)電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電勢(shì)能增大考向六：靜電場(chǎng)和電容器【探究重點(diǎn)】?jī)深惖湫蛦?wèn)題電容器始終與恒壓電源相連，電容器兩極板間的電勢(shì)差U保持不變．電容器充電后與電源斷開(kāi)，電容器兩極板所帶的電荷量Q保持不變．【高考解密】(2022·重慶卷·2)如圖為某同學(xué)采用平行板電容器測(cè)量材料豎直方向尺度隨溫度變化的裝置示意圖，電容器上極板固定，下極板可隨材料尺度的變化上下移動(dòng)，兩極板間電壓不變．若材料溫度降低時(shí)，極板上所帶電荷量變少，則()A．材料豎直方向尺度減小B．極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變C．極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大D．電容器電容變大(2021·浙江·高考真題)如圖所示，在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是()A．探測(cè)發(fā)射臺(tái)周圍風(fēng)力的大小 B．發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波C．預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭 D．測(cè)量火箭發(fā)射過(guò)程的速度和加速度【考向預(yù)測(cè)】(2023·江蘇蘇州市檢測(cè))如圖所示電路，R0為定值電阻，R1、R2為滑動(dòng)變阻器，G為理想靈敏電流計(jì)，電源內(nèi)阻不計(jì)．M、N是兩塊水平放置的平行金屬板，導(dǎo)線與M、N中點(diǎn)的連接點(diǎn)分別為A、B，O點(diǎn)到兩金屬板距離相等．將一質(zhì)量為m的帶正電小液滴放置在O點(diǎn)，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2后，液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說(shuō)法正確的是()A．R1的滑片向下滑動(dòng)，通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向向下B．R2的滑片向右滑動(dòng)，小液滴將向上加速運(yùn)動(dòng)C．?dāng)嚅_(kāi)S2，將M極板向下移動(dòng)一小段距離，小液滴將向上加速運(yùn)動(dòng)D．將兩金屬板分別繞垂直紙面且過(guò)A、B點(diǎn)的軸同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)相同的小角度后，小液滴將在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(2022·浙江1月選考·10)某種氣體—電子放大器的局部結(jié)構(gòu)是由兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜構(gòu)成，其上存在等間距小孔，其中相鄰兩孔截面上的電場(chǎng)線和等勢(shì)線的分布如圖所示．下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)所在的線是等勢(shì)線B．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比c點(diǎn)大C．b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值比a、c兩點(diǎn)間的大D．將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功為零(2022·湖北省華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)高三測(cè)試)如圖所示，虛線MN下方存在著方向水平向左、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)．AB為絕緣光滑且固定的四分之一圓弧軌道，軌道半徑為R，O為圓心，B位于O點(diǎn)正下方．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，以初速度vA豎直向下從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè)，沿軌道運(yùn)動(dòng)到B處以速度vB射出．已知重力加速度為g，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝eq\f(3mg,4q)，空氣阻力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是()A．從A到B過(guò)程中，小球的機(jī)械能先增大后減小B．從A到B過(guò)程中，小球?qū)壍赖膲毫ο葴p小后增大C．在A、B兩點(diǎn)的速度大小滿足vA>vBD．從B點(diǎn)拋出后，小球速度的最小值為eq\f(4,5)eq\r(vA2＋\f(1,2)gR)如圖所示，兩個(gè)固定的半徑均為r的細(xì)圓環(huán)同軸放置，O1、O2分別為兩細(xì)圓環(huán)的圓心，且O1O2＝2r，兩圓環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷＋Q、－Q(Q>0)．一帶正電的粒子(重力不計(jì))從O1由靜止釋放．靜電力常量為k.下列說(shuō)法正確的是()A．O1O2中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(\r(2)kQ,2r2)B．O1O2中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(\r(2)kQ,4r2)C．粒子在O1O2中點(diǎn)處動(dòng)能最大D．粒子在O2處動(dòng)能最大(2023·江蘇蘇州市模擬)一點(diǎn)電荷固定在空間O點(diǎn)，在O點(diǎn)上下空間內(nèi)分別有A、B兩點(diǎn)電荷在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．A、B兩點(diǎn)電荷的電荷量分別為QA、QB，質(zhì)量為mA、mB，不計(jì)重力作用．則()A．QA<QB，mA>mBB．QA<QB，mA<mBC．QA>QB，mA>mBD．QA>QB，mA<mB(2023·江蘇揚(yáng)州市模擬)如圖所示，足夠長(zhǎng)的斜面靜止在水平地面上．先后兩次將帶正電的小球從斜面底端A處以相同的速度拋出，不計(jì)空氣阻力．第一次不加電場(chǎng)，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B點(diǎn)．第二次施加范圍足夠大，豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則小球()A．仍然水平撞擊斜面B．撞擊點(diǎn)在B點(diǎn)上方C．飛行時(shí)間比第一次長(zhǎng)D．撞擊斜面時(shí)的速度比第一次大在x軸上分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2，Q2位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處，兩點(diǎn)電荷形成的靜電場(chǎng)中，x軸上的電勢(shì)φ隨x變化的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．x3處電勢(shì)φ最高，電場(chǎng)強(qiáng)度最大B．Q1帶負(fù)電，Q2帶正電C．Q1的電荷量小于Q2的電荷量D．電子從x1處沿x軸移動(dòng)到x2處，電勢(shì)能增加(2023·江蘇泰州市模擬)如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一傾斜的光滑絕緣桿，輕質(zhì)絕緣彈簧上端固定，下端系帶正電的小球A，球A套在桿上，桿下端固定帶正電的小球B.現(xiàn)