1、 電場(chǎng)力的性質(zhì)考向掃描1利用庫(kù)侖定律分析、求解真空中點(diǎn)電荷間的靜電力2根據(jù)電場(chǎng)線(或等勢(shì)線)分布及粒子的帶電性質(zhì),分析、判斷場(chǎng)強(qiáng)的變化、帶電粒子的受力情況、運(yùn)動(dòng)軌跡以及加速度、速度等量的變化情況3根據(jù)矢量合成的平行四邊形定則分析求解場(chǎng)強(qiáng)的疊加問(wèn)題備考點(diǎn)撥1.考題一般建立“點(diǎn)電荷”模型處理帶電體之間的靜電力,并結(jié)合平面或立體幾何知識(shí)求解場(chǎng)強(qiáng)的疊加問(wèn)題;利用帶電粒子或粉塵在復(fù)雜電場(chǎng)中所做的曲線運(yùn)動(dòng)考查靜電力的作用及電場(chǎng)的分布2.近幾年的高考試題中對(duì)復(fù)雜電場(chǎng)線(或等勢(shì)面)的考查一直熱度不減,借助于靜電除塵及雷、電、云等實(shí)際問(wèn)題考查場(chǎng)強(qiáng)和靜電力等量的題目越來(lái)越受到命題人的青睞,復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)訓(xùn)練1.(2

2、012年安徽理綜,18,6分)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為0 V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6 V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3 V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為()A.200 V/mB.2003 V/mC.100 V/mD.1003 V/m解析:由勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面分布特點(diǎn)知, OA的中點(diǎn)C(3,0)電勢(shì)為3 V,連接BC得3 V電勢(shì)的等勢(shì)線(如圖),自點(diǎn)作BC垂線得DO方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,DO=OBcos 30,場(chǎng)強(qiáng)E=UDODO=31.510-2 V/m=200 V/m,選A.答案:A.2.(2012年安徽理綜,20,6分)如圖1所示,半徑為R的均勻帶電圓形平板,單位面積帶

3、電量為,其軸線上任意一點(diǎn)P(坐標(biāo)為x)的電場(chǎng)強(qiáng)度可以由庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理求出:E=2k1-x(R2+x2)t/2,方向沿x軸.現(xiàn)考慮單位面積帶電量為0的無(wú)限大均勻帶電平板.從其中間挖去一半徑為r的圓板,如圖2所示.則圓孔軸線上任意一點(diǎn)Q(坐標(biāo)為x)的電場(chǎng)強(qiáng)度為()A.2k0x(r2+x2)t/2B.2k0r(r2+x2)t/2C.2k0xr D.2k0rx解析:圖2中無(wú)限大帶電平板相當(dāng)于圖1中R,故面板在Q點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1=2k0,挖去半徑為r的面板的電荷量在Q點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E2=2k01-x(r2+x2)t2,由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理,Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E=E1-E2=2k0x(r2+x2)t2,選項(xiàng)A

4、正確.答案:A. (1)該題場(chǎng)強(qiáng)表達(dá)式煩瑣,帶電面板不是點(diǎn)電荷,易使考生產(chǎn)生畏懼心理,從而思路閉塞.(2)巧妙運(yùn)用補(bǔ)償法,靈活處理,使解題思路豁然開(kāi)朗.3.(2012年江蘇物理,1,3分)真空中,A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r,則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為()A.31B.13C.91D.19解析:根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度E=kQr2的決定式,可知EAEB=91,C正確.答案:C.4.(2012年浙江理綜,19,6分)用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌面上,小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后,將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán).當(dāng)距離約為0.5 cm時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上,如圖所示.對(duì)上

5、述現(xiàn)象的判斷與分析,下列說(shuō)法正確的是()A.摩擦使筆套帶電B.筆套靠近圓環(huán)時(shí),圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷C.圓環(huán)被吸引到筆套的過(guò)程中,圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力D.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和解析:筆套與頭發(fā)摩擦使筆套帶電,A正確;金屬圓環(huán)靠近帶電體金屬筆套時(shí)出現(xiàn)靜電感應(yīng),B正確;圓環(huán)既然被吸引,合力為引力,圓環(huán)所受靜電力的合力必大于圓環(huán)的重力,C正確;如果筆套所帶的電荷立刻全部中和,則圓環(huán)就會(huì)立刻落下,這與圓環(huán)被吸住的事實(shí)不符,D錯(cuò)誤.答案:ABC.5.(2011年廣東理綜,21,6分)如圖為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖.塵埃在電場(chǎng)中通過(guò)某種機(jī)制帶電,在電場(chǎng)力的作用下向

6、集塵極遷移并沉積.以達(dá)到除塵目的.下列表述正確的是()A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷B.電場(chǎng)方向由集塵極指向放電極C.帶電塵埃所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場(chǎng)力越大解析:放電極帶負(fù)電,帶電塵埃帶上負(fù)電荷向集塵極聚集,A錯(cuò)誤;集塵極帶正電,故B正確;帶電塵埃所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相反,C錯(cuò)誤;同一位置場(chǎng)強(qiáng)相同,由F=Eq可知,D正確.答案:BD.6.(2011年江蘇卷,8,4分)一粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng),從B點(diǎn)射出,電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行,不計(jì)粒子的重力.下列說(shuō)法正確的有()A.粒子帶負(fù)電荷B.粒子的加速度先不變,后變

7、小C.粒子的速度不斷增大D.粒子的電勢(shì)能先減小,后增大解析:粒子運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)方向與所受電場(chǎng)力方向一致,故粒子帶負(fù)電荷,A正確;粒子先經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng),后經(jīng)過(guò)區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越弱,故粒子的加速度先不變,后變小,B正確;電場(chǎng)力做負(fù)功,粒子速度不斷減小,C錯(cuò)誤;電場(chǎng)力一直做負(fù)功,電勢(shì)能一直增大,D錯(cuò)誤.答案:AB. 解決此題的關(guān)鍵有以下兩點(diǎn):根據(jù)題圖中等勢(shì)面的形狀和各等勢(shì)面電勢(shì)的高低大體畫(huà)出電場(chǎng)線的形狀及其方向;根據(jù)帶電粒子的軌跡確定其所受靜電力的大致方向及其變化情況,從而分析、判斷靜電力做功以及粒子的加速度和速度的變化等.7.(2011年新課標(biāo)全國(guó)理綜,20,6分)一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn),在電場(chǎng)力作用下沿曲線

8、abc從a運(yùn)動(dòng)到c,已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的.關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向,下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)()解析:負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,電場(chǎng)力的方向指向軌跡彎曲的方向,所以A、C錯(cuò)誤;因質(zhì)點(diǎn)由a到c的速率是遞減的,所以力的方向與速度方向夾角為一鈍角,所以B錯(cuò)誤,D正確.答案:D.8.(2011年重慶理綜,19,6分)如圖所示,電量為+q和-q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn),正方體范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有()A.體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)B.體中心和各邊中點(diǎn)C.各面中心和各邊中點(diǎn)D.體中心和各面中心解析:據(jù)等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布特點(diǎn)和電場(chǎng)強(qiáng)度E的矢量疊加知,正方體中心和

9、各面中心的合場(chǎng)強(qiáng)為零.答案:D.9.(2011年上海單科,16,3分)如圖,在水平面上的箱子內(nèi),帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊,處于靜止?fàn)顟B(tài).地面受到的壓力為N,球b所受細(xì)線的拉力為F.剪斷連接球b的細(xì)線后,在球b上升過(guò)程中地面受到的壓力()A.小于NB.等于NC.等于N+FD.大于N+F解析:設(shè)箱子、a球、b球的質(zhì)量分別為M、m1和m2.剪斷細(xì)線之前,對(duì)箱子、a球和b球組成的整體有:N=Mg+m1g+m2g對(duì)b球有:Fab=m2g+F剪斷細(xì)線后,b球會(huì)加速上升對(duì)箱子和a球組成的整體有:N=Mg+m1g+Fab依題意及庫(kù)侖定律知,a球?qū)球的吸引力Fab變大,即FabFab

10、=m2g+F由以上各式解得NN+F,選項(xiàng)D正確.答案:D.10.(2010年廣東理綜,21,6分)如圖是某一點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖.下列表述正確的是()A.a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)B.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電C.a點(diǎn)和b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同D.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度解析:沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,故 ,A錯(cuò)誤;由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布可知,B正確.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,C錯(cuò)誤;電場(chǎng)線的密疏表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,故EaEb,D正確.答案:BD.11.(2010年全國(guó)卷,17,6分)在雷雨云下沿豎直方向的電場(chǎng)強(qiáng)度約為104 V/m.已知一半徑為1 mm的雨滴在此電場(chǎng)中不會(huì)下落,取重力加速度大小為10 m/s2,水的密度

11、為103 kg/m3.這雨滴攜帶的電荷量的最小值約為()A.210-9 CB.410-9 CC.610-9 CD.810-9 C解析:帶電雨滴在電場(chǎng)力和重力作用下保持靜止,根據(jù)平衡條件,電場(chǎng)力和重力必大小相等,方向相反,即mg=qE則q=mgE=43r3gE410-9 C,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.答案:B.12.(2010年福建理綜,18,6分)物理學(xué)中有些問(wèn)題的結(jié)論不一定必須通過(guò)計(jì)算才能驗(yàn)證,有時(shí)只需通過(guò)一定的分析就可以判斷結(jié)論是否正確.如圖所示為兩個(gè)彼此平行且共軸的半徑分別為R1和R2的圓環(huán),兩圓環(huán)上的電荷量均為q(q0),而且電荷均勻分布.兩圓環(huán)的圓心O1和O2相距為2a,連線的中點(diǎn)為

12、O,軸線上的A點(diǎn)在O點(diǎn)右側(cè)與O點(diǎn)相距為r(ra).試分析判斷下列關(guān)于A點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度大小E的表達(dá)式(式中k為靜電力常量)正確的是()A.E=|kqR1R12+(a+r)2-kqR2R22+(a-r)2|B.E=|kqR1R12+(a+r)232-kqR2R22+(a-r)232|C.E=|kq(a+r)R12+(a+r)2-kq(a-r)R22+(a-r)2|D.E=|kq(a+r)R12+(a+r)232-kq(a-r)R22+(a-r)232|解析:真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的公式為E=kQr2,從單位分析可排除A、C;利用極限法分析,當(dāng)R10,R20時(shí),可看成點(diǎn)電荷q,故E=|kq(a+r)2-kq

13、(a-r)2|,將R1=0,R2=0代入B、D,可知D正確.答案:D. 可以采用極限法,將帶電圓環(huán)的場(chǎng)強(qiáng)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行定性判斷.13.(2012年全國(guó)大綱卷,24,16分)如圖,一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置,在兩極板間有一帶電小球,小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn).現(xiàn)給電容器緩慢充電,使兩極板所帶電荷量分別為+Q和-Q,此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為/6.再給電容器緩慢充電,直到懸線和豎直方向的夾角增加到/3,且小球與兩極板不接觸.求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量.解析:依據(jù)題意畫(huà)出小球受力分析示意圖如圖所示:由共點(diǎn)力的平衡可得:初態(tài):qE1mg=tan 末態(tài):qE2mg=tan 又由

14、電容相關(guān)知識(shí):E=UdQ=CU以上各式聯(lián)立解得: Q1Q2=E1E2=tan30tan60=13.所以:Q2=3Q1,故第二次充電使電容器正極板增加的電荷量為2Q.答案:2Q電場(chǎng)能的性質(zhì)考向掃描1根據(jù)電場(chǎng)線方向分析、判斷電勢(shì)的高低2根據(jù)靜電力做功情況定性分析、判斷電荷電勢(shì)能的變化3利用U=Ed、WAB=qUAB=EpA-EpB和W=Ek2-Ek1定量計(jì)算電勢(shì)差、電勢(shì)能的變化、動(dòng)能的變化等備考點(diǎn)撥近幾年高考試題所涉及的電場(chǎng)中,等量同種(或異種)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)和獨(dú)具特點(diǎn)的較復(fù)雜的電場(chǎng)居多.解題的關(guān)鍵是看清電場(chǎng)線的方向、準(zhǔn)確判斷靜電力做功情況1.(2012年廣東理綜,20,6分)圖是某種靜電礦料分選

15、器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后,分落在收集板中央的兩側(cè),對(duì)礦粉分離的過(guò)程,下列表述正確的有()A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場(chǎng)力對(duì)礦粉做正功C.帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大D.帶正電的礦粉電勢(shì)能變小解析:電容器提供的勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向左,帶正電的礦粉受到向左的電場(chǎng)力,落在左側(cè),A錯(cuò)誤;無(wú)論帶正電的礦粉還是帶負(fù)電的礦粉,在水平方向的電場(chǎng)力與水平位移方向一致,做正功,B正確;WAB=EpA-EpB,又WAB為正功,電勢(shì)能一定減小,C錯(cuò)誤,D正確.答案:BD. (1)WAB=EpA-EpB,與電荷種類(lèi)無(wú)關(guān).(2)水平方向的力只改變水平方向的運(yùn)動(dòng),與豎直方向無(wú)關(guān).2.(2012年福建理綜,15

16、,6分)如圖,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn),虛線為等勢(shì)線.取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),若將q1、q2移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等,則下列說(shuō)法正確的是()A.A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)B.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C.q1的電荷量小于q2的電荷量D.q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能解析:將正電荷移向無(wú)窮遠(yuǎn),克服電場(chǎng)力做功,說(shuō)明電場(chǎng)力方向指向點(diǎn)電荷Q,又正電荷所受電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向一致,則電場(chǎng)線方向也指向點(diǎn)電荷Q,而沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,則 0,A錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)E=kQr2,rAEB,B錯(cuò)誤;A點(diǎn)電勢(shì)=EpAq1=WAq1,B點(diǎn)電勢(shì)=EpBq

17、2=WBq2,而將q1、q2移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)電場(chǎng)力做的功相等,WA=WB,則q2q1=AB1,即q1的電荷量小于q2的電荷量,C正確;WA=EpA-Ep=EpA,WB=EpB-Ep=EpB,又WA=WB,則EpA=EpB,即q1在A點(diǎn)電勢(shì)能等于q2在B點(diǎn)電勢(shì)能,D錯(cuò)誤.答案:C. (1)綜合考查電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能的概念,以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能關(guān)系,WAB=EpA-EpB,注意公式中各物理量的正負(fù)問(wèn)題;(2)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低.3.(2012年山東理綜,19,5分)圖中虛線為一組間距相等的同心圓,圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷.一帶電粒子以一定初速度射入電場(chǎng),實(shí)線為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,

18、a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn).則該粒子()A.帶負(fù)電B.在c點(diǎn)受力最大C.在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能D.由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化解析:由題圖可知帶電粒子受到斥力作用,故帶電粒子帶正電,A錯(cuò)誤;正的點(diǎn)電荷在a、b、c三點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)a點(diǎn)最強(qiáng),c點(diǎn)最弱,則c點(diǎn)粒子受到的電場(chǎng)力最小,B錯(cuò)誤;由b到c電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,所以b點(diǎn)電勢(shì)能大于c點(diǎn)電勢(shì)能,C正確;圖中虛線為等間距的同心圓,a到b電勢(shì)降落大于b到c電勢(shì)降落,則電場(chǎng)力做功WabWbc,由動(dòng)能定理易知a到b動(dòng)能增量大于b到c的動(dòng)能增量,D正確.答案:CD.4.(2012年重慶理綜,20,6分)空間中P、Q兩點(diǎn)

19、處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,其中P點(diǎn)處為正電荷,P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示,a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn).則()A.P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種B.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D.負(fù)電荷從a到c,電勢(shì)能減少解析:由等勢(shì)面分布的對(duì)稱(chēng)性知,P、Q為等量異號(hào)電荷,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向不同,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;電場(chǎng)線由正電荷出發(fā),終止于無(wú)窮遠(yuǎn),而沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,故c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì),故C錯(cuò)誤.由Ep=q,知負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確.答案:D.5.(2011年海南卷,1,3分)關(guān)于靜電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是()

20、A.電勢(shì)等于零的物體一定不帶電B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)一定為零C.同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn),電勢(shì)一定相等D.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能一定增加解析:電勢(shì)等于零的物體可能帶電,如電容器的一個(gè)極板接地,電勢(shì)為零但帶電,A錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)不一定為零,如等量同種電荷連線的中點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度為零但電勢(shì)一定不為零,B錯(cuò)誤;沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)降低,C錯(cuò)誤;負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,D正確.答案:D. 本題考查場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)能等概念,屬于基礎(chǔ)題,解題時(shí)注意以下幾點(diǎn):場(chǎng)強(qiáng)大小與電勢(shì)高低無(wú)必然聯(lián)系;判斷電勢(shì)的高低看電場(chǎng)線的方向,判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小看電場(chǎng)線的疏密;判斷帶電粒子電勢(shì)能的

21、變化看電場(chǎng)力做功的情況.6.(2011年上海單科,1,2分)電場(chǎng)線分布如圖所示,電場(chǎng)中a,b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb,電勢(shì)分別為和,則()A.EaEb, B.EaEb, C.EaD.EaEb, 解析:電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,故Ea,選項(xiàng)C正確.答案:C.7.(2011年山東理綜,21,4分)如圖所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,MN為兩電荷連線的中垂線,a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線,且a和c關(guān)于MN對(duì)稱(chēng),b點(diǎn)位于MN上,d點(diǎn)位于兩電荷的連線上.以下判斷正確的是()A.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C.a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D

22、.試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能解析:由等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布知在兩電荷連線上,中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小,在中垂線MN上,兩電荷連線中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大,所以b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng).故A錯(cuò)誤,B正確;由等量異號(hào)點(diǎn)電荷的等勢(shì)面分布可知,a與c關(guān)于MN對(duì)稱(chēng),則Uab=Ubc,故C正確;試探電荷+q從a點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,故D錯(cuò)誤.答案:BC.8.(2011年上海單科,14,3分)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上,相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)分布,正確描述電勢(shì)隨位置x變化規(guī)律的是圖()解析:等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布如圖所示.正、負(fù)電荷在連線中點(diǎn)處產(chǎn)生的電勢(shì)一正一負(fù),故此處即坐標(biāo)原點(diǎn)處的總電勢(shì)為零.順電場(chǎng)線方向

23、電勢(shì)逐漸降低,因此,在坐標(biāo)原點(diǎn)左側(cè),各點(diǎn)的電勢(shì)都大于零;在坐標(biāo)原點(diǎn)右側(cè),各點(diǎn)的電勢(shì)都小于零,正電荷處電勢(shì)最高,負(fù)電荷處電勢(shì)最低,無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零.所以選項(xiàng)A正確.答案:A.9.(2010年天津理綜,5,6分)在靜電場(chǎng)中,將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做了負(fù)功,則()A.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B.電場(chǎng)線方向一定從b指向aC.b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D.該電荷的動(dòng)能一定減小解析:做功情況反映不出電場(chǎng)力的大小,也不能反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱,故A錯(cuò)誤;a、b兩點(diǎn)不一定在同一條電場(chǎng)線上,故B錯(cuò)誤;由Uab=-和Uab=Wabq得, -=Wabq0,則有.故B正確;試探電荷+q若由a點(diǎn)釋放,將受到變化的電場(chǎng)

24、力的作用,由于電荷具有慣性,所以試探電荷不會(huì)沿彎曲的電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;原電場(chǎng)中+q從a到b電場(chǎng)力做正功,-Q形成的電場(chǎng)中+q從a到b電場(chǎng)力也做正功,所以電荷的電勢(shì)能減小,故D正確.答案:BD.11.(2010年安徽理綜,16,6分)如圖所示,在xOy平面內(nèi)有一個(gè)以O(shè)為圓心、半徑R=0.1 m的圓,P為圓周上的一點(diǎn),O、P兩點(diǎn)連線與x軸正方向的夾角為.若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=100 V/m,則O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差可表示為()A.UOP=-10sin (V) B. UOP=10sin (V) C. UOP=-10cos (V)D.UOP=10cos (V)解析:因?yàn)檠仉?/p>

25、場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)比P點(diǎn)電勢(shì)低,即UOPO;O、P兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向上的投影長(zhǎng)度為d=Rsin =0.1sin (m),所以UOP=-UPO=-Ed=-10sin (V),故A正確.答案:A. 利用公式U=Ed分析,求解問(wèn)題時(shí)注意以下兩點(diǎn):公式中的d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)之間的距離;UAB是指A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差值,即-,而不是-,分析、求解時(shí)不要忽視了這個(gè)差值的“+”或“-”.電容器的兩類(lèi)問(wèn)題考向掃描1利用C=QU、C=rS4kd和E=Ud分析、討論電容器所帶電荷量Q、兩極板之間電勢(shì)差U、勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E以及電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)高低的變化等2利用U=Ed和=Epq分析、求解電容器兩極板之間任

26、意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U、任一點(diǎn)的電勢(shì)以及電荷在任一點(diǎn)所具有的電勢(shì)能Ep等物理量1.(2012年江蘇物理,2,3分)一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變,在兩極板間插入一電介質(zhì),其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是()A.C和U均增大B.C增大,U減小C.C減小,U增大D.C和U均減小解析:根據(jù)平行板電容器電容公式C=rS4kd,在兩極板間插入電介質(zhì)后,電容C增大,因電容器所帶電荷量Q不變,又C=QU可知, U=QC減小,B正確.答案:B.2.(2011年天津理綜,5,6分)板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時(shí),兩極板間電勢(shì)差為U1,板間場(chǎng)強(qiáng)為E1.現(xiàn)將電容器所帶電荷

27、量變?yōu)?Q,板間距變?yōu)?2d,其他條件不變,這時(shí)兩極板間電勢(shì)差為U2,板間場(chǎng)強(qiáng)為E2,下列說(shuō)法正確的是()A.U2=U1,E2=E1B.U2=2U1,E2=4E1C.U2=U1,E2=2E1D.U2=2U1,E2=2E1解析:據(jù)平行板電容器電容公式C=rS4kd,知板間距變?yōu)閐2時(shí),C2=2C1;據(jù)電容公式C=QU,知當(dāng)電荷量變?yōu)?Q時(shí),U2=U1;再據(jù)E=Ud,知E2=2E1.故C正確.答案:C.3.(2010年北京理綜,18,6分)用控制變量法,可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖所示).設(shè)兩極板正對(duì)面積為S,極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為.實(shí)驗(yàn)中,極板所帶電荷量不變,若()A.保

28、持S不變,增大d,則變大B.保持S不變,增大d,則變小C.保持d不變,減小S,則變小D.保持d不變,減小S,則不變解析:與兩板間電壓成正比,電荷量Q不變,由C=QU及C=rS4kd可知,若S不變,增大d,則U增大,增大,故A正確,B錯(cuò)誤;若d不變,減小S,則U增大,增大,C、D均錯(cuò)誤.答案:A.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考向掃描1當(dāng)靜電力與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上或帶電粒子的初速度為零時(shí),利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理等分析、求解直線運(yùn)動(dòng)中帶電粒子的加速度、速度、位移以及動(dòng)能或動(dòng)能變化2當(dāng)靜電力與帶電粒子的初速度方向垂直時(shí),利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)的合成與分解等處理帶電粒子的曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題1.(20

29、12年天津理綜,5,6分)兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示,一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行,最后離開(kāi)電場(chǎng),粒子只受靜電力作用,則粒子在電場(chǎng)中()A.做直線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變小后變大B.做直線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變大后變小C.做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變小后變大D.做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變大后變小解析:粒子在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力方向與速度方向不在一條直線上,所以粒子將做曲線運(yùn)動(dòng);由于電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,故電勢(shì)能應(yīng)先減小后變大,C項(xiàng)正確.答案:C.2.(2012年全國(guó)新課標(biāo)卷,18,6分)如圖,平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度,兩極板與一直流電源相

30、連.若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過(guò)電容器,則在此過(guò)程中,該粒子()A.所受重力與電場(chǎng)力平衡B.電勢(shì)能逐漸增加C.動(dòng)能逐漸增加D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)解析:帶電粒子在平行板電容器之間受到兩個(gè)力的作用,一是重力mg,方向豎直向下;二是電場(chǎng)力F=Eq,方向垂直于上極板.因二力均為恒力,且已知帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng),所以此二力的合力一定在粒子運(yùn)動(dòng)的直線軌跡上,合力的方向可能與初速度方向相同,也可能與初速度方向相反,根據(jù)牛頓第二定律可知,該粒子做勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng),D正確;A、C錯(cuò)誤;從粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡和電場(chǎng)力的方向可看出,電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功,粒子的電勢(shì)能增加,B正確.答案:BD.3.(2011年安徽

31、理綜,18,6分)圖(a)為示波管的原理圖,如果在電極YY之間所加的電壓按圖(b)所示的規(guī)律變化,在電極XX之間所加的電壓按圖(c)所示的規(guī)律變化,則在熒光屏上會(huì)看到的圖形是()解析:t=0時(shí),UX=-UXm,UY=0,故電子在-Xm處,即此時(shí)電子沿XX方向偏離熒光屏中心的距離最遠(yuǎn);0t1階段,UX0且先增大后減小,故電子沿XX方向做勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)沿YY方向的位移先增大后減小;t=t1時(shí),UX=0,UY=0,電子回到熒光屏的中心位置;t12t1階段,UX0且逐漸增大,UY0且先增大后減小,故電子沿XX方向做勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)沿YY方向的位移先增大后減小;t=2t1時(shí),UX=UXm,UY=0,故電子

32、運(yùn)動(dòng)至+Xm處,即此時(shí)電子沿XX方向偏離熒光屏中心的距離最遠(yuǎn).綜上所述,選項(xiàng)B正確.答案:B.4.(2011年安徽理綜,20,6分)如圖(a)所示,兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓,一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處.若在t0時(shí)刻釋放該粒子,粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),并最終打在A板上,則t0可能屬于的時(shí)間段是()A.0t0T4B.T2t03T4C.34Tt0TD.Tt09T8解析:若0t014T,則帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零,然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零,如此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于向左運(yùn)動(dòng)的距離,最終打在B板上,故A錯(cuò)誤;若12Tt034T,則帶正電粒子先加速向