《2019版高考物理一轮复习（全国1卷b版）课件：专题八 静电场 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理一轮复习（全国1卷b版）课件：专题八 静电场 （136页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题八 静电场,高考物理 (新课标专用),A组 统一命题课标卷题组 考点一 电场力的性质,五年高考,答案 D 本题考查库仑定律及矢量合成。若a、b的电荷同号,则c所受库仑力的合力指向2 或4区域;若a、b的电荷异号,则c所受库仑力的合力指向1或3区域;故只有a、b的电荷异号,合 力方向才能与a、b连线平行。设a带正电荷,b、c带负电荷,c受力如图,tan =tan = , =tan , 由库仑定律得 = ,联立得k= = 。故A、B、C三项均错误,D项正确。,一题多解 电场强度叠加法 球c所受的库仑力的合力方向平行于a、b连线,表明球c处的合电场强度方向平行于a、b连 线。若a、b的电荷同号,
2、球c处的合电场强度指向2或4区域;若a、b的电荷异号,球c处的合电场 强度指向1或3区域;故a、b的电荷必须异号。设a、c带正电荷,b带负电荷,球c处的电场强度方 向如图,tan =tan = ,由电场强度叠加原理得,tan = ,结合点电荷电场强度公式得 =,联立得k= = 。故A、B、C三项均错误,D项正确。,2.(2014课标,19,6分,0.590)(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是 ( ) A.电场强度的方向处处与等电势面垂直 B.电场强度为零的地方,电势也为零 C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向,答案
3、 AD 电场中场强为零的位置是绝对的,而电势为零的位置是人为选取的;再者场强的 大小表征着电势随空间的变化率,而与电势的大小无关,故B错误。由沿电场线方向电势降低, 可知电势的升降取决于场强的方向而与场强的大小无关,故C错误。,考点二 电场能的性质,答案 AB 本题考查带电粒子在匀强电场中的运动,能量的转化与守恒等知识。电子从a到d 的过程中克服电场力做功6 eV,说明电场方向由af,且Uad=3Uab=3Ubc=3Ucd=3Udf=6 V,故Uab=Ubc =Ucd=Udf=2 V,又因为b=2 V,故a=4 V,c=0 V,d=-2 V,f=-4 V,可知A项正确。Eka=10 eV,从a
4、到f 过程中,需克服电场力做功8 eV,Eka|W电|,因为不知道电子的运动方向,故不能确定电子能否到 达平面f,故B项正确。电子经过平面d时,其电势能为2 eV,故C项错误。经过平面b时的动能为8 eV,经过平面d时的动能为4 eV,又知Ek= mv2,故 = = ,D项错误。,易错点拨 隐含条件的显性化 动能是标量,而速度是矢量,故本题中不知道初速度的具体方向。,4.(2018课标,21,6分)(多选)如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,电场方向与 此平面平行,M为a、c连线的中点,N为b、d连线的中点。一电荷量为q(q0)的粒子从a点移动 到b点,其电势能减小W1;若该粒
5、子从c点移动到d点,其电势能减小W2。下列说法正确的是 ( ) A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行 B.若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为 C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为 D.若W1=W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差,答案 BD 本题考查电场力做功与电势能变化量的关系、匀强电场中U=Ed。根据电场力做 功与电势能变化量的关系有W1=q(a-b),W2=q(c-d),WMN=q(M-N),根据匀强电场中“同 一条直线上两点间的电势差与两点间的距离成正比”的规律可知,UaM=UMc,即a-M=M-c,可 得M= ,同理可得N
6、= ,联立式可得:WMN= ,即B项正确。若W1 =W2,则a-b=c-d,结合两式可推出a-M=b-N,即D项正确。由题意无法判定电场强度的 方向,故A、C项均错误。,易错点拨 注意E= 成立的条件 在匀强电场中,E= 中的d为始、末两点沿电场线方向上的距离,本题中如果未注意这一条件, 易错选C。,5.(2017课标,20,6分)(多选)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势与该点到点电荷的距 离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a 到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标(ra,a)标出,其余类推。现将一带正电的试探 电荷由a点依
7、次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为Wab、 Wbc和Wcd。下列选项正确的是 ( )A.EaEb=41 B.EcEd=21 C.WabWbc=31 D.WbcWcd=13,答案 AC 本题考查场强与电势。由图可知:ra=1 m、a=6 V;rb=2 m、b=3 V;rc=3 m、c=2 V;rd=6 m、d=1 V。由点电荷的场强公式E= 得EaEbEcEd= =369 41,A正确、B错误。由WAB=qUAB=q(A-B)得WabWbcWcd=(a-b)(b-c)(c-d)=31 1,故C正确、D错误。,方法技巧 电场力做功的计算方法 定量计算电场力做功时
8、,第一种方法是利用W=qU;第二种方法是利用功能关系即电场力所做 的功等于电势能的变化量;第三种方法是利用动能定理;第四种方法是由功的定义得W=qEl cos 。其中最后一种方法仅适用于匀强电场中。,6.(2017课标,21,6分)(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如 图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是 ( )A.电场强度的大小为2.5 V/cm B.坐标原点处的电势为1 V C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eV D.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV,答案 ABD 本题考查场强与电势差的关系、电势能和电场力做
9、功。 设a、c连线上d点电势为17 V,连接b、d,bd为等势线,如图据U=Ed可知,匀强电场中U与d成正比,则 = ,即 = ,得lcd=4.5 cm,则tan = =,=37,过c点作bd的垂线交bd于e点,如图,则lce=lcb sin =6 cm=3.6 cm,Uce=26 V-17 V=9 V, ce方向垂直等势线bd且ce,则ce方向为匀强电场方向,据E= 可知E= =2.5 V/cm,故A选 项正确。,laO=lcb,故UaO=Ucb,即a-O=c-b,得O=1 V,故B选项正确。 据Ep=q=(-e),aEpb,故C选项错误。 据Wbc=qUbc知Wbc=(-e)Ubc=(-e
10、)(b-c)=(-e)(17-26)V=9 eV,故D选项正确。,方法技巧 充分利用U=Ed中场强一定时U与d成正比的关系、直角三角形中tan 37= 和sin 3 7= 解题。 建立bd等势线,在ac上利用U与d成正比来求d=17 V时cd的长度lcd=4.5 cm,确定=37。 作出等势线的垂线寻找E的方向,再利用=37得到ce长度。 由E= 算出E的大小。 在应用Ep=q及W=qU时要注意电子带电荷量为-e,这样判断电子在a、b点电势能高低时不 易出错。,7.(2016课标,15,6分)关于静电场的等势面,下列说法正确的是 ( ) A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处
11、相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功,答案 B 假设两个电势不同的等势面相交,则交点处的电势就是两个不同的值,这是不可能 的,A错误;同一等势面上各点电势相等,而场强不一定相等,C错误;负电荷从高电势处移到低电 势处,电势能增加,电场力做负功,D错误。,方法技巧 用类比法理解电荷在电场中运动的过程中电场力做功以及电势能变化情况:一块 石头从山顶(高地势处)滚落到山脚(低地势处),重力势能减少,重力做正功。与此类似,正电荷 从高电势处向低电势处移动,电势能减少,电场力做正功,所以,可将正电荷与石头类比。如果 是负
12、电荷的运动,只要把正电荷电势能变化、电场力做功情况反过来就可以了。,8.(2015课标,15,6分,0.699)如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行 线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为M、N、P、Q。一电子由M点分别运动 到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等。则 ( )A.直线a位于某一等势面内,MQ B.直线c位于某一等势面内,MN C.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功 D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功,答案 B 由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等可知,MN= P,故过N、P点的直线d位于某一等势面内,则与直线d平行
13、的直线c也位于某一等势面内,选项A 错、B正确;M=Q,则电子由M点运动到Q点,电场力不做功,选项C错误;由于Pxb,由运动学公式及牛顿第二定律可得:x= t2,则ma Ekb,选项B正确;由动量定理可得:qEt=p,则pa与pb 大小相等,选项D正确;在t时刻,a、b在同一水平面上,电势相等,而两微粒的电性不同,由Ep=q ,可知a和b的电势能不相等,选项C错误。,易错点拨 对Ep=q的理解Ep=q中,电势能Ep、电荷量q和电势都为标量,但有正负之分,在利用该式进行分析时,要 求将正、负号代入进行计算,否则容易出现错误。,10.(2016课标,14,6分)一平行板电容器两极板之间充满云母介质
14、,接在恒压直流电源上。若 将云母介质移出,则电容器 ( ) A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变,答案 D 电容器电容C= ,云母介质移出,r减小,C减小;又C= ,电源恒压,U一定,C减小, 故Q减小;电场强度E= ,故E不变,选项D正确。,审题指导 关键词:恒压直流电源、介质移出。,评析 此题考查电容器电容、电荷量及电场强度之间的关系,难度为易,考生根据相关公式即 可分析解答。,11.(2016课标,20,6分)(多选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸 面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知 ( )A.Q点的电势比P点高 B.油滴在Q点的动能比它在P点的大 C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小,
