2020高考物理大一輪復(fù)習(xí)第7單元靜電場(chǎng)學(xué)案

1、【2019最新】精選高考物理大一輪復(fù)習(xí)第7單元靜電場(chǎng)學(xué)案高考熱點(diǎn)統(tǒng)計(jì)庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)線、電勢(shì)能、電勢(shì)電勢(shì)差勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)常見電容器、電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系考情分析2014 年2015 年2016 年2017 年高考基礎(chǔ)要求nnI21n19InIn1515m15I20n25m21及冷點(diǎn)統(tǒng)計(jì) 物質(zhì)的電結(jié) 構(gòu)、電荷守 恒、點(diǎn)電荷inn2119152420152021(I )靜電現(xiàn)象的解釋、靜電場(chǎng)(I )示波管(I )n25152420162521i141417前兩個(gè)考點(diǎn) 為同f基礎(chǔ)1 .電場(chǎng)的性質(zhì)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題是歷

2、年高考的重點(diǎn).復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)側(cè)重對(duì)基本概念、規(guī)律進(jìn)行認(rèn)識(shí)和理解.掌握描述電場(chǎng)性質(zhì)的幾個(gè)物理量，如電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線、電勢(shì)、電勢(shì)能等，理解平行板電容器的電容，會(huì)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題.2 .電場(chǎng)的性質(zhì)、電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合問題是近 幾年高考的熱點(diǎn)，這幾個(gè)考點(diǎn)在明年的高考中考查到的概率仍然很 大，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)引起高度重視.要求，一般 不單獨(dú)命 題，要求理 解；示波管 是帶電粒子 在電場(chǎng)中運(yùn) 動(dòng)的模型應(yīng) 用，屬于局考的冷點(diǎn).精品第19講電場(chǎng)的力的性質(zhì)一、電荷及其守恒定律1 .元電荷、點(diǎn)電荷(1)元電荷:e=1.60 X 10-19 C,所有帶電體的電荷量都是元電荷的. 點(diǎn)電荷：代表有一定電

3、荷量的點(diǎn)，忽略帶電體的大小和形狀的2 .電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量(2)三種起電方式：起電、起電、起電.二、庫(kù)侖定律1 .內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積 成，與它們的距離的二次方成，作用力的方向在它們的連線上.2 .表達(dá)式:F=k,式中k=Nl- m2/C2,叫作靜電力常量. 戶3 .適用條件：真空中的三、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度1 .電場(chǎng)(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種(2)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有2 .電場(chǎng)強(qiáng)度(1)定義：放

4、入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的與它的的比值.定義式：.單位:N/C或V/m.(3)矢量性：規(guī)定在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.四、電場(chǎng)線1 .電場(chǎng)線：在電場(chǎng)中畫出的一些曲線，曲線上每一點(diǎn)的方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，曲線的疏密表示電場(chǎng)的.電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，而是為了描述電場(chǎng)而假想的線.2 .電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線從或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于或無(wú)限遠(yuǎn)處.(2)電場(chǎng)線不相交.(3)在同一電場(chǎng)里，電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)五、典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖 19-1【思維辨析】(1)物體帶電的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移.()(2)電場(chǎng)和電場(chǎng)線都是客觀存在的.()(3)相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量大的，受到的庫(kù)

5、侖力也大.()根據(jù)F=k,當(dāng)r-0時(shí),F-s.()尸(5)E=是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，可知電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力成正比.( 為(6)沒有電場(chǎng)線的地方不存在電場(chǎng).()【思維拓展】(多選)如圖19-2所示，有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一個(gè)金屬球A靠近驗(yàn)電器的小球B(不接觸)時(shí)，驗(yàn)電器的金箔張角減小，則金屬球A的帶電情況可能是()圖 19-2A.金屬球可能不帶電B.金屬球可能帶負(fù)電C.金屬球可能帶正電D.金屬珠一定帶負(fù)電?？键c(diǎn)一電荷守恒與庫(kù)侖定律(1)在用庫(kù)侖定律公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，均代入電荷量的絕對(duì)值 計(jì)算庫(kù)侖力的大小.(2)兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的庫(kù)侖力滿足牛頓第三定律，大小相等、方向相反.(

6、3)由公式F=k可以看出，在兩帶電體的間距及電荷量之和一定的條件下，當(dāng)q1=q2時(shí),F最大.再1 .(電荷守恒)2016 浙江卷如圖19-3所示，兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體 A和B,用一對(duì)絕 緣柱支持使它們彼此接觸.把一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下部的金屬 箔都張開()圖 19-3A.此時(shí)A帶正電,B帶負(fù)電B.此時(shí)A電勢(shì)低,B電勢(shì)高C.移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合D.先把A和B分開，然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合2 .(電荷守恒和庫(kù)侖定律)兩個(gè)所帶的電荷量分別為-Q和+3Q的相同金屬小球(均可視 為點(diǎn)電荷)相距為r,它們間的庫(kù)侖力大小為F.使兩小球相互接觸，且使二者之間的距

7、r離變?yōu)?，則此時(shí)兩小球間的庫(kù)侖力大小為()2134F RlF ClA.F D.12F3.(庫(kù)侖力作用下的平衡問題)(多選)如圖19-4所示,A、B兩球所帶的電荷量均為 2X 10-5 C,質(zhì)量均為0.72 kg,其中A球帶正電荷,B球帶負(fù)電荷，且均可視為點(diǎn)電荷.A球通過絕緣細(xì)線吊在天花板上 出球固定在絕緣棒的一端，現(xiàn)將B球放在某一位置，能使絕緣細(xì)線伸直，A球靜止且細(xì)線與豎直方向的夾角為 30° ,則A、B兩球之間的距離可能為()A.0.5 m B.0.8 m C.1.2 m圖 19-4D.2.5 m4.(庫(kù)侖力作用下的動(dòng)力學(xué)問題)如圖19-5所示，足夠大的光滑絕緣水平面上有三個(gè) 帶電

8、質(zhì)點(diǎn),A和C圍繞B做角速度大小相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),B恰能保持靜止，其中 A C和B的距離分別是L1和L2.不計(jì)三個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力，則A和C的比荷(電荷量與質(zhì)量之比)為().圖 19-5c.A.要點(diǎn)總結(jié)I(1)對(duì)于兩個(gè)均勻帶電絕緣球體，可以將其視為電荷集中于球心的點(diǎn)電荷,r為兩球心 之間的距離.(2)對(duì)于兩個(gè)帶電金屬球，要考慮金屬球表面電荷的重新分布.(3)不能根據(jù)公式錯(cuò)誤地推論：當(dāng)r-0時(shí),F-s.其實(shí)，在這樣的條件下，兩個(gè)帶電體 已經(jīng)不能再看成點(diǎn)電荷了 .。考點(diǎn)二電場(chǎng)的疊加制1直角坐標(biāo)系xOy中,M、N兩點(diǎn)位于x軸上,G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖19-6所示.M、N兩 點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電荷量為

9、Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好 為零.靜電力常量用k表示.若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分 別為()圖 19-63HQ3KQA.,沿y軸正向B.,沿y軸負(fù)向病41C.,沿y軸正向題根分析小D.,沿y軸負(fù)向4/4口5kQ5kQ表送式FE=Q E=k*UE=公式意義電場(chǎng)強(qiáng)度定義 式真空中點(diǎn)電荷 電場(chǎng)強(qiáng)度的決 定式勻強(qiáng)電場(chǎng)中E與U 的關(guān)系式適用條件一切電場(chǎng)真空； 點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場(chǎng)決定因素由電場(chǎng)本身決 定，與q無(wú)關(guān)由場(chǎng)源電荷Q 和場(chǎng)源電荷到 該點(diǎn)的距離r共同決定由電場(chǎng)本身決定,d 為沿電場(chǎng)方向的距離本題通過合電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算，考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算，分析時(shí)應(yīng)注意：(1)電

10、場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)表達(dá)式的比較(2)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加問題的求解思路：確定分析計(jì)算的空間位置；分析該處有幾個(gè)分 電場(chǎng)，先計(jì)算出各個(gè)分電場(chǎng)在該點(diǎn)白電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向 ；依次利用平行四邊形 定則求出矢量和.變式網(wǎng)絡(luò)度式題1如圖19-7所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為 Q的電荷，在垂直 于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn),a和b、b和c、c和d間的距離均為 R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng) 強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()圖 19-7【變式題2已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心、所帶電荷量與 之相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同.

11、如圖19-8所示，半徑為R的球體上均勻分布著總電 荷量為Q的電荷，在過球心。的直線上有A、B兩個(gè)點(diǎn),0和B間、B和A間的距離均 為R.現(xiàn)以0B為直徑在球內(nèi)挖出一個(gè)球形空腔，若靜電力常量為k,球的體積公式為V=% r3,則A點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（圖 19-85kQA. 36RC.32后7kQ丸QD - 16/?-度式題3 2017 貴州七校一聯(lián)均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷 集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng).如圖19-9所示，在半千面AB上均勻分布正電荷，總電荷量 為q,球面半徑為R,CD為通過半球頂點(diǎn)與球心 0的軸線，在軸線上有M N兩點(diǎn),0M=0N=2FE知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,則N點(diǎn)的場(chǎng)

12、強(qiáng)大小為（）圖 19-9。考點(diǎn)三電場(chǎng)線的理解和應(yīng)用1 .電場(chǎng)線的應(yīng)用（1）在同一電場(chǎng)里，電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大.（2）電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低.（4）電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處互相垂直.2 .兩種等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線比較等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布*中垂線上的 電場(chǎng)強(qiáng)度O點(diǎn)最大，向外 逐漸減小O點(diǎn)為零，向外先變 大后變小連線上的電 場(chǎng)強(qiáng)度沿連線先變小后 變大，中點(diǎn)O處 的電場(chǎng)強(qiáng)度取小沿連線先變小后變 大，中點(diǎn)O處的電場(chǎng) 強(qiáng)度為零例2如圖19-10所示，實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同的速度沿 垂直于電場(chǎng)線的方向飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，

13、二者僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如 圖中虛線所示，則（ ）圖 19-10A.a 一定帶正電,b 一定帶負(fù)電B.a的速度將減小，b的速度將增大C.a的加速度將減小，b的加速度將增大D.兩個(gè)粒子的動(dòng)能一個(gè)增大、一個(gè)減小組 19-11圖 19-12度式題1 A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)帶負(fù)電的微粒僅在電場(chǎng)力的作用下以 一定初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速速度一時(shí)間圖像如圖19-11所示，則這一 電場(chǎng)可能是圖19-12中的 （）度式題2 （多選）如圖19-13所示，兩個(gè)帶等量負(fù)電荷的小球 A B（可視為點(diǎn)電荷）被 固定在光滑的絕緣水平面上，P、N是在小球A、B連線的水平中垂線上的兩點(diǎn)，且 PO=

14、ONffl將一個(gè)電荷量很小的帶正電的小球 C（可視為質(zhì)點(diǎn)）從P點(diǎn)由靜止釋放，在小 球C向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，下列關(guān)于小球C的說法可能正確的是（）圖 19-13A.速度先增大，再減小B.速度一直增大C.加速度先增大再減小，過O點(diǎn)后，加速度先減小再增大D.加速度先減小，再增大電場(chǎng)線與軌跡問題的判斷方法（1）運(yùn)動(dòng)與力兩線法, 畫出“速度線”（運(yùn)動(dòng)軌跡在初始位置的切線）與“力 唆”（電場(chǎng)線在初始位置的切線）,從兩者的夾角情況來(lái)分析曲線運(yùn)動(dòng)的情況.（2）三不知時(shí)要用假設(shè)法”一一電荷的正負(fù)、場(chǎng)強(qiáng)的方向或等勢(shì)面電勢(shì)的高低、電 荷運(yùn)動(dòng)的方向，若已知其中的任意一個(gè)，可順次向下分析判定各待求量；若三個(gè)都不知，方法技

15、巧卜 ;則要用假設(shè)法分別討論各種情況.（J考點(diǎn)四帶電體的力電綜合問題解答力電綜合問題的一般思路例3如圖19-14所示，絕緣的水平面上有一質(zhì)量為 0.1 kg的帶電物體，物體與水平面 間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 =0.75,物體恰能在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中向右勻速運(yùn)動(dòng) ，電場(chǎng)強(qiáng) 度 E=1X 103 N/C,g 取 10 m/s2.（1）求物體所帶的電荷量；（2）只改變電場(chǎng)的方向，使物體向右加速運(yùn)動(dòng)，求加速度的最大值及此時(shí)電場(chǎng)的方向.圖 19-14庾式題（多選）2017 重慶一診如圖19-15所示，豎直平面內(nèi)有固定的半徑為 R的 光滑絕緣圓形軌道，水平勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于軌道平面向左，P、Q分別為軌道的最高、最

16、低點(diǎn).質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，已知重力加 速度為g,場(chǎng)強(qiáng)E=.要使小球能沿軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是圖 19-15A.小球過Q點(diǎn)時(shí)速度至少為師B.小球過Q點(diǎn)時(shí)速度至少為C.小球過Q P點(diǎn)受軌道彈力大小的差值為6mgD.小球過Q P點(diǎn)受軌道彈力大小的差值為7.5mg第20講 電場(chǎng)的能的性質(zhì)、電勢(shì)能和電勢(shì)、等勢(shì)面1 .電勢(shì)能：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的勢(shì)能，等于將電荷從該點(diǎn)移到位置時(shí)電場(chǎng)力所1微的功.2 .電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力做的功等于，即WAB=EpA-EpB=-Ep.3 .電勢(shì)：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的與它的的比值，即：。二 .4 .等

17、勢(shì)面(1)定義：電場(chǎng)中相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面.二特點(diǎn)：等勢(shì)面一定與垂直，即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直.在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力做功.電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向的等勢(shì)面.在空間中兩等勢(shì)而相交.等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度，越疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度二、電勢(shì)差 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系1 .電勢(shì)差(1)定義：電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時(shí)，與移動(dòng)的電荷的比值.定義式:UAB=；電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：UAB= ,UAB=-UBA.2 .勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(1)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系式：UAB= ，其中d為電場(chǎng)中兩點(diǎn)間沿的距離.(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿方向每單位距離上降低的電勢(shì).三、

18、靜電平衡個(gè)等勢(shì)體導(dǎo)體靜電平衡兩大特點(diǎn)：導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)；導(dǎo)體是一導(dǎo)體表面電勢(shì)【思維辨析】(1)電場(chǎng)力做功與重力做功相似，均與路徑無(wú)關(guān).()(2)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)一定為零.()(3)電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)一定也處處相同.()沿電場(chǎng)線方向電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小，電勢(shì)逐漸降低.()(5)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從 A移到B點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功.(6)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向是指電勢(shì)降落的方向.()：(7)電勢(shì)有正負(fù)之分，因此電勢(shì)是矢量.()電勢(shì)的大小由電場(chǎng)的性質(zhì)決定，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān).()(9)電勢(shì)差UAB由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān).()(10)整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體表

19、面是等勢(shì)面，但導(dǎo)體表面的場(chǎng)強(qiáng)可能不同 心考點(diǎn)一描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量1 .電勢(shì)高低常用的兩種判斷方法(1)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低.(2)若 UAB>0貝U © A,© B;若 UAB<0貝U © A<(|)B.2 .電勢(shì)能增、減的判斷方法做功判斷法：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大. 公式法:Ep=q。，將q、0的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，Ep越大，電勢(shì)能越大.(3)能量守恒法：在電場(chǎng)中，當(dāng)只有電場(chǎng)力做功時(shí),電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能 增大，則電勢(shì)能減小，反之，動(dòng)能減小，則電勢(shì)能增大.(4)電荷電勢(shì)法：正電荷在電勢(shì)高

20、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.例1 2015 全國(guó)卷I 如圖20-1所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線,M、Z P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為0N 0 P、0Q.一電 子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則()圖 20-1A.直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，© M>d QB.直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，0 M>0 NC.若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功【變式題1 2017 福建龍巖質(zhì)檢以無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，在電荷量為q的點(diǎn)電荷周 圍某點(diǎn)的電勢(shì)可用。=計(jì)算，式中r為該點(diǎn)到點(diǎn)電荷

21、的距離，k為靜電力常量.兩電荷 量大小均為Q的異種點(diǎn)電荷固定在相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)，如圖20-2所示.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)子 （電荷量為e）從兩點(diǎn)電荷連線上的A點(diǎn)沿以電荷+Q為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC到C點(diǎn)，則質(zhì)子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)的過程中，其電勢(shì)能的變化情況為（圖202A.增加產(chǎn)Y2kQeR及增加 - 92kQeRC.減少一 + V(2kQe減少？/ + /?【變式題2 （多選）2016 全國(guó)卷I如圖20-3所示，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 運(yùn)動(dòng),其軌跡在豎直平面（紙面）內(nèi)，且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱.忽略空氣 阻力.由此可知（）圖 20-3A.Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高B.油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)

22、的大C.油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大D.油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小特別提醒國(guó)根據(jù)電勢(shì)的定義式。=計(jì)算時(shí)，0、Ep q要注意帶符號(hào)運(yùn)算 工。考點(diǎn)二電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由公式U=E的出的“一式二結(jié)論”（1）u _wE=，其中d是沿電場(chǎng)線方向上的距離.2 = （2） “二結(jié)論”中4+%結(jié)論1:勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任一線段 AB的中點(diǎn)C的電勢(shì)0 C=，如圖20-4所示.2 .圖 20-4結(jié)論2:勻強(qiáng)電場(chǎng)中若兩線段 AB/ CD,且AB=CDUAB=UC或0 A- 0 B=0 C- 0 D）,如 圖20-5所示.圖 20-5例2 （多選）2017 全國(guó)卷田一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于 xO

23、y平面，平面內(nèi)a、b、c 三點(diǎn)的位置如圖20-6所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10 V、17 V、26 V.下列說法正確的 是（）圖 20-6A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 2.5 V/cmB.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1 VC.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7 eVD.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9 eV度式題(多選)2017 安徽馬鞍山二中、安師大附中測(cè)試如圖20-7所示，在xOy 坐標(biāo)系中有以O(shè)點(diǎn)為中心、邊長(zhǎng)為0.2 m的正方形，頂點(diǎn)A、B、C、D分別在坐標(biāo)軸 上，在該平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出)，已知A、R C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為3 V、-V、-3 V,則下列說法中正確的是()0圖 20-7A.D點(diǎn)的電勢(shì)

24、為YFB.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=10 V/m%C.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小 E=10 V/m%D.電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸正方向成0 =30角 規(guī)律)總結(jié)卜”""個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)相等的點(diǎn)，電知道幾個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)確定電場(chǎng)線的方法：將電勢(shì)最高的點(diǎn)和電勢(shì)最低的點(diǎn)相連，根據(jù)在 勻強(qiáng)電場(chǎng)中經(jīng)過相等的距離電勢(shì)差相等，確定連線上與第：二1一 勢(shì)相等的兩點(diǎn)連線為等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直即可畫出電場(chǎng)線 。考點(diǎn)三電場(chǎng)線、等勢(shì)面和帶電粒子軌跡問題1 .帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問題的分析方法(1)從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲),從而分析電場(chǎng)方向或 電荷的正負(fù).(2)結(jié)合軌跡、速度方向與靜

25、電力的方向，確定靜電力做功的正負(fù)，從而確定電勢(shì)能、 電勢(shì)和電勢(shì)差的變化等.(3)根據(jù)動(dòng)能定理或能量守恒定律判斷動(dòng)能的變化情況.2 .電場(chǎng)力做功的四種方法定義式:WAB=Flcos % =qElcos % (適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)).(2)電勢(shì)的變化:WAB=qUAB=q(A- 0 B).動(dòng)能定理:W電+WM他=£仁(4)電勢(shì)能的變化：WAB=-A Ep=EpA-EpB.3 .電場(chǎng)中的功能關(guān)系(1)若只有電場(chǎng)力做功，則電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變.若只有電場(chǎng)力和重力做功，則電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變.(3)除重力、彈力外，其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量.(4)所有外力對(duì)物體所做的

26、總功等于物體動(dòng)能的變化.制3 (多選)2017 天津卷如圖20-8所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN一 條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡.設(shè)電子在A B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB,電勢(shì)能分別為EpA EpB.下列說法正確的是圖 20-8()A.電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B.若aA>aB,則Q靠近M端且為正電荷C.無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有 EpA<EpBD.B點(diǎn)電勢(shì)可能高于 A點(diǎn)電勢(shì)度式題1 (多選)2016 海南卷如圖20-9所示，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于 。點(diǎn)，兩 虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子 M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a

27、、 b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn).不計(jì)重力.下列說法正確的是()A.M帶負(fù)電荷,N帶正電荷B.M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中克服電場(chǎng)力做功圖 20-9庾式題2 (多選)如圖20-10所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)A、R C構(gòu)成一個(gè)直角三角形 /ACB=90，/ABC=60尸d.把一個(gè)帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng) 力不做功；從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為-W.若規(guī)定C點(diǎn)的電勢(shì)為零，則圖 20-10A.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為幽wB.C、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UCB=C.A點(diǎn)的電勢(shì)為qD.若從A點(diǎn)沿AB方向飛入一電

28、子，其運(yùn)動(dòng)軌跡可能是乙 方法技巧I在解決電場(chǎng)中的能量問題時(shí)常用到的基本規(guī)律有動(dòng)能定理、能量守恒定律，有時(shí)也會(huì)用到功能關(guān)系.(1)應(yīng)用動(dòng)能定理解決問題需研究合外力做的功(或總功). 應(yīng)用能量守恒定律解決問題需注意電勢(shì)能和其也形式能之間的轉(zhuǎn)化.(3)應(yīng)用功能關(guān)系解決該類問題需明確電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.。考點(diǎn)四電場(chǎng)中的圖像問題考向一 E-x圖像(1)E-x圖像反映了電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律.(2)E-x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) 的電為高底屈居電場(chǎng)方向判定.例4 (多選)一個(gè)電荷量為+q的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，規(guī)定x軸正 方向

29、為電場(chǎng)強(qiáng)度正方向，x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x坐標(biāo)的變化圖線如圖20-11所示(已知圖線關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱).A(0,x1) 、B(0,-x1)為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn).下列說法 中正確的是()圖 20-11A.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同B.粒子經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相同C.粒子經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)的加速度相同D.粒子經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能相同考向二 0 -x圖像(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于。-x圖線的斜率大小，在電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，。-x圖線切線的 斜率為零.(2)由小-x圖像可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度 的方向.在0 -x圖像中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用WAB=

30、qUA進(jìn)而分析WAB勺正 負(fù)，然后做出判斷.制5 (多選)2017 全國(guó)卷I 在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)0與該點(diǎn)到 點(diǎn)電荷的距離的關(guān)系如圖20-12所示.電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小圖 20-12分別Ea Eh Ec和Ed.點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)0 a已在圖中用坐標(biāo) (ra, © a)標(biāo)出，其余類推.現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn), 在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力所做的功分別為 Wab Wb株口 Wcd.下列選項(xiàng)正確 的是()A.Ea : Eb=4： 1B.Ec ： Ed=2： 1C.Wab： Wbc=3： 1D.Wbc： W

31、cd=陵式題（多選）2017 江蘇卷在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)。在x軸上分布如圖20-13所示.下列說法中正確的有（）圖 20-13A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從x1移到x2,電勢(shì)能減小D.負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場(chǎng)力增大 考向三 Ep-x圖像電場(chǎng)力做功量度電勢(shì)能的變化，而電場(chǎng)力微功就是力對(duì)位移啊積累,由Ep- Ep0=Fx得Ep=Ep0+Fx故Ep-x圖像的斜率去7K電場(chǎng)力,縱截晅走本初熱能；合力做功 "度了動(dòng)能的變化,如果帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,則合力做的功就是電場(chǎng)力做的 功，由Ek-Ek0=Fx,得Ek=Ek0+Fx故

32、Ek-x圖像的斜率表示電場(chǎng)力,縱截距表示初動(dòng)能. 然后根據(jù)兩圖像斜率的變化可判斷出電場(chǎng)力的變化，進(jìn)而判斷出電場(chǎng)強(qiáng)度大小的變化. 例6 （多選）2 017 南昌十校二模M、N是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，若在M點(diǎn) 釋放一個(gè)初速度為零的電子，電子僅受電場(chǎng)力作用，并沿電場(chǎng)線由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其 電勢(shì)能隨位移變化的關(guān)系如圖20-14所示，則下列說法中正確的是（）圖 20-14A.電子運(yùn)動(dòng)的軌跡為直線B.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)C.電子在N點(diǎn)的加速度小于在 M點(diǎn)的加速度D.電子在N點(diǎn)的動(dòng)能大于在M點(diǎn)的動(dòng)能考向西電場(chǎng)分布結(jié)合v-t圖稼根據(jù)v-t圖像的速度變化、斜率變化（即加速度大小的變化），可確定電荷所受電 場(chǎng)力

33、曲為向與電場(chǎng)力的大小變化情波，排而楠定電場(chǎng)的方向、電費(fèi)的高彳氐及由年能的 變化.I例7 2017 湖南衡陽(yáng)一聯(lián)兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷固定于光滑絕緣水平面上，其連線 的中垂線上有A B、C三點(diǎn)，如圖20-15甲所示，一個(gè)電荷量為2 C、質(zhì)量為1 kg的 帶正電的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從C點(diǎn)由靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示，其 中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置，圖中標(biāo)出了圖線在B點(diǎn)處的切線.下列說 法中正確的是（）圖 20-15A.B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)E=0.2 N/C B.由C到A的過程中，物塊的電塞能先減/、后增人C.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB =5 V D.UCB<

34、; UBA第21講 電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、電容器與電容1 .電容器（1）組成：任何兩個(gè)相互靠近又彼此的導(dǎo)體.（2）帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的（3）擊穿電壓：電容器允許加的電壓稱為擊穿電壓.額定電壓比擊穿電壓2 .電容（1）定義：電容器所帶的與電容器兩極板間電勢(shì)差 U的比值.公式為單位：法拉(F),常用單位有微法(pF)、皮法(pF).1 F=106 pF=1012 pF. 平行板電容器電容的決定式：，k為靜電力常量.二、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速1 .動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析：若電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則有a=,E=,v2-=2ad.喏2 .功能觀點(diǎn)分析：粒子只受電場(chǎng)力作用，滿足三、帶電粒子在勻強(qiáng)電

35、場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1 .運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：運(yùn)動(dòng).2 .處理方法：運(yùn)動(dòng)的分解.沿而謔度方向：做運(yùn)動(dòng).沿電場(chǎng)方向：做初速度為零的運(yùn)動(dòng).【思維辨析】(1)電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶的電荷量的代數(shù)和.() 電容表示電容器容納電荷的多少.()(3)電容器的電容與電容器所帶的電荷量成反比.()放電后的電容器所帶的電荷量為零，電容也為零.()(5)公式C可用來(lái)計(jì)算任何電容器的電容.()而正(6)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只能做類平拋運(yùn)動(dòng).()帶電粒子在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力時(shí)，也可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng).()帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力一定可以忽略不計(jì).()?？键c(diǎn)一平行板電容器制1如圖21-1所示，平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在

36、兩極板間有一個(gè)帶電小球 小球用一根質(zhì)量不計(jì)的絕緣線懸掛于 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.繼續(xù)給電容器緩慢充電，直到懸線 和豎直方向的夾角增大到，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.可圖 21-1【變式題1 2016 全國(guó)卷I 一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直 流電源上，若將云母介質(zhì)移出，則電容器()A.極板上的電荷量變大，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大B.極板上的電荷量變小，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大C.極板上的電荷量變大，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變D.極板上的電荷量變小，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變陵式題2 2016

37、天津卷如圖21-2所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電 計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn) 電荷，以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，0表示靜電計(jì)指 針的偏角.若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則()圖 21-2A. 0增大,E增大B. 0增大,Ep不變C. 0減小,Ep增大D. 0減小,E不變 方法技巧I"分析比較的思路(1)先確定是Q不變還是U不變：若電容器保持與電源連接，則U不變；若電容器充電 后與電源斷開，則Q不變.(2)用決定式C=!定電容器電容的變化.麗Q (3)用定義式C

38、5;U定電容器所帶電荷量 Q或兩極板間電壓U的變化. (4)電壓不變時(shí),用E=#析電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，電荷量不變時(shí),用E=#析電 “4汽此Q容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化.。考點(diǎn)二 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)1 .帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、口粒子、離子等，除有說明或明確的暗示以外，一般都 不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量).(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不 能忽略重力.2 .兩種解題思路(1)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律處理帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與速度方向在一條直線 上,帶

39、電粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng).根據(jù)帶電粒子的受力情況，用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué) 公式確定帶電粒子的速度、位移、時(shí)間等.(2)用動(dòng)能定理處理帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析，確定有哪幾個(gè)力做功，做正功還是負(fù)功；確定帶電粒子的 初、末狀態(tài)的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解.I例2反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波 其振蕩原理與下述過程類似：如圖21-3所示，在虛線MNW側(cè)分別存在著方向相反的 兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng).已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是 E1=2.0X 103 N/C和E2=4.0X 103

40、N/C,方 向如圖所示，帶電微粒質(zhì)量m=1.0x 10-20 kg,所帶的電荷量q=-1.0X10-9 C,A點(diǎn)與 虛線MN勺距離d1=1.0 cm,不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng).求： (1)B點(diǎn)到虛線MN勺距離d2;(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.圖 21-3度式題2017 江蘇卷如圖21-4所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板 A B、C中 央各有一小孔，小孔分別位于Q M P點(diǎn).由O點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn).現(xiàn)將C板向右平移到P'點(diǎn)，則由O點(diǎn)靜止釋放的電子()圖 21-4A.運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回B.運(yùn)動(dòng)到P和P'點(diǎn)之間返回C.運(yùn)動(dòng)到P'點(diǎn)返回D.穿過P'點(diǎn)0考點(diǎn)三帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1.兩個(gè)結(jié)論(1)不同的帶電粒子從靜止開始經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后再?gòu)耐黄D(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的偏轉(zhuǎn) 角度總是相同的.1 2qUI *UI-mvtan 3=呼= 一,證明：由qU0=m痂砒(2)粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，合速度的反向延長(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到電場(chǎng)邊緣的距離為 J2.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的功能關(guān)系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