【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考物理全國(guó)II一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)課時(shí)16

[高考導(dǎo)航]考點(diǎn)內(nèi)容要求高考命題實(shí)況命題熱點(diǎn)2014Ⅰ卷2014Ⅱ卷2015Ⅰ卷2015Ⅱ卷物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒Ⅰ

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的求解、電場(chǎng)強(qiáng)度與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的綜合問題；(2)電容器動(dòng)態(tài)變化的問題，電容器與平衡條件的綜合問題；(3)以點(diǎn)電荷、等量異種電荷及等量同種電荷模型為載體綜合考查電場(chǎng)力的性質(zhì)和電場(chǎng)能的性質(zhì)；(4)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理及功能關(guān)系在靜電場(chǎng)中的綜合應(yīng)用問題；(5)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速、偏轉(zhuǎn)等問題靜電現(xiàn)象的解釋Ⅰ

點(diǎn)電荷Ⅰ

庫(kù)侖定律Ⅱ

靜電場(chǎng)Ⅰ

電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)Ⅱ

T196分

電場(chǎng)線Ⅰ

電勢(shì)能、電勢(shì)ⅠT216分T196分T156分

電勢(shì)差Ⅱ

勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系Ⅱ

帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)ⅡT2520分

T146分T2412分示波管Ⅰ

常用的電容器、電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系Ⅰ

根底課時(shí)16電場(chǎng)的力的性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)一、電荷及電荷守恒定律1.元電荷、點(diǎn)電荷(1)元電荷：e＝1.6×10－19C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的________，其中質(zhì)子、正電子的電荷量與元電荷相同。(2)點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體本身的大小和形狀對(duì)研究的問題影響很小時(shí)，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷。2.靜電場(chǎng)(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間_________的一種特殊物質(zhì)。(2)根本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有___的作用。整數(shù)倍相互作用力3.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_____到另一個(gè)物體，或者從物體的一局部_____到另一局部；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持_____。(2)起電方式：_________、_________、感應(yīng)起電。(3)帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是_________。知識(shí)點(diǎn)二、庫(kù)侖定律1.內(nèi)容：_____中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的_____________成正比，與它們的_____________成反比。作用力的方向在它們的連線上。轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移不變摩擦起電接觸起電得失電子真空電荷量的乘積距離的二次方2.表達(dá)式：F＝_____，式中k＝_______N·m2/C2，叫靜電力常量。9.0×1093.適用條件：_____中的_______。知識(shí)點(diǎn)三、電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)1.定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的______。真空點(diǎn)電荷比值2.定義式：E＝___。單位：N/C或V/m3.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度：真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度：E＝_____。4.方向：規(guī)定_______在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受_______的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。正電荷電場(chǎng)力5.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的_____和，遵從____________定那么。知識(shí)點(diǎn)四、電場(chǎng)線1.定義：為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的_____及_____，在電場(chǎng)中畫出一些曲線，曲線上每一點(diǎn)的_________都跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致，曲線的_____表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。矢量平行四邊形強(qiáng)弱方向切線方向疏密正電荷相交場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)方向降低垂直[思考判斷](1)任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。()(2)兩個(gè)完全相同的帶電金屬球接觸時(shí)，先發(fā)生正、負(fù)電荷的中和，然后再平分。()(3)相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，不管它們的電荷量是否相同，它們之間的庫(kù)侖力大小一定相等。()(5)電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)力的性質(zhì)，所以電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比。()(6)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向即為正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向。(

)(7)在真空中，電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式E＝中的Q就是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量。(

)(8)在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，以點(diǎn)電荷為球心的同一球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同。(

)答案(1)√

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×

(6)√

(7)√

(8)×考點(diǎn)一庫(kù)侖力作用下的平衡問題1.解決平衡問題應(yīng)注意三點(diǎn) (1)明確庫(kù)侖定律的適用條件； (2)知道完全相同的帶電小球接觸時(shí)電荷量的分配規(guī)律； (3)進(jìn)行受力分析，靈活應(yīng)用平衡條件。2.在同一直線上三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題 (1)條件：兩個(gè)點(diǎn)電荷在第三個(gè)點(diǎn)電荷處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，或每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫(kù)侖力必須大小相等，方向相反。(2)規(guī)律“三點(diǎn)共線〞——三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一條直線上；“兩同夾異〞——正、負(fù)電荷相互間隔；“兩大夾小〞——中間電荷的電荷量最小；“近小遠(yuǎn)大〞——中間電荷靠近電荷量較小的電荷。【例1】(多項(xiàng)選擇)(2021·浙江理綜，20)如圖1所示，用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn)，A上帶有Q＝3.0×10－6C的正電荷。兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為F1和F2。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度取g＝10m/s2；靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A、B球可視為點(diǎn)電荷)，那么()圖1A.支架對(duì)地面的壓力大小為2.0NB.兩線上的拉力大小F1＝F2＝1.9NC.將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時(shí)兩線上的拉力大小F1＝1.225N，F(xiàn)2＝1.0ND.將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，兩線上的拉力大小F1＝F2＝0.866N答案BC方法提煉解決庫(kù)侖力作用下平衡問題的思路【變式訓(xùn)練】1.(2021·哈爾濱市一聯(lián))如圖2所示，A、B是兩個(gè)帶異種電荷的小球，其質(zhì)量分別為m1和m2，所帶電荷量分別為＋q1和－q2，A用絕緣細(xì)線L1懸掛于O點(diǎn)，A、B間用絕緣細(xì)線L2相連。整個(gè)裝置處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，平衡時(shí)L1向左偏離豎直方向，L2向右偏離豎直方向，那么可以判定()圖2A.m1＝m2B.m1＞m2C.q1＞q2 D.q1＜q2解析對(duì)A、B整體分析，受細(xì)線L1的拉力、重力、水平方向的電場(chǎng)力，由于細(xì)線L1向左偏，那么電場(chǎng)力水平向左，即(q1－q2)E＞0，q1＞q2，C正確，D錯(cuò)誤；不能判斷m1、m2的大小關(guān)系，A、B錯(cuò)誤。答案C考點(diǎn)二電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加與計(jì)算【例2】(2021·山東理綜，18)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3所示。M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電荷量為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。假設(shè)將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，那么H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為()圖3答案

B方法提煉計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度常用的“六〞種方法(1)電場(chǎng)疊加合成的方法。(2)平衡條件求解法。(3)對(duì)稱法。(4)補(bǔ)償法。(5)等效法。(6)微元法。【變式訓(xùn)練】2.[對(duì)稱法求電場(chǎng)強(qiáng)度]如圖4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。b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，那么d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()圖4答案

B3.[平衡法求電場(chǎng)強(qiáng)度]如圖5所示，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上：a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。靜電力常量為k，假設(shè)三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計(jì)重力)，那么勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小()圖5答案

B考點(diǎn)三電場(chǎng)線的理解與應(yīng)用【例3】(多項(xiàng)選擇)(2021·通遼市調(diào)研)如圖6所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，假設(shè)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可做出的正確判斷是()圖6A.帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大解析由電場(chǎng)線的疏密可知，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大，帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大，故C正確；畫出初速度方向結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡的偏轉(zhuǎn)方向，可判斷帶電粒子所受電場(chǎng)力的方向，但由于電場(chǎng)的方向未知，所以不能判斷帶電粒子的電性，故A錯(cuò)誤，B正確；利用初速度的方向和電場(chǎng)力方向的關(guān)系，可判斷帶電粒子由a到b時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，因此va＞vb，選項(xiàng)D正確。答案

BCD方法提煉分析帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡類問題的技巧判斷速度方向帶電粒子的軌跡的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)處的速度方向判斷電場(chǎng)力(或場(chǎng)強(qiáng))的方向僅受電場(chǎng)力作用時(shí)，帶電粒子所受電場(chǎng)力方向指向軌跡曲線的凹側(cè)，再根據(jù)粒子的正負(fù)判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)及電勢(shì)能的增減若電場(chǎng)力與速度方向成銳角，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；若電場(chǎng)力與速度方向成鈍角，則電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加【變式訓(xùn)練】4.(2021·浙江金華二模)在空間O點(diǎn)固定帶正電的點(diǎn)電荷Q，其電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖7所示，在其電場(chǎng)中的A點(diǎn)有一個(gè)帶電粒子q(重力不計(jì))。假設(shè)給帶電粒子一個(gè)垂直于OA方向的初速度v0，在只受電場(chǎng)力的作用下，以下說法中正確的選項(xiàng)是()圖7A.假設(shè)q為負(fù)電荷，那么q一定做圓周運(yùn)動(dòng)B.假設(shè)q為負(fù)電荷，那么q可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.假設(shè)q為正電荷，那么q的電勢(shì)能可能增大D.假設(shè)q為正電荷，那么q一定做遠(yuǎn)離O點(diǎn)的變加速曲線運(yùn)動(dòng)解析假設(shè)q為負(fù)電荷，只有當(dāng)粒子受到的電場(chǎng)力恰好和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等時(shí)，粒子才做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，否那么粒子就做變速曲線運(yùn)動(dòng)，所以A錯(cuò)誤；當(dāng)粒子做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，粒子受到的電場(chǎng)力的大小要改變，所以粒子做的是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，所以B錯(cuò)誤；假設(shè)q為正電荷，那么粒子一定會(huì)向遠(yuǎn)離電荷Q的方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，那么q的電勢(shì)能逐漸減小，所以C錯(cuò)誤；假設(shè)q為正電荷，那么粒子一定會(huì)遠(yuǎn)離O點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力的大小逐漸減小，做變加速曲線運(yùn)動(dòng)，所以D正確。答案D【例4】(2021·長(zhǎng)春市一聯(lián))如圖8所示，在真空中有兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q。直線MN是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，O是兩點(diǎn)電荷連線與直線MN的交點(diǎn)。a、b是兩點(diǎn)電荷連線上關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)，c、d是直線MN上的兩個(gè)點(diǎn)。以下說法中正確的選項(xiàng)是()圖8A.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；將一檢驗(yàn)電荷沿MN由c移動(dòng)到d，所受電場(chǎng)力先增大后減小B.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；將一檢驗(yàn)電荷沿MN由c移動(dòng)到d，所受電場(chǎng)力先減小后增大C.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；將一檢驗(yàn)電荷沿MN由c移動(dòng)到d，所受電場(chǎng)力先增大后減小D.a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；將一檢驗(yàn)電荷沿MN由c移動(dòng)到d，所受電場(chǎng)力先減小后增大解析等量異種電荷形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)線如下圖。在＋Q和－Q的連線上，從＋Q到－Q電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大；在＋Q和－Q連線的中垂線上從O點(diǎn)向M點(diǎn)或N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均變小。應(yīng)選項(xiàng)C正確。答案

C【拓展延伸】在【例4】中，假設(shè)將一正檢驗(yàn)電荷q從b點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場(chǎng)力做什么功？從d點(diǎn)移到c點(diǎn)呢？解析在兩電荷的連線上，電場(chǎng)方向從＋Q指向－Q，正q受力方向從a指向b，故檢驗(yàn)電荷q從b點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功；在＋Q和－Q連線的中垂線上，各點(diǎn)電場(chǎng)方向不變，始終水平向右，正q從d點(diǎn)到c點(diǎn)受力方向和速度方向始終垂直，故電場(chǎng)力不做功。答案負(fù)功不做功規(guī)律總結(jié)兩種等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線電場(chǎng)電場(chǎng)線電場(chǎng)強(qiáng)度特點(diǎn)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)①在點(diǎn)電荷的連線上，連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)最小，指向負(fù)電荷一方②連線上的場(chǎng)強(qiáng)大小沿連線先變小，再變大③在點(diǎn)電荷連線的中垂線上，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，向外逐漸減小等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)①連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)大小為零②連線上的場(chǎng)強(qiáng)大小沿連線先變小到零，再變大③在點(diǎn)電荷連線的中垂線上，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，沿中垂線向外先變大后變小【變式訓(xùn)練】5.(2021·湖北華師一附中等八校聯(lián)考)英國(guó)科學(xué)家法拉第最先嘗試用“線〞描述磁場(chǎng)和電場(chǎng)，有利于形象理解不可直接觀察的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)弱分布。如圖9所示為一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷，電荷量分別為＋Q、－Q。實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線圓的圓心O在兩電荷連線的中點(diǎn)，a、b、c、d為圓上的點(diǎn)，以下說法正確的選項(xiàng)是()圖9A.a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.b、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.c點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)

D.d點(diǎn)的電勢(shì)等于a點(diǎn)的電勢(shì)解析a、b、c、d在同一個(gè)圓上，電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，故四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但是方向不同，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故c點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；a、d兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱，故電勢(shì)相等，選項(xiàng)D正確。答案D1.(多項(xiàng)選擇)(2021·東北三校聯(lián)考)如圖10所示，實(shí)線是勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。假設(shè)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，那么由此圖可作出的正確判斷是()圖10A.帶電粒子帶負(fù)電B.帶電粒子帶正電C.帶電粒子所受電場(chǎng)力的方向向左D.帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)解析由運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲特點(diǎn)可知，帶電粒子受水平向左的電場(chǎng)力作用，故粒子帶負(fù)電。粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，那么粒子受電場(chǎng)力是恒定的，可知粒子運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變。答案ACD2.(多項(xiàng)選擇)(2021·江蘇單科，8)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖11所示。c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，那么()圖11A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大

B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大

D.c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低答案

ACD3.(2021·福建福州質(zhì)檢)如圖12所示，水平天花板下用長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來的兩個(gè)相同的帶電小球A、B，左邊放一帶正電的固定球P時(shí)，兩懸線都保持豎直方向。下面說法正確的選項(xiàng)是()圖12A.A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量大B.A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量小C.A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量小D.A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量大答案

C4.(多項(xiàng)選擇)(2021·廣東七校聯(lián)考)如圖13所示，點(diǎn)電荷Q固定，虛線是帶電荷量為q的微粒僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，微粒的重力不計(jì)，a、b是軌跡上的兩個(gè)點(diǎn)，b點(diǎn)離Q較近，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是()圖13A.Q一定帶正電荷，q一定帶負(fù)電荷B.不管Q帶何種電荷