電場的性質(zhì)-2025年江蘇高考物理復(fù)習(xí)專練(解析版)_第1頁
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文檔簡介

重難點9電場的性質(zhì)

工命題趨勢

考點三年考情分析2025考向預(yù)測

靜電場不單獨命題,而是創(chuàng)設(shè)靜電場場景考查其他核心考點。電場強度、

點電荷的場強高頻考點,直接考查或綜合考查。以選擇題形式考查場強

考點1電場力

2020年江蘇題的計算和疊加,也在力電綜合題中結(jié)合動力學(xué)知識考查,難度較大。電

的性質(zhì)2021年江蘇題場線不單獨命題,多考查電場線的方向,知道幾種典型電場的電場線分

考點2電場能2022年江蘇題布特點。電勢能、電勢??键c,選擇題和計算題均有考查。結(jié)合電場力

的性質(zhì)2023年江蘇題做功判斷電勢能的變化,比較電勢的高低,涉及電場力做功和電勢能的

2024年江蘇題關(guān)系,電勢能變化與電勢變化的關(guān)系,結(jié)合動能定理等。電勢差可直接

考查,選擇題和計算題均可命題,涉及電場力做功和電勢差的關(guān)系,電

勢與電勢差的關(guān)系。

重難詮釋◎

【情境解讀】

「兩種電荷:同種排斥、異種吸引

小過’三種帶電方式:摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電

.電荷守恒定律:電荷既不會創(chuàng)生.也不會消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體.或者從物

體的一部分轉(zhuǎn)移到顯二超;在轉(zhuǎn)移過程中.電荷的總逼保持不變

,內(nèi)容:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比?與

它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上

庫侖定律<公式:F=k塔,k為靜電力常量.上=9.0義1()°N?nJ/C二

(真空中

.話用冬件

但》木匹[點電荷:帶電體的整區(qū)與、電荷分布狀況對電荷間作用力的影響可以忽略

定義:試探電荷所受靜電力跟電荷量的比值

F

靜電場及公式:E=一

其應(yīng)用g

;電場強度(方向:正電荷所受靜電力的方向

點電荷的電場強度:E=里

電場電場強度S?—

:場強的疊加:遵循平行四邊形定則

!由場線)定義:電場中畫出的曲線,曲線上每點的切線方向與該點的曳場方包一致

電為線1特點:不閉合、不相交、疏密表示電場強弱

,定義:導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再定向移動

,靜電平衡1特點:E內(nèi)

靜電的防止與利用尖端放電

I靜電屏蔽:外電場對殼內(nèi)儀器不產(chǎn)生影響

靜電吸附

靜電力做功特點:靜電力做功只跟電荷在電場中的邊里道有關(guān)?與路徑無關(guān).

(電勢能IWAH與Ep的關(guān)系:W*=EpA—Ep8.

電勢能:電荷在電場中具有的勢能.一般取力些或無醺為零勢能點.

E

(定義式(p——.

電勢義

標量.有正、負,與零電勢點的選取有關(guān).

定義:電場中姬相同的各點構(gòu)成的面

等勢面(D在同一等勢面上移動電荷靜電力丕做些.

(2)等勢面與電場線垂直.

電勢與電勢差特點■

1(3)電場線由電勢直的等勢面指向電勢低的等勢面.

(4)等差等勢面越密的地方?電場線越場,場強越去.

UA”=—A-'UBA=中B——A?

靜電場中W.Ui

的能量W.L必.3王

)L[UiEd.d為A、3兩點沿電場方向的距離.

勻強電場(一

I沿電場方向電勢降落最快.

定義式:。=*=AQ

u△U

電容器的電容?單位:£.1F=血MF=1012pF.

平行板電容器:C=g

?利用牛頓第二定律結(jié)合運動學(xué)公式:qE=^m=s+”,/

(加速{11

利用動能定理:—2',nv<2

帶電粒子在電場中的運動rf方法:運動的分解(平拋運動規(guī)律)

/FEqUq

偏轉(zhuǎn);(=7'°=嬴=菽=菽

公式L>=aj="^-,lan0=三

I-tncivomdv0

1,qUl2

【高分技巧】

一、庫侖定律的理解及其相關(guān)平衡問題

1.對庫侖定律的理解

(1)尸=學(xué),/■指兩點電荷間的距離.對可視為點電荷的兩個均勻帶電球,r為兩球的球心間距。

(2)當(dāng)兩個電荷間的距離r-0時,電荷不能視為點電荷,它們之間的靜電力不能認為趨于無限大。

2.”三個自由點電荷平衡”的問題

(1)平衡的條件:每個點電荷受到另外兩個點電荷的合力為零,或每個點電荷處于另外兩個點電荷產(chǎn)

生的合電場強度為零的位置。

(2)

(兩同夾異卜電性上??位置上*[三點共線]

〔兩大夾小心—一矗£近小遠大:

3.求解涉及庫侖力的平衡問題的解題思路

涉及庫侖力的平衡問題與純力學(xué)平衡問題分析方法一樣,受力分析是基礎(chǔ),應(yīng)用平衡條件是關(guān)鍵,都

可以通過解析法、圖示法或兩種方法相結(jié)合解決問題,但要注意庫侖力的大小隨著電荷間距變化的特點。

具體步驟如下:

[確定研究對象I可根據(jù)問題需要選用“整體法”或“隔離法’

[受力分析多了電場力(尸=誓■或F=gE)

[列平衡方程卜合=0或凡=0、尸,=0

二、電場強度的理解與計算

1.電場強度的三個計算公式

2.求解電場強度的非常規(guī)思維方法

(1)等效法:在保證效果相同的前提下,將復(fù)雜的電場情景變換為簡單的或熟悉的電場情景。

例如:一個點電荷+q與一個無限大薄金屬板形成的電場,等效為兩個異種點電荷形成的電場,如圖甲、

乙所示。

(2)對稱法:利用空間上對稱分布的電荷形成的電場具有對稱性的特點,使復(fù)雜電場的疊加計算問題

大為簡化。

3

如圖丙所示,均勻帶電的;球殼在。點產(chǎn)生的場強,等效為弧產(chǎn)生的場強,弧8c產(chǎn)生的場強方向,

又等效為弧的中點M在。點產(chǎn)生的場強方向。

(3)填補法:將有缺口的帶電圓環(huán)補全為圓環(huán),或?qū)肭蛎嫜a全為球面,從而化難為易、事半功倍。

(4)微元法:將帶電體分成許多元電荷,每個元電荷看成點電荷,先根據(jù)庫侖定律求出每個元電荷的

場強,再結(jié)合對稱性和場強疊加原理求出合場強。

三、電場線的理解和應(yīng)用

1.電場線的用途

(1)判斷電場力的方向——正電荷的受力方向和電場線在該點切線方向相同,負電荷的受力方向和電

場線在該點切線方向相反。

(2)判斷電場強度的大?。ǘㄐ裕┮浑妶鼍€密處電場強度大,電場線疏處電場強度小,進而可判斷

電荷受力大小和加速度的大小。

(3)判斷電勢的高低與電勢降低的快慢一沿電場線的方向電勢逐漸降低,電場強度的方向是電勢降

低最快的方向。

(4)判斷等勢面的疏密一電場線越密的地方,等差等勢面越密集;電場線越疏的地方,等差等勢面

越稀疏。

2.兩種等量點電荷的電場

比較等量異種點電荷等量同種點電荷

電場線分布圖

1

1

在電荷連線上,中點。的電場

連線中點。的電場強度為零

強度最小,指向負電荷一方

連線上的電場強度大小沿連線先變小,再變大沿連線先變小,再變大

沿中垂線由。點向外電場強度大小。點最大,向外逐漸減小。點最小,向外先變大后變小

關(guān)于。點對稱的A與4、B馬

等大同向等大反向

9的電場強度

四、電勢高低、電勢能大小的判斷

1.電勢高低的判斷

判斷依據(jù)判斷方法

電場線方向沿電場線方向電勢逐漸降低

場源電荷的取無窮遠處電勢為零,正電荷周圍電勢為正

正負值,負電荷周圍電勢為負值;靠近正電荷處電勢

高,靠近負電荷處電勢低

電勢能的高正電荷在電勢較高處電勢能大,負電荷在電

低勢較低處電勢能大

根據(jù)〃B—將取B、4的正負號代入,

電場力做功q

由UAB的正負判斷9A、9B的IWJ低

2.電勢能大小的判斷

判斷方法方法解讀

將電荷量、電勢連同正負號一起代入公式Ep=49,正Ep的絕

公式法

對值越大,電勢能越大;負%的絕對值越大,電勢能越小

正電荷在電勢高的地方電勢能大

電勢法

負電荷在電勢低的地方電勢能大

電場力做正功,電勢能減小

做功法

電場力做負功,電勢能增加

能量守在電場中,若只有電場力做功時,電荷的動能和電勢能相互

恒法轉(zhuǎn)化,動能增加,電勢能減小,反之,動能減小,電勢能增加

3.電場中的功能關(guān)系

(1)若只有電場力做功,電勢能與動能之和保持不變。

(2)若只有電場力和重力做功,電勢能、重力勢能、動能之和保持不變。

(3)除重力、彈簧彈力之外,其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化。

(4)所有外力對物體所做的功等于物體動能的變化。

五、電勢差與電場強度的關(guān)系

1.公式E巖的三點注意

(1)只適用于勻強電場。

(2)”為某兩點沿電場強度方向上的距離,或兩點所在等勢面之間的距離。

(3)電場強度的方向是電勢降低最快的方向。

2.電場線、電勢、電場強度的關(guān)系

(1)電場線與電場強度的關(guān)系:電場線越密的地方表示電場強度越大,電場線上某點的切線方向表示

該點的電場強度方向。

(2)電場線與等勢面的關(guān)系:電場線與等勢面垂直,并從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。

(3)電場強度大小與電勢無直接關(guān)系:零電勢可人為選取,電場強度的大小由電場本身決定,故電場

強度大的地方,電勢不一定高。

3.在非勻強電場中的三點妙用

判斷電勢差大小及電勢距離相等的兩點間的電勢差,E越大,U越

高低大,進而判斷電勢的高低

p—x圖象的斜率左一差一%反,斜率的大

判斷場強變化

小表示場強的大小,正負表示場強的方向

判斷場強大小等差等勢面越密,場強越大

4.解題思路

六、電場線、等勢線(面)及帶電粒子的運動軌跡問題

1.等勢線總是和電場線垂直,已知電場線可以畫出等勢線,已知等勢線也可以畫出電場線。

2.幾種典型電場的等勢線(面)

電場等勢線(面)重要描述

E包與等勢面

LA

-A

勻強電場->垂直于電場線的一簇平面

-A

-A

-A

-A

電場線

手勢面

A/4

點電荷的電場7以點電荷為球心的一簇球面

i

4R

1/

11產(chǎn)

*T7>

等量異種點電7

S

\連線的中垂線上電勢處處為零

荷的電場/\

/;'、‘:「、、、、

V-

等量同種(正)c連線上,中點的電勢最低;中垂線上,中點的電

3金最高

點電荷的電場

/tj■y\IfrV、

卜”內(nèi)…、

3.帶電粒子在電場中運動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),從而分析電場方向或電荷的正負。

(2)結(jié)合軌跡、速度方向與靜電力的方向,確定靜電力做功的正負,從而確定電勢能、電勢和電勢差

的變化等。

(3)根據(jù)動能定理或能量守恒定律判斷動能的變化情況。

帶電粒子運動軌跡的分析

(1)判斷速度方向:帶電粒子運動軌跡上某點的切線方向為粒子在該點處的速度方向。

(2)判斷電場力(或場強)的方向:僅受電場力作用時,帶電粒子所受電場力方向指向軌跡的凹側(cè),

再根據(jù)粒子的正、負判斷場強的方向。

(3)判斷電場力做功的正、負及電勢能的增減:若電場力與速度方向成銳角,則電場力做正功,電勢

能減少;若電場力與速度方向成鈍角,則電場力做負功,電勢能增加。

七、靜電場的圖象問題

幾種常見圖象的特點及規(guī)律

根據(jù)VT圖象中速度變化、斜率確定電荷所受合力的方向與合力大小變化,確定

v-t圖象

電場的方向、電勢高低及電勢能變化

(1)電場強度的大小等于夕-x圖線的斜率大小,電場強度為零處,9-x圖線存在

極值,其切線的斜率為零;

(2)在p-無圖象中可以直接判斷各點電勢的高低,并可根據(jù)電勢高低關(guān)系確定電

(p-X圖象

場強度的方向;

(3)在p-x圖象中分析電荷移動時電勢能的變化,可用WAB=qUAB,進而分析

亞4B的正負,然后做出判斷

(1)反映了電場強度隨位移變化的規(guī)律;(2)E>0表示場強沿x軸正方向,E<

0表示場強沿x軸負方向;

E-無圖象

(3)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢差,“面積”大小表示電勢差大小,兩

點的電勢高低根據(jù)電場方向判定

(1)反映了電勢能隨位移變化的規(guī)律;

Ep-x圖象(2)圖線的切線斜率大小等于電場力大??;

(3)進一步判斷場強、動能、加速度等隨位移的變化情況

工;限時提升練

(建議用時:40分鐘)

1.(2024.江蘇.高考真題)在靜電場中有八方兩點,試探電荷在兩點的靜電力廠與電荷量q滿足如圖

區(qū)

所示的關(guān)系,請問。、6兩點的場強大小凡等于()

oq

A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1

【答案】D

F

【解析】設(shè)尸-4圖像的橫坐標單位長度電荷量為名,縱坐標單位長度的力大小為《根據(jù)石=一,可

q

知歹—4圖像斜率表示電場強度,由圖可知&="=4娛,£8=3=娛,可得冬=4:1。故選D。

%%4%q0Eh

2.(2022.江蘇?高考真題)如圖所示,正方形ABC。四個頂點各固定一個帶正電的點電荷,電荷量相等,

。是正方形的中心?,F(xiàn)將A點的電荷沿的延長線向無窮遠處移動,則()

A.在移動過程中,。點電場強度變小

B.在移動過程中,C點的電荷所受靜電力變大

C.在移動過程中,移動的電荷所受靜電力做負功

D.當(dāng)其移動到無窮遠處時,。點的電勢高于A點

【答案】D

【解析】。是等量同種電荷連線的中點,場強為0,將A處的正點電荷沿04方向移至無窮遠處,。點

電場強度變大,故A不符合題意;移動過程中,C點場強變小,正電荷所受靜電力變小,故B錯誤;A點

電場方向沿。4方向,移動過程中,移動電荷所受靜電力做正功,故C錯誤;A點電場方向沿0A方向,沿

電場線方向電勢降低,移動到無窮遠處時,O點的電勢高于A點電勢,故D正確。故選D。

3.(2022.江蘇.高考真題)某裝置用電場控制帶電粒子運動,工作原理如圖所示,矩形ABCD區(qū)域內(nèi)

存在多層緊鄰的勻強電場,每層的高度均為心電場強度大小均為E,方向沿豎直方向交替變化,A3邊長

為12d,邊長為82,質(zhì)量為機、電荷量為+4的粒子流從裝置左端中點射入電場,粒子初動能為《,

入射角為在紙面內(nèi)運動,不計重力及粒子間的相互作用力。

(1)當(dāng)。=%時,若粒子能從CD邊射出,求該粒子通過電場的時間/;

(2)當(dāng)Ek=4qEd時,若粒子從CD邊射出電場時與軸線OO'的距離小于d,求入射角。的范圍;

87171

(3)當(dāng)Ek=—qEd,粒子在。為-------范圍內(nèi)均勻射入電場,求從CD邊出射的粒子與入射粒子

322

的數(shù)量之比N:。

8divjrrrr

【答案】(1)t=X⑵-3。。<。<3。。或丁”/3—%

【解析】(1)電場方向豎直向上,粒子所受電場力在豎直方向上,粒子在水平方向上做勻速直線運動,

速度分解如圖所示

粒子在水平方向的速度為匕=vcosq

1

I艮據(jù)E=—mv"9可知v

k2

5/口8d8dIm

解侍"一=---

匕COS4V£k

、.1,

(2)粒子進入電場時的初動能后卜=4qEd=5根埼

粒子進入電場沿電場方向做減速運動,由牛頓第二定律可得qE=ma

粒子從CD邊射出電場時與軸線OO'的距離小于d,則要求2ad>(%sin6?)2

解得一L<sin6<L

22

7171

所以入射角的范圍為—30°<,<30°或一一<e<—

66

(3)設(shè)粒子入射角為夕時,粒子恰好從。點射出,由于粒子進入電場時,在水平方向做勻速直線運

動,在豎直方向反復(fù)做加速相同的減速運動,加速運動。粒子的速度/=

運動時間為

粒子在沿電場方向,反復(fù)做加速大小相同的減速運動,加速運動,則

2222

-lad=匕/一(vkin31),lad=v2d-(vlt/),-2ad=v3/~(v2d)

22

2ad=點一(玲J,-2ad=%;_(%y,2ad=v6d-(v5d)

則v2d=%,=v6d=v'sin,,vld=v3d=v5rf

則粒子在分層電場中運動時間相等,設(shè)為J,則又,8°八,=.4”

6心6Vcos63vcos0

2

且4=v'sin。?V灰r\—-Lu

2m

代入數(shù)據(jù)化簡可得6cos28sin0'cos0'+1=0

即tan?"_8tan"+7=0

解得tan夕=7(舍去)或tana=1

7T

解得夕二一

4

N?N=-=50%

則從CD邊出射的粒子與入射粒子的數(shù)量之比,°工—

4.(2023.江蘇.高考真題)霍爾推進器某局部區(qū)域可抽象成如圖所示的模型。。沖平面內(nèi)存在豎直向下

的勻強電場和垂直坐標平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為瓦質(zhì)量為機、電荷量為e的電子從。點沿x

軸正方向水平入射。入射速度為w時,電子沿x軸做直線運動;入射速度小于W時,電子的運動軌跡如圖

中的虛線所示,且在最高點與在最低點所受的合力大小相等。不計重力及電子間相互作用。

(1)求電場強度的大小E;

(2)若電子入射速度為員,求運動到速度為為時位置的縱坐標第;

42

(3)若電子入射速度在0<v<w范圍內(nèi)均勻分布,求能到達縱坐標方=口位置的電子數(shù)N占總電

5eB

子數(shù)No的百分比。

八歹

xxXBxX

,、,

/%/

/%/

X/xx\/xX

/\/

X

XVX

【答案】(1)(2)網(wǎng)k;(3)90%

32eB

【解析】(1)由題知,入射速度為W時,電子沿x軸做直線運動則有Ee二年o3

解得E=voB

(2)電子在豎直向下的勻強電場和垂直坐標平面向里的勻強磁場的復(fù)合場中,由于洛倫茲力不做功,

且由于電子入射速度為會則電子受到的電場力大于洛倫茲力,則電子向上偏轉(zhuǎn),根據(jù)動能定理有

22

eE%=1v0)-1心%)

3mv

解得力=0

32eB

(3)若電子以v入射時,設(shè)電子能達到的最高點位置的縱坐標為y,則根據(jù)動能定理有

由于電子在最高點與在最低點所受的合力大小相等,則在最高點有尸合=evmB-eE

在最低點有/合=eE-evB

2E2m(v-v)

聯(lián)立有小-----v,y=-----n-----

B'eB

要讓電子達縱坐標乂二竺1位置,即>之”

5eB

9

解得布%

則若電子入射速度在0<v<no范圍內(nèi)均勻分布,能到達縱坐標%="吐位置的電子數(shù)N占總電子數(shù)

5eB

No的90%。

5.(2020.江蘇.高考真題)如圖所示,絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號電荷的小球(不計重力)。開

始時,兩小球分別靜止在4B位置。現(xiàn)外加一勻強電場E,在靜電力作用下,小球繞輕桿中點。轉(zhuǎn)到水平

位置。取。點的電勢為0。下列說法正確的有()

A.電場E中A點電勢低于B點

B.轉(zhuǎn)動中兩小球的電勢能始終相等

C.該過程靜電力對兩小球均做負功

D.該過程兩小球的總電勢能增加

【答案】AB

【解析】沿著電場線方向,電勢降低,所以A點電勢低于8點,A正確;由于。點的電勢為0,根據(jù)

勻強電場的對稱性,電勢氏=-%,又2=-%,Ep=q(p,所以電勢能丸4=丸8,B正確;A、8位置

的小球受到的靜電力分別水平向右、水平向左,絕緣輕桿順時針旋轉(zhuǎn),兩小球受到的靜電力對兩小球均做

正功,電場力做正功,電勢能減少,CD錯誤。故選AB。

6.(2021.江蘇.高考真題)有研究發(fā)現(xiàn),某神經(jīng)細胞傳遞信號時,離子從細胞膜一側(cè)流到另一側(cè)形成跨

膜電流,若將該細胞膜視為IxlO^F的電容器,在2ms內(nèi)細胞膜兩側(cè)的電勢差從-70mV變?yōu)?0mV,則

該過程中跨膜電流的平均值為()

A.1.5X10-7AB.2X10-7AC.3.5X10-7AD.5X10-7A

【答案】D

【解析】根據(jù)。=CU,可知AQ=CAU=10-8x(30+70)乂10久=10久,則該過程中跨膜電流的平均值為

八些=』A=5xO7A。故選D。

t2x10-3

7.(2021.江蘇.高考真題)一球面均勻帶有正電荷,球內(nèi)的電場強度處處為零,如圖所示,。為球心,

A、B為直徑上的兩點,OA=OB,現(xiàn)垂直于A3將球面均分為左右兩部分,C為截面上的一點,移去左半

球面,右半球面所帶電荷仍均勻分布,則()

A.。、C兩點電勢相等

B.A點的電場強度大于8點

C.沿直線從A到3電勢先升高后降低

D.沿直線從A到8電場強度逐漸增大

【答案】A

【解析】由于球殼內(nèi)部的場強為零,補全以后可知在左右側(cè)球殼在C點的合場強為零,因左右球殼的

場強具有對稱性,要想合場強為零只能是兩部分球殼在C點的場強都是水平方向,則可以知道右側(cè)球殼在C

點的合場強水平向左,同理OC上其他點的場強都是水平向左,因此OC是等勢線,故A正確;將題中半球

殼補成一個完整的球殼,且?guī)щ娋鶆颍O(shè)左、右半球在A點產(chǎn)生的電場強度大小分別為昂和E2;由題知,

均勻帶電球殼內(nèi)部電場強度處處為零,則知a=及,根據(jù)對稱性,左右半球在8點產(chǎn)生的電場強度大小分別

為瓦和Ei,且£1=瓦,在圖示電場中,A的電場強度大小為及,方向向左,8的電場強度大小為Ei,方向

向左,所以A點的電場強度與8點的電場強度相同,沿直線從A到8電場強度不可能逐漸增大,故BD錯

誤;根據(jù)電場的疊加原理可知,在連線上電場線方向向左,沿著電場線方向電勢逐漸降低,則沿直線從

A到8電勢升高,故C錯誤。故選A。

8.(2024.江蘇姜堰中學(xué)、如東中學(xué)等三校.二模)某電場沿x軸分布,其電場強度E與坐標x的關(guān)系如

圖所示,E為正值時,電場沿尤軸正方向,坐標原點處的電勢為零。一個質(zhì)量為辦電荷量為-q(q>0)的

帶負電粒子,從x軸上。處由靜止釋放,粒子只在電場力作用下運動,則下列說法不正確的是()

B.粒子第一次運動到原點的過程中電場力的沖量為^amqE0

C.粒子做振幅為。的簡諧運動

D.粒子的最大動能用=然^

【答案】A

【解析】石-X圖像中,圖線與橫軸所圍幾何圖形的面積表示電勢差,則有=%-%=¥,解

得見=—與,故A錯誤;從X軸上X=-a處由靜止釋放第一次運動到原點的過程中,由動能定理可

qE+

W=Fa=°0xa=-mv2-0,根據(jù)動量定理可得/=mv—0,求得粒子第一次運動到原點的過程中

22

,------E

電場力的沖量/=J卬叼&,故B正確;%圖像對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系表達式為E由于粒子帶負電

a

則其所受電場力方向與相對于坐標原點的位移方向相反,則有歹=-解得尸=-可知,電場力

a

方向始終指向坐標原點,且大小與相對于坐標原點的位移大小成正比,方向與相對于坐標原點的位移方向

相反,可知帶負電粒子,從X軸上x=-a處由靜止釋放,粒子將做振幅為。的簡諧運動,故C正確;根據(jù)

簡諧運動的運動規(guī)律可知,粒子在原點速度最大,動能最大,則有-qU0a=O—Ei,結(jié)合上述可得

”故口正確。本題選不正確的,故選A。

2

9.(2024.江蘇.二模)空間中M、N兩點分別固定不等量的異種點電荷(電性及N點位置未標出)。

帶負電的點電荷4僅在電場力作用下先后經(jīng)過A4兩點,其運動軌跡如圖所示,下列說法正確的是()

二二二二二4

A.M點的電荷量值小于N點的電荷量值

B.從//點到左點的過程中q的速度越來越小

C.點的電勢大于上點的電勢

D.q在h點的加速度比k點加速度大

【答案】A

【解析】帶負電的電荷運動的軌跡幾乎是橢圓,故可知N在一個焦點上,可知N帶正電,M帶負電,

由于軌跡離N點越來越近,可知N點的電荷量大于A/點的電荷量,故A正確;由圖可知,從〃點到左點的

過程中電場力做正功,則4的速度越來越大,故B錯誤;N點電荷為正電荷,上點靠近N,則電勢較高,故

C錯誤;左離N點比人離N點更近,則在無點的電場力更大,故q在左點加速度大于在〃點的加速度,故D

錯誤。故選A。

10.(2024.江蘇海門.學(xué)情調(diào)研)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),蜘蛛在沒有風(fēng)的情況下也能向上“起飛”。如圖,當(dāng)

地球表面帶有負電荷,空氣中有正電荷時,蜘蛛在其尾部吐出帶電的蛛絲,在電場力的作用下實現(xiàn)向上“起

飛”。下列說法正確的是()

空氣中的_一(+)??

正電荷?

B.電場力對蛛絲做負功

C.蛛絲的電勢能增大D.蛛絲帶的是正電荷

【答案】A

【解析】由題意可知,蛛絲受到空氣中正電荷的吸引力和地球負電荷的排斥力,則蛛絲帶的是負電荷;

離正電荷越近電勢越高,則蜘蛛往電勢高處運動,運動過程電場力對蛛絲做正功,蛛絲的電勢能減小。故

選Ao

11.(2024.江蘇蘇錫常鎮(zhèn).教學(xué)情況調(diào)研一)某小組在實驗室進行平行板電容器特性研究時,不小心轉(zhuǎn)

動其中一極板而使其發(fā)生傾斜,已知兩板帶有等量異種電荷,則兩極板之間的電場線分布情況可能正確的

是()

【答案】C

【解析】根據(jù)題意可知,兩板間電勢差相等,從左到右板間距離增大,根據(jù)E=^,可知,場強越來

a

越小,電場線越來越稀疏,平行板電容器中,極板分別是等勢體,根據(jù)電場線始終垂直等勢面可知,C正確;

故選C。

12.(2024.江蘇南京、鹽城.三模)如圖所示,虛線a、b、c為電場中的三條等差等勢線,實線為一帶

電的粒子僅在靜電力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,P、R、。是這條軌跡上的三點,由此可知()

A.帶電粒子在P點時的加速度小于在。點時的加速度

B.尸點的電勢一定高于。點的電勢

C.帶電粒子在R點時的電勢能大于Q點時的電勢能

D.帶電粒子在P點時的動能大于在。點時的動能

【答案】C

【解析】等差等勢面越密集,電場線越密集,帶電粒子的加速度越大,故帶電粒子在P點時的加速度

大于在。點時的加速度,A錯誤;由運動軌跡可知,帶電粒子所受電場力大致向下。若粒子從尸點運動至

。點,電場力做正功,電勢能減小,動能增大,則帶電粒子在R點時的電勢能大于。點時的電勢能;帶電

粒子在P點時的動能小于在。點時的動能。由于粒子電性未知,則電勢高低關(guān)系不確定,BD錯誤,C正確。

故選C。

13.(2024.江蘇南京.二模)如圖甲所示是一種靜電除塵裝置,在金屬板A與金屬棒B間加恒定高壓,

煙氣從一端進入靜電除塵區(qū)經(jīng)過凈化后從另一端排出。其原理如圖乙所示,其中一帶負電的塵埃微粒沿圖

乙中虛線向左側(cè)金屬板A運動,尸、。是運動軌跡上的兩點,不計重力和微粒間的相互作用,不考慮微粒運

動過程中的電荷量變化。下列說法正確的是()

A.P點電勢比。點電勢低B.。點電場強度垂直A板向右

C.微粒在P點速度比。點的大D.微粒在P點具有的電勢能比。點小

【答案】A

【解析】由圖甲可知,金屬板A帶正電,金屬棒B帶負電,電場線的方向是由正電荷

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