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1、电场复习学案一考情分析20142013201220112010新课标卷21.2515.16.选择选择计算181817新课标卷1918.24选择选择选择选择选择计算考题分析高考在电场考查中多以选择题和计算题出现着重考查（）电场力和能性质（）电容器的动态变化（）带电粒子在电场中的运动高考预测二高考突破考向一对电场性质的考查1（ 2013 新课标卷）( 单选 )15.如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有 a、 b、d 三个点， a和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一电荷量为 q (qO)的固定点电荷 .已知 b 点
2、处的场强为零，则 d 点处场强的大小为 (k 为静电力常量 ) BA.kB. kC. kD. k2（ 2013 新课标卷）18(单选 ).如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球 a，b 和 c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a、 b 带正电，电荷量均为q， c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若 三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为BA.B.C.2 3kqD.I 23（ 2014新课标卷） ( 多选 )19 关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是ADA. 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
3、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只想该点电势降落最快的方向4（ 2014 新课标卷） 21、 (多选 )如图，在正电荷P 为直角三角形的三个顶点，F 为 MN 的中点，别用、表示，已知，MNPFMNQ 的电场中有M 、N、P 和 F 四点， M、N、M30 ， M、 N、 P、 F 四点处的电势分，点电荷 Q 在 M 、N、P 三点所在PF平面内，则（）A、点电荷Q 一定在 MP 连线上B、连线 PF 一定在同一个等势面上C、将正试探电荷从P 点搬运到N 点，电场力做负功D、P 大于M5(2014 东名校高考冲刺卷二山) ( 单选 )如图所示， a、 b 是 x 轴上关
4、于 O 点对称的两点，c、d 是 y 轴上关于 O 点对称的两点， a、 b 两点上固定一对等量异种点电荷，带正电的检验电荷仅在电场力的作用下从 c 点沿曲线运动到 d 点，以下说法正确的是()CA 将检验电荷放在O 点时受到的电场力为零B检验电荷由c 点运动到d 点时速度先增大后减小C c、 d 两点电势相等，电场强度大小相等D检验电荷从c 运动到 d 的过程中，电势能先减少后增加归纳总结判断电场性质的常用方法根据电场线或等势面的疏密(1) 判断场强强弱Q根据公式 E kr2和场强叠加原理根据电场线的方向(2) 判断电势高低根据 E pq3 判断电势根据 Ep q能大小根据 E p W电，由
5、电场力做功情况判断考向二平行板电容器（ 2013 新课标卷）16. (单选 )一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连， 上极板中心有一小孔 (小孔对电场的影响可忽略不计 )。小孔正上方 处的点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处 (未写极板P接触 )返回。若将下极板向上平移，则从P 点开始下落的相同粒子将DA.打到下极板上C. 在距上极板处返回B.在下极板处返回D. 在距上极板d 处返回7(单选 )如图所示， 甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源 在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球
6、静止时悬线和竖直方向的夹角均为，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是() BA 甲图中夹角减小，乙图中夹角增大B甲图中夹角减小，乙图中夹角不变C甲图中夹角不变，乙图中夹角不变D甲图中夹角减小，乙图中夹角减小解后反思电容器两类动态变化考向三带电粒子在电场中的运动（ 2010 新课标） 17 (单选 )静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4 幅图
7、中可能正确的是 (忽略重力和空气阻力)A (多选 ) 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为 U，一不计重力、 电荷量为 q 的带电粒子以初速度v0 沿两板的中线射入， 经过 t 时间后恰好沿下板的边缘飞出，则 () BCA 在前t 时间内，电场力对粒子做的功为1Uq24B在后t 时间内，电场力对粒子做的功为3Uq28d和后 d过程中，电场力做功之比为1 1C在粒子下落的前 44dd1 2D在粒子下落的前 4和后 4过程中，电场力做功之比为 (多选 )如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成 30角斜向上， 在电场中有一质量为m、电量为 q 的带电小球
8、， 用长为 L 的不可伸长的绝缘细线挂于 O 点，当小球静止于M 点时，细线恰好水平现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，则以下判断正确的是() BDA 小球再次到达M 点时，速度刚好为零B小球从 P 到 M过程中，合外力对它做了3mgL 的功C小球从 P 到 M过程中，小球的机械能增加了3mgLD如果小球运动到M 点时，细线突然断裂，小球以后将做匀变速曲线运动 (多选 )(2014 济南一模 )一个正点电荷Q 静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，只在电场力作用下恰好能经过正方形的另外三个角a、 b、 c，如图 3 711 所示，则有 () ABA a、b、 c 三点电
9、势高低及场强大小的关系是 ，acbEa Ec 2EbB质点由 a 到 b 电势能增加，由 b 到 c 电场力做正功，在b 点动能最小C质点在 a、 b、c 三处的加速度大小之比是1 2 1D 若改变带电质点在a 处的速度大小和方向，有可能使其经过a、b、 c 三点做匀速圆周运动（ 2013全国卷 25） (19 分 )一电荷量为 q(q0)、质量为 m 的带电粒子在匀强电场的作用下，在 t 0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示不计重力求在t0 到 t T 的时间间隔内，(1)粒子位移的大小和方向；(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间解后反思25 解析 解法一：TTTT3T3T(1)
10、带电粒子在0 4、 4 2、 2 4 、 4 T 时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为 a1、 a2、 a3、 a4，由牛顿第二定律得qE0a1 m qE0a2 2 m qE0a3 2 m qE0a4 m 由此得带电粒子在0 T 时间间隔内运动的加速度时间图像如图(a) 所示，对应的速度时间图像如图(b) 所示，其中图 (a)图 (b)TqE0Tv1 a14 4m 由图 (b)可知，带电粒子在t 0 到 t T 时的位移为Ts 4v1由式得qE 02s 16mT 它沿初始电场正方向35(2)由图 (b) 可知，粒子在t 8T 到 t 8T 内沿初始电场的反方向运动，总的运动时间为t为53Tt
11、 8T 8T 4解法二：TTTT3T3T(1)带电粒子在0 4、 4 2、 2 4 、 4 T 时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为 a1、 a2、 a3、 a4，由牛顿第二定律得qE0 ma1 2qE0 ma22qE0ma3 qE0 ma4TT3T设带电粒子在t 4 、t 2、 t 4 、 t T 时的速度分别为v1 、v2 、v3、 v4，则Tv1 a14Tv2 v1 a24Tv3 v2 a34Tv4 v3 a44设带电粒子在t 0到 tT 时的位移为 s，有s (v1v1 v2v2 v3v3v4T2)2224联立以上各式可得2qE0T s 16m它沿初始电场正方向T(2)由电场的变化规
12、律知，t 4 时粒子开始减速，设经过时间t1 粒子速度减为零0 v1 a2t1将 代入上式，得Tt1 8?T粒子从 t 2时开始加速，设经过时间t2 速度变为零0 v2 a3t2此式与 式联立得Tt2 8?t 0 到 t T 内粒子沿初始电场反方向运动的时间t 为Tt (4 t1) t2?将 ?式代入 ? 式得Tt 4?解析离正点电荷 Q 越近，电势越高， 等距离的电势相同， 所以 a、b、c 三点电势关系为 ac b，根据点电荷场强计算公式EkQ2倍，所以r2 ，因 b 到 Q 的距离是 c 到 Q 距离的a、b、c 三点场强大小的关系是Ea Ec 2Eb，故选项 A 正确；由电场力与速度的
13、夹角可知，质点由 a 到 b 电场力做负功， 电势能增加； 由 b 到 c 电场力做正功， 电势能减小、 动能增加，所以选项 B 正确；因a、 b、c 三点场强大小的关系是EaEc 2Eb，所以只有当质点在水平面内只受电场力时才有加速度大小之比是212，所以选项C 错误；若改变带电质点在a处的速度大小和方向，因电场力做功使质点的速度大小变化，所以质点经过a、b、c 三点不可能做匀速圆周运动，故选项D 错误答案5 (2014 东名校高考冲刺卷二山)如图所示， a、b 是 x 轴上关于 O 点对称的两点，c、d 是轴上关于O 点对称的两点，a、 b 两点上固定一对等量异种点电荷，带正电的检验电荷仅
14、在电场力的作用下从c 点沿曲线运动到d 点，以下说法正确的是()yA 将检验电荷放在O 点时受到的电场力为零B检验电荷由c 点运动到d 点时速度先增大后减小C c、 d 两点电势相等，电场强度大小相等D检验电荷从c 运动到 d 的过程中，电势能先减少后增加解析由带正电荷的检验电荷的轨迹可判断出a 处为负电荷， b 处为正电荷，检验电荷从c 到d 的过程中，速度先减小后增大，电势能先增加后减少，选项B 、D均错；电荷在O 点受到的电场力不为零，选项A 错；根据等量异种电荷电场的分布及对称性可知选项C 正确答案C（ 2010） 17静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很
15、长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4 幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)A（2013.2 ）18.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球为 l 的正三角形的三个顶点上；a、 b 带正电，电荷量均为于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若 三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为Ba，b 和 c 分别位于边长q，c 带负电。整个系统置23kqA.B.C.D.2I（ 2013.2 ） .（分）如图，
16、匀强电场中有一半径为的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。、 b 为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为(q )的质点沿轨道内侧运动 .经过 a 点和 b 点时对轨道压力的大小分别为Na 和 不计重力，求电场强度的大小、质点经过a 点和 b 点时的动能。（ 2014.2 ） 19 关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是ADE. 电场强度的方向处处与等电势面垂直F. 电场强度为零的地方，电势也为零G.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低H.任一点的电场强度总是只想该点电势降落最快的方向（2014.1）21、如图，在正电荷Q 的电场中有M 、N、P 和F 四点， M、N、
17、P 为直角三角形的三个顶点，F 为MN的中点，M30， M、 N、 P、 F 四点处的电势分别用M 、N 、P 、F表示，已知MN ，PF ，点电荷Q 在M 、N、P 三点所在平面内， 则（）A、点电荷Q 一定在 MP 连线上B、连线 PF 一定在同一个等势面上C、将正试探电荷从P 点搬运到N 点，电场力做负功D、P 大于M源正电荷，电场力做正功，选项C 错。根据几何关系可得EFEM ，距离场源正电荷越远电势越低，所以P 点电势大于M 点电势，选项D 对。【考点定位】点电荷的电场分布，等势面（2014 新课标1）25. （ 20 分）如图， O、A、B 为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向
18、，03O点水平向右抛出， 小球在运动BOA=60,OB=OA,将一质量为 m的小球以一定的初动能自2过程中恰好通过A 点。使此小球带电，电荷量为q（ q 0），同时加一匀强电场、场强方向与 OAB所在平面平行。 现从 O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A 点，到达 A 点时的动能是初动能的3 倍；若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B 点，且到达B 点的动能是初动能的6 倍。重力加速度大小为g。求（ 1）无电场时，小球到达 A 点时的动能与初动能的比值；（ 2）电场强度的大小和方向。【答案】（1 ） EkA73mg（ 2) EEk 036q【解析】（1 ）无电场时，小球运动为平抛运动，设初速度为v0 ，则有水平方向 OA sin 60v0 t竖直方向 OA cos601 gt 2223v0解得时间 t3g根据匀强电场中沿任意一条直线电势都均匀变化，所以有 OMU OA1OBU OB3根据 MA 电势相等该条直线即为匀强电场的等势面，那么垂线OC 与 MA 垂直即为电场线，设电场线与OB 的夹角为，则有30根据正电荷从O 到 B 电场力做正功，判断电场方向与竖直方向成30 夹角斜向右下方根据从 O 到 A 电场力做功223qE OC qE OAcos30 qU OAEk 0mgOA3383mg整理可得 E6q