专题08 静电场(原卷版).docx
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1、 QQ:29323100792020年高考物理三轮冲刺与命题大猜想专题08 静电场目录猜想一 :结合“电偶极子”考查电场的性质1猜想二 :结合“三线”考查电场的性质2猜想三:匀强电场中电势均匀分布特性的考查3猜想四:通过图像考查带电粒子的运动问题4猜想五:以计算题的形式考查带电粒子在电场中的运动6最新模拟冲刺练习8猜想一 :结合“电偶极子”考查电场的性质【猜想依据】静电场的描述涉及的概念较多利用双电荷电偶极子系统可以全面的考查场强、电势的分布特点和对称性有利于考查学生分析问题的能力。【要点概述】两种等量点电荷电场线的比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线上中点O点的电场强度最小,指向
2、负电荷一方为零连线上的电场强度大小沿连线先变小,再变大沿连线先变小,再变大沿中垂线由O点向外电场强度大小O点最大,向外逐渐减小O点最小,向外先变大后变小关于O点对称的A与A、B与B的电场强度等大同向等大反向【例1】(2020海南海口模拟)两点电荷Q1、Q2产生的电场线如图所示,根据电场线的分布情况,下列判断正确的是()AQ1的电荷量小于Q2的电荷量 BQ1的电荷量大于Q2的电荷量CQ1、Q2一定均为正电荷 DQ1、Q2一定均为负电荷【例2】(2020陕西渭南教学质量检测)如图所示,在x轴上放置两正点电荷Q1、Q2,当空间存在沿y轴负向的匀强电场时,y轴上A点的电场强度等于零,已知匀强电场的电场
3、强度大小为E,两点电荷到A的距离分别为r1、r2,则在y轴上与A点对称的B点的电场强度大小为()AE B.E C2E D4E猜想二 :结合“三线”考查电场的性质【猜想依据】电场的性质是力与能在电学中的延续,结合带电粒子运动过程中的“三线”(电场线、等势线、轨迹线)综合考查牛顿运动定律、功能关系、受力分析、运动的合成与分解等是常用的命题思路这部分内容综合性强,仍是命题的热点复习时应引起足够的重视。【要点概述】求解电场线与运动轨迹问题的方法(1)“运动与力两线法”画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况(2)“三不知时
4、要假设”电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”分别讨论各种情况(3)判断速度方向:带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为粒子在该点处的速度方向(4)判断电场力(或场强)的方向:仅受电场力作用时,带电粒子所受电场力方向指向轨迹的凹侧,再根据粒子的正、负判断场强的方向(5)判断电场力做功的正、负及电势能的增减:若电场力与速度方向成锐角,则电场力做正功,电势能减少;若电场力与速度方向成钝角,则电场力做负功,电势能增加【例1】(2020江苏南京师大附中高三模拟)某静电除
5、尘设备集尘板的内壁带正电,设备中心位置有一个带负电的放电极,它们之间的电场线分布如图所示,虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点,C点与B点关于放电极对称,下列说法正确的是()AA点电势低于B点电势 BA点电场强度小于C点电场强度C烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能 D烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能【例2】(2019高考天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球,以初速度v从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2v,方向与电场方向相反,则小球从M运动到N的过程()A动能增加mv2B机械能增加2mv2C重力势能增加mv2 D电势能增加2
6、mv2猜想三:匀强电场中电势均匀分布特性的考查【猜想依据】匀强电场中沿任意方向电势均分变化这一特性高考多次涉及且常考常新。这块内容综合性强,是命题的热点复习时应引起足够的重视。【要点概述】在匀强电场中由公式UEd得出的“一式二结论”(1)“一式”:E,其中d是沿电场线方向上的距离(2)“二结论”结论1:匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势C,如图甲所示结论2:匀强电场中若两线段ABCD,且ABCD,则UABUCD(或ABCD),如图乙所示【例1】(2017高考全国卷)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
7、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 VC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【例2】(2018高考全国卷)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W1W2,则a、M两点之间
8、的电势差一定等于b、N两点之间的电势差猜想四:通过图像考查带电粒子的运动问题【猜想依据】图像出现在高中物理的各个章节,在电场部分,近年高考考查图像问题有增无减,电势的图像(x图象)电场的图像(Ex图象)电势能的图像(Epx图象)都可以成为静电场的解题信息。【要点概述】几种常见图象的特点及规律vt图象根据vt图象中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化,确定电场的方向、电势高低及电势能变化x图象(1)电场强度的大小等于x图线的斜率大小,电场强度为零处,x图线存在极值,其切线的斜率为零(2)在x图象中可以直接判断各点电势的高低,并可根据电势高低关系确定电场强度的方向(3)在x图象中分析
9、电荷移动时电势能的变化,可用WABqUAB,进而分析WAB的正负,然后作出判断Et图象根据题中给出的Et图象,确定E的方向,再在草稿纸上画出对应电场线的方向,根据E的大小变化,确定电场的强弱分布Ex图象(1)反映了电场强度随位移变化的规律(2)E0表示场强沿x轴正方向,E0表示场强沿x轴负方向(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定Epx图象(1)反映了电势能随位移变化的规律(2)图线的切线斜率大小等于电场力大小(3)进一步判断场强、动能、加速度等随位移的变化情况【例1】(2020福建泉州模拟)在坐标x0到x0之间有一静电场,x轴上各
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