专题6 静电场中“三线”问题的解题策略-2021年高考物理静电场微专题突破

静电场考点突破微专题6 静电场中“三线”问题的解题策略 一 知能掌握 （一）三线特征--电场线 等势线 运动轨迹    1．电场线 形象地描述电场中各点场强的强弱及方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致;电场线越密表示电场强度的大小。 2．等势线（面） 电场中电势相等的各点组成的线（面）。主要特点：等势面一定与电场线垂直；在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； 3.运动轨迹 带电粒子移动的路径，轨迹若是曲线，则带电粒子受合力方向指向运动轨迹的凹侧． （二） 三线问题解体策略 “三线”问题往往设置以“三线”为载体的问题情境，要求在理解“三线”特征的基础上，按照以下“一二三四五”策略依次展开对问题的综合分析： 1.选择一个交点：在电场线和运动轨迹均已知的情境中，直接选择电场线和运动轨迹的一个交点位置去分析，有的问题情境只给出了等势线面，需要先根据电场线和等势线面的关系画出电场线，然后再选择电场线和运动轨迹的一个交点位置去展开分析。 2.抓住两个关键：确定速度方向和静电力方向是解决问题的两个关键，需要在画出“速度方向线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“静电力方向线”(在初始位置电场线的切线方向，指向轨迹的凹侧)的基础上，从二者的夹角情况来展开分析． 3.确定三个要素：在“三线”问题中电荷的正负、电场线的方向，电荷运动路径的方向，是题目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，则要用“假设法”分别讨论各种情况．有时各种情景的讨论结果是归一的． 4.掌握四类方法 （1）判断加速度大小变化的方法： 根据牛顿第二定律，结合电场线疏密判断。由F=ma,F=Eq,在只受静电力情况下， 电场线越密集，电场强度E越大，静电力越大，加速度越大；电场线越稀疏，电场强度E越小，静电力越小，加速度越小。 （2）判断速度大小变化的方法： ①根据动力学关系，结合合力与速度的夹角判断。 若合力与速度方向的夹角总小于90°，则速度减小； 若合力与速度方向的夹角总大于90°，则速度增加； 若合力与速度方向的夹角总等于90°，则速度大小不变； ②根据功能关系，结合W合=△EK判断： W合为正，则△EK>0，动能增加；速度增加； W合为负，则△EK<0，动能减少，速度减小； ③根据能量守恒定律，结合EP的变化判断： 电