2021届江苏高考物理二轮复习专题突破课件：专题4 第1讲 电场的性质 带电粒子在电场中的运动

专题四　电场与磁场 物理 第1讲　电场的性质　带电粒子在电场中的运动 * * [建体系·知关联] * [析考情·明策略] 考情分析 纵览2020年山东、海南、北京、天津各省市等级考物理试题，主要考查库仑定律、电场强度、电势、电势差、电势能、电容、带电粒子在电场中的运动。命题形式选择题和计算题均有出现，考查考生的建模能力和应用数学知识处理物理问题的能力。 * 素养呈现 1.电场线、等势面的特点 2.电势高低及电势能大小的判断 3.带电粒子在电场中的加速与偏转 素养落实 1.掌握描述电场性质的物理量 2.掌握判断电势高低及电势能大小的方法 3.能利用运动合成与分解的方法处理带电粒子在电场中运动问题 考点1　电场的性质 * * 新储备·等级考提能 1．电场中的各个物理量的形成及相互转化的关系 * 2．电势高低的比较 (1)根据电场线方向判断，沿着电场线方向，电势越来越低。 (2)将带电荷量为＋q的电荷从电场中的某点移至无穷远处时，电场力做正功越多，则该点的电势越高。 (3)根据电势差UAB＝φA－φB判断，若UAB>0，则φA>φB，反之φA<φB。 * 3．电势能变化的判断 (1)根据电场力做功判断，若电场力对电荷做正功，电势能减少；反之则增加。即W＝－ΔEp。 (2)根据能量守恒定律判断，电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程，若只有电场力做功，电荷的电势能与动能相互转化，总和应保持不变，即当动能增加时，电势能减少。 * 新案例·等级考评价 [案例1]　真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示。以下说法正确的是(　　) * A．a点电势低于O点 B．b点电势低于c点 C．该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D．该试探电荷在c点的电势能大于在d点的电势能 * B　[由题意可知O点场强为零，所以a、O两点间场强方向是由a指向O的，所以φa>φO，A项错误；同理，φc>φO，O点与b点间的电场强度有竖直向上的分量，所以φO>φb，则φc>φb，B项正确；同理，φa>φb，φc>φd，又带负电的试探电荷在电势高处电势能较小，所以C、D项错误。] * [跟进训练] 1.如图所示，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则下列说法不正确的是(　　) A．a、b两点的场强相等 B．a、b两点的电势相等 C．c、d两点的场强相等 D．c、d两点的电势相等 * D　[沿竖直方向将圆环分割成无穷个小段，关于水平直径对称的两小段构成等量异种点电荷模型，在等量异种点电荷的垂直平分线上各点场强方向由正点电荷指向负点电荷，根据对称性可知a、b两点的场强相等，A项正确；取无穷远处电势为零，在等量异种点电荷的垂直平分线上各点电势均为零，故a、b两点的电势相等，B项正确；沿水平方向将圆环分割成无穷个小段，关于竖直直径对称的两小段构成等量同种点电荷模型，在等量同种点电荷的垂直平分线上各点场强方向垂直于连线，根据对称性可知c、d两点的场强相等，C项正确；在等量异种点电荷模型中，距离正点电荷近的点电势高，故φc>φd，D项错误。] * 2.如图所示，电荷量分别为q和－q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则(　　) A．a点和b点的电势相等 B．a点和b点的电场强度大小相等 C．a点和b点的电场强度方向不同 D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加 * B　[分别画出电荷q和－q在a、b处的电场，如图1所示，根据电场叠加的原理，可知a、b两点的电场强度大小、方向均相同，故B正确，C错误； 画出－q、b、q、a所在平面的电场线，如图2，由图可知b点的电势大于a点，所以将负电荷从a点移到b点，电势能减小，故A、D错误。] * 图1　　　　　　　　　图2 考点2　与平行板电容器相关的电场问题 * * 新储备·等级考提能 1．必须记住的三个公式 定义式C＝eq \f(Q,U)，决定式C＝eq \f(εrS,4πkd)，关系式E＝eq \f(U,d)。 * 2．掌握两个重要结论 (1)电容器与电路(或电源)相连，则两端电压取决于电路(或电源)，稳定时相当于断路，两端电压总等于与之并联的支路电压。 (2)充电后电容器与电路断开，电容器所带电荷量不变，此时若只改变两板间距离，则板间电场强度大小不变。 3．注意一个特例：当有电容器的回路接有二极管时，因二极管的单向导电性，将使电容器的充电或放电受到限制。 * 新案例·等级考评价 [