3-10 电场-2021【步步高】高考物理大二轮专题复习与增分策略（通用）皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁课件PPT

专题三　电场与磁场 知识体系 高考题型1　电场性质的理解 高考题型2　平行板电容器 高考题型3　电场中的图象问题 专题强化练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 第10课时　电场 1.电场中的各物理量的关系 高考题型1　电场性质的理解 2.电场强度的判断 (1)场强方向是正电荷所受电场力的方向，也是电场线上某点的切线方向. (2)电场的强弱可根据电场线或等势面的疏密程度判断. (3)电场中场强大小也可根据场强公式进行比较. 3.电势高低的判断方法 (1)根据电场线方向，沿着电场线方向，电势越来越低. (2)根据电势差UAB＝φA－φB，若UAB>0，则φA>φB；反之，φA<φB. (3)依据电势能的高低：由电势的定义式φ＝ 知，正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低. 4.电势能变化的判断 (1)做功判断法：由WAB＝EpA－EpB.电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大. (2)电荷电势法：由Ep＝qφ知正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大. (3)能量守恒法：若只有电场力做功，电荷的动能和电势能之和守恒，动能增大时，电势能减小，反之电势能增大. 例1　(多选)(2020·全国卷Ⅱ·20)如图1，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 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 考题示例 图1 √ √ √ 解析　在绝缘细圆环的上半圆P处，任取一小段，可看成点电荷，其在a点产生的场强为E1， 在P关于细圆环水平直径对称的下半圆Q处再取一小段，其在a点产生的场强为E2， 由对称性可知，E1、E2的合场强竖直向下，如图所示， 即上半圆和下半圆在a点产生的合场强一定竖直向下. 同理可得，b点场强方向也竖直向下， 由于a、b两点关于圆心对称， 则b点处场强大小与a点处相等，故A正确； 同理可分析a、b所在的直径上各点场强均竖直向下，故a、b两点在同一条等势线上，电势相等，故B正确； 由微元法和对称性可知，c、d两点场强相等，方向竖 直向下，故C正确； 在c、d点所在直径上，电场方向由c到d，c点电势高于d点电势，故D错误. 例2　(多选)(2020·全国卷Ⅲ·21)如图2，∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点.下列说法正确的是 A.沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大 B.沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小 C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大 D.将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负 图2 √ √ 解析　该点电荷形成的电场过M、N两点的等势面如图所示. 距P越近，电场强度越大，沿MN边，从M点到N点， 与P点的距离先变小后变大，电场强度先增大后减小， 故A错误； 沿电场线方向电势降低，沿MN边，从M点到N点， 电势先增大后减小，故B正确； 由图可知，M点电势高于N点电势，根据Ep＝qφ知，正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，故C正确； 将正电荷从M点移动到N点，即从高电势移动到低电势，电场力所做的总功为正，故D错误. 例3　(多选)(2018·全国卷Ⅱ·21)如图3，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(q>0)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W1＝W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、 N两点之间的电势差 图3 √ √ 解析　结合题意，只能判定Uab>0，Ucd>0，但电场方向不能得出，A项错误； 由于M、N分别为ac和bd的中点， 但本题中电场方向未知，C项错误； 若W1＝W2，则Uab＝Ucd，则ac与bd一定相互平行且相等，可知UaM＝UbN，D项正确. 1.(2020·湖北襄阳市高三联考)如图4，真空中固定两个等量同种点电荷A、B，O为AB连线中点.在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直于圆面而且与AB连线共面，两个平面边线交点分别为e、f，则下列说法正确的是 A.在a、b、c、d四点中存在场强和电势均相同的点 B.将一试探电荷由e点沿圆弧egf移到f点，电场力始终不做功 C.将一试探电荷由f点移到正方形a、b、c、d任意一点