3-10 电场-2021【步步高】新高考物理大二轮专题复习与增分策略（京津鲁琼辽鄂冀湘渝）word

第10课时　电场 高考题型1　电场性质的理解 1．电场中的各物理量的关系 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． 考题示例 例1　(多选)(2020·山东卷·10)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1所示．以下说法正确的是(　　) 图1 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点的电势能小于在d点的电势能 答案　BD 解析　作出两个固定点电荷分别在O点附近的电场线，由题意知，O点的场强EO＝0，则两点电荷分别在O点处产生电场的电场线疏密相同，进而推知O点左侧的电场方向向右，O点右侧的电场方向向左．可以判定：a点电势高于O点，b点电势低于c点，故A错误，B正确；由Ep＝φq可知，a点的电势高于b点，试探电荷(带负电)在a点的电势能比b点小，故C错误；c点电势高于d点，试探电荷(带负电)在c点的电势能小于d点，故D正确． 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(　　) 图2 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 答案　BC 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(　　) 图3 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 答案　BD 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，对于匀强电场，则UMN＝，可知该粒子由M至N过程中，电场力做功W＝，B项正确；电场强度的方向只有沿c→d时，场强E＝，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． 命题预测 1．(2020·云南昆明市高三“三诊一模”测试)如图4所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷Q1、Q2固定在c、d两点．一质量为m、带负电的小球P在a点且处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) 图4 A．Q2对P的静电力大小为mg B．Q1、Q2的电荷量之比为 C．将P从a点移到b点，电场力做正功 D．将P从a点沿直线移到b点，电势能先增大后减小 答案　B 解析　设a、c间的距离为r，则a、d间的距离为r，因为小球在P点处于静止状态，由平衡条件可得：cos 60°＝cos 30°，sin 60°＋sin 30°＝mg 联立解