专题3 第11课时 电场-（配套word）2022老高考物理【步步高】大二轮专题复习与增分策略（皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁桂贵云川藏）

第11课时　电场 命题规律　1.命题角度：(1)电场的性质；(2)平行板电容器电场问题；(3)电场中的图象问题. 2.常考题型：选择题． 高考题型1　电场的性质 1．电场中各物理量的关系 2．电场强度的判断 (1)场强方向是正电荷所受静电力的方向，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来进行比较，大小可根据场强公式进行计算． 3．电势高低的判断 判断依据 判断方法 电场线方向 沿电场线方向电势逐渐降低 场源电荷的正负 取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低 电势能的大小 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 静电力做功 根据UAB＝，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低 4.电势能大小的判断 (1)做功判断法：由WAB＝EpA－EpB可知，静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，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：若只有静电力做功，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． 考向一　库仑定律 例1　(2018·全国卷Ⅰ·16)如图1，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则(　　) 图1 A．a、b的电荷同号，k＝ B．a、b的电荷异号，k＝ C．a、b的电荷同号，k＝ D．a、b的电荷异号，k＝ 答案　D 解析　由于小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线，根据受力分析知，a、b的电荷异号． 根据库仑定律，a对c的库仑力为Fa＝k0① b对c的库仑力为Fb＝k0② 设合力向左，如图所示，根据相似三角形得 ＝③ 联立①②③式得k＝||＝＝，故选D. 考向二　电场的叠加 例2　(2021·安徽省江南十校高三3月一模联考)如图2，电荷量分别为q和－q(q>0)的点电荷固定在边长为L的正方体的两个顶点上，A是正方体的另一个顶点，如果点电荷q、－q连线中点O的电场强度大小是E，则正方体A点的电场强度大小是(　　) 图2 A.E B.E C.E D.E 答案　B 解析　根据几何知识可得，O点到两个电荷的距离都是L，则O点场强为E＝2k＝，A点场强EA满足关系式：EA2＝[]2＋2，解得EA＝＝E，故选B. 考向三　电场线(等势面)与粒子运动轨迹 例3　(2020·甘肃靖远县第四中学高三模拟)如图3所示，虚线a、b、c、d、e代表电场中的五个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，其中φc＝0.实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点恰好在等势面c上，据此可知(　　) 图3 A．a、b、c、d、e五个等势面中，a的电势最高 B．P、R、Q三点中，该质点在R点的电势能最小 C．该质点在P点的加速度比在Q点的加速度小 D．该质点在R点受力方向竖直向下 答案　C 解析　由于电场线应垂直于等势面，再结合质点电性和轨迹可画出其中一条电场线的方向如图所示， 则a的电势最低，故A错误；P、R、Q三点中，正电荷在电势低处电势能小，所以该质点在P点电势能最小，故B错误；P点处等势面比Q点处稀疏，则P点电场强度小于Q点电场强度，该质点在P点受到的电场力比在Q点受到的电场力小，由牛顿第二定律可知，该质点在P点的加速度比在Q点的加速度小，故C正确；该质点在R点的受力方向与等势面垂直，且水平向左，故D错误． 考向四　电场能的性质 例4　(2021·四川省高三二模)如图4，M点固定一负点电荷，N点固定一正点电荷，两者所带的电荷量相等，相距为L，以N点为圆心，以为半径画圆，a、b、c、d是圆周上的四点，其中a、b两点在直线MN上，c、d两点的连线过N点，且垂直于MN，一带正电的试探电荷沿圆周移动．下列说法正确的是(　　) 图4 A．该试探电荷在a点所受的电场力最小 B．该试探电荷在b点的电势能最大 C．c、d两点电场强度相同 D．该试探电荷沿圆周由a点移至b点，电场力对该试探电荷做正功 答案　B 解析　在a、b、c、d四点＋Q产生的电场强度大小相同，方向背离圆心，在a、b、c、d四点－Q产生的电场强度在与－Q连线上，指向－Q，根据电场强度的叠加，b点处的合电场强度最小，根据F＝Eq可知，试探电荷在b点所受的电场力最小，选项A错误；a、b、c、d四点在以点电荷＋Q为圆心的圆上，由＋Q产生的电场在a、b、c、d四点的电势是相等的，所以a、b、c、d四点的总电势可以通过－Q产生的电场的电势确定，根