专题3 第11课时 电场-（配套word）2022新高考物理【步步高】大二轮专题复习与增分策略（津鲁琼辽鄂）

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)电场中的图像问题.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：E＝[]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　(2018·天津卷·3)如图3所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在静电力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN.下列判断正确的是(　　) 图3 A．vM＜vN，aM＜aN B．vM＜vN，φM＜φN C．φM＜φN，EpM＜EpN D．aM＜aN，EpM＜EpN 答案　D 解析　因为N点的电场线密，所以场强大，粒子受到的静电力大，加速度大，即aM＜aN.由虚线弯曲方向知，带负电粒子受力指向运动轨迹的凹侧，电场方向由电场线稀疏的一侧指向电场线密集的一侧，沿电场线方向电势降低，即φM＞φN.又由Ep＝qφ知，带负电粒子在电势越低的位置，具有的电势能越大，即EpM＜EpN.若带负电粒子由M向N运动，静电力做负功，则动能减小，所以vM＞vN.若带负电粒子由N向M运动，静电力做正功，则动能增大，也可得vM＞vN，故选D. 考向四　电场能的性质 例4　(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4所示．以下说法正确的是(　　) 图4 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点的电势能比在b点的电势能小，故C错误；c点电势高于d点，试探电荷(带负电)在c点的电势能小于在d点的电势能，故D正确． 例5　 (多选)(2020·全国卷