专题07 电场能的性质 三类图像问题和电容器-【鼎力同步】2022-2023年高一物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练（人教版2019）

高一物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练 专题07 电场能的性质 三类图像问题和电容器 特训专题 特训内容 专题1 电势高低及电势能大小的判断（1T—3T） 专题2 电势差与电场强度的关系（4T—6T） 专题3 电场线、等势面及运动轨迹的问题（7T—9T） 专题4 φ-x图像（10T—12T） 专题5 Ep-x图像（13T—15T） 专题6 E-x图像（16T—18T） 专题7 电容器的动态分析（19T—21T） 【典例专练】 1、 电势高低及电势能大小的判断 1．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　） A．M点的场强大于N点的场强 B．M点的电势低于N点的电势 C．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 D．粒子在M点的动能大于在N点的动能 2．两大小不同的带电小球周围的电场线分布情况如图所示，一带电粒子仅在电场力的作用下先通过a点，后通过b点，运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．带电粒子带负电 B．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 C．带电粒子在a点的速度大于在b点的速度 D．带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 3．如图所示，两等量负点电荷分别固定在x轴上的M、N两点，a、b、c、d为正方形的四个顶点，b、d位于x轴上，的中点和的中点重合，则下列说法正确的是（    ） A．质子从a点由静止释放，静电力先做负功后做正功 B．电子从a点沿直线移至c点过程，电子电势能先增大后减小 C．电子从a点沿折线移至c点过程，静电力先做负功后做正功 D．质子从a点垂直正方形所在平面以某一速度释放，质子的电势能可能保持不变 【模型方法总结】 1．电势高低的判断“四法” 判断方法 方法解读 电场线 方向法 沿电场线方向电势逐渐降低 场源电荷正负法 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；越靠近正电荷处电势越高，越靠近负电荷处电势越低 电势能 大小法 同一正电荷的电势能越大的位置处电势越高，同一负电荷的电势能越大的位置处电势越低 静电力 做功法 根据UAB＝，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φB的高低 2．电势能的大小判断“四法” 判断方法 方法解读 公式法 将电荷量、电势及正负号一起代入公式EpA＝qφA计算，EpA＞0时值越大，电势能越大；EpA＜0时绝对值越大，电势能越小 电势高 低法 同一正电荷在电势越高的地方电势能越大；同一负电荷在电势越低的地方电势能越大 静电力 做功法 静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加 能量守 恒法 在电场中，若只有静电力做功时，电荷的动能和电势能相互转化而且其和守恒，动能增加，电势能减小；反之，动能减小，电势能增加 2、 电势差与电场强度的关系 4．如图所示，abcd为匀强电场中的一等腰梯形，其平面与场强方向平行。已知，，a、b、d三点的电势分别为0、4V、4V，下列判断正确的是（    ） A．c点的电势为12V B．匀强电场的场强为200V/m C．电场强度的方向平行于bc边斜向下 D．电子和质子分别放在d点时，具有相同的电势能 5．高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚MN间跨步距离为d，电线触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为ρ，ON间的距离为R，电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为，已知电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度。下列说法正确的是（　　） A．越靠近O点，电势越低 B．两脚间距离越大，跨步电压一定越大 C．等效点电荷Q的电荷量为（k为静电力常量） D．若M、N、O三点在一条直线上，图中两脚MN间跨步电压等于 6．如图所示，正六边形所在空间存在一匀强电场（图中未画出），匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面，虚线是正六边形的外接圆。已知正六边形边长为，A、B、C三点电势分别为、、，现有一质子从E点以初速度沿六边形所在平面内任意方向射入电场，不计质子重力。下列说法正确的是（    ） A．D点电势为，是圆周上电势最高的点 B．电场强度大小为，方向由C指向A C．质子射出圆形区域时速度大小仍可能是 D．质子射出圆形区域时动能变化量的最大值是 【模型方法总结】 1．在匀强电场中由公式U＝Ed得出的“一式二结论” 2．等分法及其应用 (1)等分法： 如果把某两点间的距离等分为n段，则每段两端点的电势差等于原电势差的，采用这种等分间距求电势问题的方法，叫作等分法。 (2)“等分法”的应用思路： 3、 电场线、等势面及运动轨迹的问题 7．如图所示，虚线a、b、c是电