专题10 电场性质的综合应用2024年高考物理二轮热点题型归纳与变式演练（新高考通用）

专题10 电场性质的综合应用 目录 题型一 库仑定律的应用及库仑力的合成及电场的叠加 1 题型二 根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化 8 题型三 匀强电场电势差与场强的关系--电势均匀分布问题 16 题型四 静电场的图像问题 26 题型一 库仑定律的应用及库仑力的合成及电场的叠加 【题型解码】 1.电场叠加问题要注意矢量性与对称性 2.电场强度是矢量，电场中某点的几个电场强度的合场强为各个电场强度的矢量和。 【典例分析1】（2023·全国·统考高考真题）如图，等边位于竖直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上方，3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下，BC边中点N处的电场强度方向竖直向上，A点处点电荷的电荷量的绝对值为q，求 （1）B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负； （2）C点处点电荷的电荷量。    【典例分析2】（2023·四川雅安·统考模拟预测）如图所示，直角三角形 ABC的，，AB的长度为5L，在A点固定一带电量为16q的正点电荷，在B点固定一带电量为9q的正点电荷，静电引力常量为k， 则C点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【典例分析3】（2023上·上海浦东新·高三校考期中）如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a 点固定一点电荷，测得b点场强大小为 E。若再将另一等量异种点电荷放在 d 点，则（　　） A．b点场强大小为 B．c点场强大小为 C．b点场强方向向左 D．c 点场强方向向左 【提分秘籍】 1．电场强度的三个计算公式 2.电场的叠加 ①电场强度是矢量，电场中某点的几个电场强度的合场强为各个电场强度的矢量和。 ②电势是标量，电场中某点几个电场的电势的总电势为各个电势的代数和。 3.求解涉及库仑力的平衡问题的解题思路 涉及库仑力的平衡问题与纯力学平衡问题分析方法一样，受力分析是基础，应用平衡条件是关键，都可以通过解析法、图示法或两种方法相结合解决问题，但要注意库仑力的大小随着电荷间距变化的特点．具体步骤如下： 4.对称法求电场强度 【突破训练】 1．（2023上·江苏南京·高三南京市第二十九中学校考阶段练习）如图所示，在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽，在某一过直径的直线上有O、A、D、B四点，其中O为圆心，D在圆上，半径OC垂直于OB，A点固定电荷量为Q的正电荷，B点固定一个未知电荷，使得圆周上各点电势相等．有一个质量为m，电荷量为的带电小球在滑槽中运动，在C点受的电场力指向圆心，根据题干和图示信息可知（　　） A．小球在滑槽内运动时，在C点速度最小 B．固定在B点的电荷带正电 C．固定在B点的电荷电荷量为 D．C、D两点的电场强度大小相等 2．（2023上·广西百色·高三校联考阶段练习）如图所示，三角形ABC是等腰直角三角形，在A点固定一个电荷量大小为的点电荷，在B点固定一个电荷量大小为的点电荷，C点处的电场强度方向与CB垂直，则的值为（　　）    A． B． C． D． 3．（2023·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨七十三中校考期中）如图所示，是直角三角形，，，两个点电荷分别固定在A点和C点，A点处电荷的带电量与C点处电荷的带电量的绝对值之比为n（n未知），测得B点的电场强度方向垂直于BC边向下，则（　　）    A．A点的点电荷带正电，C点的点电荷带正电， B．A点的点电荷带正电，C点的点电荷带负电， C．A点的点电荷带正电，C点的点电荷带负电， D．A点的点电荷带负电，C点的点电荷带正电， 题型二 根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化 【题型解码】 (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况． (2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向，是题意中相互制约的三个方面．若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况． 【典例分析1】（2023上·辽宁·高三凤城市第一中学校联考期中）有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是（　　） A．a、b两点的电场强度大小相等，方向相反 B．c点的电势大于d点的电势 C．将带正电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功 D．负电荷在c点的电势能小于在a点的电势