小题精练05 静电场问题——2024年高考物理题型突破限时精练（江苏专用）

小题精练05 静电场问题 考点内容 考情分析 考点一 电势与电势能大小的判断 电场一般考察电场强度的合成及电场与电容结合分析;考察电场、电势及电势能图像。 考点二 电场中的图像问题 考点三 电场强度判断 考点四 带电粒子在电场中运动 考点五 电容器的动态分析 公式、知识点回顾（时间：5分钟） 1.电场强度的叠加 如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则。 如果场源是一个带电的面、线、体，则可根据微积分求矢量和，转换思维角度，灵活运用补偿法、微元法、对称法、等效法、极限法等巧妙方法，可以化难为易。 2.力电综合问题 3．做直线运动的条件 (1)粒子所受合力F合＝0，粒子静止或做匀速直线运动。 (2)粒子所受合力F合≠0，且合力与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做变速直线运动。 4．解题思路 (1)用动力学观点分析 Eq＋F其他＝ma，E＝(匀强电场)，v2－v＝2ad(匀变速直线运动)。 (2)用功能观点分析 ①匀强电场中：W电＝Eqd＝qU，W电＋W其他＝mv2－mv。 ②非匀强电场中：W电＝qU，W电＋W其他＝Ek2－Ek1。 5．电粒子在电场中的偏转问题 (1)条件分析：带电粒子的初速度方向跟电场方向垂直。 (2)运动性质：类平抛运动。 (3)处理方法：利用运动的合成与分解。 ①沿初速度方向：做匀速直线运动，运动时间t＝。 ②沿电场方向：做初速度为零的匀加速直线运动。 ③运动过程，如图所示： ④基本关系式： 加速度：a＝＝＝。 在电场中的运动时间：t＝。 速度 v＝，tanθ＝＝。 位移（y通常称为偏转量） 偏转角θ的正切值：tan θ＝＝＝. （4）两个推论 ①不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度和偏移量y总是相同的。 证明：由qU0＝mv及tanθ＝，得tanθ＝。由qU0＝mv及y＝，得y＝。 ②粒子经电场偏转射出后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到极板边缘的水平距离为。 【例题】（2023•天宁区校级二模）如图甲所示，均匀带电固定圆环的圆心为O，OO′为圆环轴线；以O为原点沿轴线建立Ox坐标轴，x轴上各点电势φ随x坐标变化的φ﹣x关系图像如图乙所示，坐标x1处的P点为图线拐点，P点切线与x轴交点处坐标为x2。现让一电子从圆心O以初速度v0沿x轴正向运动，最远能到达x3处。电子质量为m，电荷量绝对值为e，不计电子重力，下列说法不正确的是（　　） A．圆环带负电 B．电子经过x1处时的加速度大小为 C．x3处的电势为φ0 D．电子返回过程中，经过x1处时的速度大小为 难度：★★★ 建议时间：30分钟 正确率： /15 1. （2023•徐州模拟）如图所示，两根完全相同的四分之一圆弧绝缘棒分别放置在第一、二象限，其端点在两坐标轴上。两棒带等量同种电荷且电荷均匀分布，此时O点电场强度大小为E。撤去其中一棒后，O点的电场强度大小变为（　　） A． B．E C．E D．E 2. （2023•南通模拟）如图所示为一带正电的金属球，a、b、c、d为过圆心O的同一直线上的点．则（　　） A．a点电势比b点的低 B．a点场强比b点的大 C．c点电势比d点的低 D．c点场强比d点的大 3. （2023•淮安模拟）如图所示，真空中有一个棱长为L的正方体，正方体的两个顶点处分别放置一对电荷量都为q的正、负点电荷。图中的a、b、c、d是其他的四个顶点，下列表述正确的是（　　） A．a点电势高于c点电势 B．a、c两点电场强度的比值为 C．a、b、c、d四个顶点处电场方向不相同 D．将正点电荷移到c点，b点的电场强度不变 4. （2023•江苏一模）如图所示，半径为R的绝缘细圆环上均匀分布着电荷量为Q的正电荷，A、B、C三点将圆周三等分。取走A、B处弧长均为ΔL的圆弧上的电荷（ΔL≪R），静电力常量为k，此时圆心O处电场强度（　　） A．方向沿CO，大小为 B．方向沿OC，大小为 C．方向沿CO，大小为 D．方向沿OC，大小为 5. （2023•江苏模拟）内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示，岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B、C、D为四边中点，M点为A、O的中点，N点为O、D的中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（　　） A．M点的电势高于N点的电势 B．A、M两点电场强度相等 C．M、N两点电场强度方向互相垂直 D．把一个负点电荷从