专题2.6 电场（Word讲义）-【正禾一本通】2024高考物理高三二轮专题复习高效讲义（新教材）

　第6讲 电场 必备知识 命题展望 电场强度 电场强度的定义式：E＝ 点电荷的电场强度的决定式：E＝ 匀强电场的电场强度：E＝ 高考主要考查电场力的性质、能的性质、库仑定律的应用、电场的矢量合成以及带电粒子在电场中的运动分析 电势与电势差 电势定义式：φ＝ 电势差：UAB＝φA－φB＝＝ 电势差的推论 匀强电场中的平行四边形的对边电势差相等 电容器及电容 电容的定义式C＝＝，平行板电容器电容的决定式C＝ 电容器极板间的电场强度E＝ 电场中的直线运动 动力学观点：a＝，E＝，v2－v＝2ad 能量观点：W＝qU＝Ek2－Ek1 电场中的偏转 偏移量：y＝at2＝ 偏转角的正切值：tan θ＝＝ 核心考点1　电场的性质 1．电场中各物理量的关系 2．电场力做功的计算方法 　典题对点突破 [例1] (2023·全国乙卷) 如图，等边三角形△ABC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。 解析： (1)因为M点电场强度竖直向下，则C为正电荷，根据场强的叠加原理，可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等、方向相反，则B点处点电荷带电量为q，电性与A相同，又N点电场强度竖直向上，可得A处电荷在N点的场强垂直BC沿AN连线向右上，如图甲所示。可知A处电荷为正电荷，所以A、B、C处均为正电荷。 (2)如图乙所示，由几何关系知EA′＝EBC′·tan 30°，即＝(－) 其中AN＝BN＝CN 解得qC＝q。 答案：(1)q　均为正电荷　(2)q [例2] 小强在学习了静电场相关知识后，来到实验室研究如图所示的电场，实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线，若a、b两点所处的等势线电势为零，相邻等势线间的电势差为2 V，则(　　) A．a处电场强度大小等于b处电场强度大小 B．c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差 C．电子在c处具有的电势能为20 eV D．若将一电子在d处由静止释放，则运动到c点对应等势线时，其动能为2 eV 解析：选D。a处电场线较b处密集，故a处电场强度大小大于b处电场强度大小，A错误；a、b两点在同一等势线上，c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差，B错误；电子在c处具有的电势能为－20 eV，C错误；电子在d处由静止释放，运动到c点对应等势线时，电场力做功2 eV，电子的电势能减少2 eV，动能增加2 eV，D正确。 [例3] (多选)(2023·山东高考)如图所示，正六棱柱上下底面的中心为O和O′，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是(　　) A．F′点与C′点的电场强度大小相等 B．B′点与E′点的电场强度方向相同 C．A′点与F′点的电势差小于O′点与D′点的电势差 D．将试探电荷＋q由F点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 解析：选ACD。 将六棱柱的上表面的一半拿出。如图所示，由几何条件可知正电荷在OF中点K的场强方向垂直OF，则K点的合场强与OF的夹角为锐角，D在F点产生的场强大小为A点在F点产生的场强大小的，合场强方向斜向右上角且与水平面的夹角大于三十度，所以在F点的场强和OF的夹角为钝角，因此将正电荷从F移到O点过程中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，故D正确；设A′点电势为φ，由等量异种电荷的电势分布可知φA′＝φ>0，φD′＝－φ<0，φO′＝0，φD′＝－φ<0，φO′＝0，φF′>0，因此φA′－φF′＝φ－φF′<φO′－φD′＝φ，即A′点与F′点的电势差小于O′点与D′点的电势差，故C正确；由等量异种电荷的对称性可知F′和C′电场强度大小相等，B′和E′电场强度方向不同(B′有向下的分量，E′有向上的分量)，故A正确，B错误；故选ACD。 核心考点2　电场中的常见图像问题 v ­t 图像 当带电粒子只受静电力时，从v ­t图像上能确定粒子运动的加速度方向、大小变化情况，进而可判定粒子运动中经过的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化情况 φ ­x 图像 (1)从φ ­x图像中可以直接判断各点电势的高低，进而确定电场强度的方向及试探电荷电势能的变化。 (2)φ ­x图线切线的斜率大小等于沿x轴方向电场强度E的大小 E­x 图像 以场强沿x轴方向为例： (1)E>0表示场强沿x轴正方向，E<0表示场强沿x轴负方向。 (2)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低需根据电场方向判定