静电场模型：电场轨迹问题、等量点电荷电场问题 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

静电场模块 电场轨迹问题、等量点电荷电场问题 题型技巧： 第一步：在轨迹中间选一点 建议选和电场线的交点 第二步： 画出这一点电场力（合外力） 力指凹侧， 力沿切线 第三步：根据力的方向确定两点速度大小力大致指向哪个点， 哪个点速度就大 题型： 电场轨迹问题 题型特征： 情况1：带电粒子只受电场力， 已知电场线+粒子轨迹 静电场 电场轨迹问题 重要性： 题型技巧： 第一步：在轨迹中间选一点 建议选和等势面的交点 第二步： 画出这一点电场力（合外力） 力指凹侧， 力垂切线 第三步：根据力的方向确定两点速度大小 题型： 电场轨迹问题 题型特征： 情况2：带电粒子只受电场力， 已知等势面+粒子轨迹 静电场 电场轨迹问题 重要性： 力大致指向哪个点， 哪个点速度就大 题型：等量点电荷电场问题 题型特征： 等量异种点电荷组成的电场， 或等量同种点电荷组成的电场 静电场 等量点电荷电场问题 重要性： 等量异种点电荷电场 等量同种点电荷电场 电场线 上下对称、左右对称（不考虑箭头） 上下对称、左右对称 场强 对称点场强大小相等。方向看切线 中垂线 • 中垂线上无电场线 • 中垂线是等势面、零势面 • 中垂线上中心处E最大 • 从中心沿中垂线走， E减小 • 中垂线上有电场线 • 中垂线不是等势面、也不是零势面 • 中心处E=0 • 从中心沿中垂线走， E先增后减 电势 • 一半区域电势>0 。 一半区域电势<0 • 上下对称点电势相等，左右对称点 电势互为相反数 • 要么所有区域电势>0，要么所有区域电势<0 • 上下左右对称点电势相等 静电场 等量点电荷电场问题 重要性： 题型技巧： 1.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是( ) A ．粒子必定带正电荷 B ．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度 C ．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D ．粒子在M点的动能小于它在N点的动能 静电场 电场轨迹问题 多选 ACD 答案：ACD 解析：由粒子运动轨迹可以判断粒子带正电，A正确；电场线疏密代表场强大小，点场强小于点场强，粒子在点电场力、加速度均小于点，B错误，C正确；粒子从到电场力做正功，动能增大，粒子在点动能小于点动能，D正确。 2.一正点电荷形成的电场，如图实线是其中的三条电场线，另一带电的点电荷从M点射入电场，仅受电场力作用下沿图中虚线运动到N点，则该点电荷从M向N运动的过程中 ( ) A ．动能一直增加 B ．合力一直减小 C ．电势能一直减少 D ．动能和电势能的总和一直减少 静电场 电场轨迹问题 单选 B 答案：B 解析：电场力与速度方向始终成钝角，电场力做负功，电荷动能减小，电势能增大，A、C错误；只有电场力做功，动能与电势能之和守恒，D错误；点电场线比点密集，，粒子所受合力逐渐减小，B正确。 3.某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b 、a的交点，下列说法正确的是( ) A ．粒子带负电荷 B．M点的电场强度比N点的小 C ．粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D ．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 静电场 电场轨迹问题 多选 BCD 答案：BCD 解析：根据等势面与电场线垂直、合力指向轨迹凹侧，可知粒子受力方向与场强方向一致，粒子带正电，A错误；等差等势面越密场强越大，点等势面较稀疏，故，B正确；粒子靠近带电体时克服电场力做功，动能减小，轨迹上存在动能最小的位置，C正确；，粒子带正电，由得粒子在点电势能大于点电势能，D正确。 4.某同学在研究带电粒子（忽略重力）在电场中的运动时，得到了某粒子由a点运动到b点的轨迹如图中实线所示，图中一组虚线可能是电场线，也可能是等差等势面，则下列说法正确的是( ) A ．如果图中虚线是电场线，该粒子一定带正电，且动能减小， 电势能增大 B ．如果图中虚线是等势面，该粒子必有动能增大， 电势能减小而与粒子所带电性无关 C ．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电场强度都大于b点的电场强度 D ．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势 静电场 电场力做功、电势能、电势、电势差、等势面 多选 BC 静电场 电场力做功、电势能、电势、电势差、等势面 多选 答案：BC 解析：虚线未标注方向，若为电场线，无法判断粒子电性，A错误；若虚线是等势面，电场力垂直等势面，粒子由到电场力做正功，动能增大，电势能减小，与电性无关，B正确；无论虚线是电场线还是等势面，处线条更密集，点场强大于点场强，C正确；缺少方向信息，不能判定、电势高低，D错误。 5.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 ．c点的电势大于d点的电势 B ．a 、b两点的电场强度大小相等，方向相反 C ．负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能 D ．将带正电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功 静电场 等量点电荷电场问题 单选 D 答案：D 解析：、不在同一等势面，电势不相等，A错误；结合等量异种电荷电场分布，、场强大小相等、方向相同，B错误；负电荷在低电势处电势能大，故负电荷在点电势能大于点，C错误；正电荷在电势高处电势能大，正试探电荷从移到，电势升高，电势能增大，电场力做负功，D正确 6.如图所示，AB 、CD 、EF都为半径为R的空间球面的直径，其中AB与EF同在水平面内，EF与AB的夹角θ = 45° , CD与水平面垂直，现在A 、B两点分别固定等量异种点电荷， 则( ) A ．C点和0点场强大小之比为1:2 B ．E 、F两点电场强度大小不相同 C ．C 、E 、F三点中C点电势最高 D ．将带负电的检验电荷从E点沿直线移到F点，电势能增加 静电场 等量点电荷电场问题 单选 D 答案：D 解析：A．由点电荷场强叠加： ，方向平行向右； ，方向从指向； 场强之比，A错误。 B．由矢量合成与对称性，、两点场强大小相等，方向不同，B错误。 C．为等量异种电荷中垂线，是零电势等势面，，点电势小于0；不成立，C错误。 D．负电荷在电势越低位置电势能越大，从移至电势降低，负检验电荷电势能增大，D正确。 静电场 等量点电荷电场问题 单选 7.如图所示，真空中有两个固定的带正电的点电荷， 电荷量相等。O点是它们连线的中点，P 、Q在连线上.且PO=OQ ，M、N为连线中垂线上的两点。两个相同的带负电的带电子在过O点的两点电荷连线的中垂面内， 以O为圆心，分别以OM、ON为半径，做匀速圆周运动，其速度大小分别为vM、vN。不计带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用则( ) A．P 、Q 两点电场强度相同 B ．两个带电粒子在M、N处的电势能的大小关系为EpM＞EpN C ．两个带电粒子的向心加速度大小不可能相等 D ．vM可能小于vN 静电场 等量点电荷电场问题 单选 D 答案：D 解析：、场强大小相等、方向不同，A错误；，负电荷满足，则，B错误；、场强不一定相等，粒子电场力、加速度不一定相等，C错误；由向心加速度公式，，加速度大小相等时，，D正确。 $