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文檔簡介
考情概覽:解讀近年命題思路和內容要求,統(tǒng)計真題考查情況。2024年真題研析:分析命題特點,探尋??家c,真題分類精講。近年真題精選:分類精選近年真題,把握命題趨勢。必備知識速記:歸納串聯(lián)解題必備知識,總結易錯易混點。名校模擬探源:精選適量名校模擬題,發(fā)掘高考命題之源。命題解讀考向考查統(tǒng)計本類試題主要考查電場的力的性質和電場的能的性質及其應用??枷蛞黄胶鈫栴}2024·新課標卷,52023·湖南卷,82022·遼寧卷,102021·湖北卷,11考向二電場強度、電勢的疊加2024·河北卷,72024·全國甲卷,52023·海南卷,122023·河北卷,52023·湖南卷,52023·全國乙卷,112023·山東卷,112023·重慶卷,32022·全國乙卷,62022·河北卷,6考向三各種圖像2024·湖南卷,52024·江蘇卷,12021·山東卷,6考向四對比、動態(tài)分析問題2024·河北卷,22024·江西卷,12024·北京卷,112024·安徽卷,82024·甘肅卷,92024·廣西卷,72024·湖北卷,82023·北京卷,82023·福建卷,102023·湖北卷,3考向五聯(lián)系實際2024·廣東卷,82024·北京卷,222023·廣東卷,82022·湖北卷,42021·廣東卷,6命題分析2024年高考各卷區(qū)物理試題均考查了電場的性質。預測2025年高考會繼續(xù)考查。試題精講考向一平衡問題1.(2024年新課標卷第5題)如圖,兩根不可伸長的等長絕緣細繩的上端均系在天花板的O點上,下端分別系有均帶正電荷的小球P、Q;小球處在某一方向水平向右的勻強電場中,平衡時兩細繩與豎直方向的夾角大小相等。則()A.兩繩中的張力大小一定相等B.P的質量一定大于Q的質量C.P的電荷量一定小于Q的電荷量D.P的電荷量一定大于Q的電荷量考向二電場強度、電勢的疊加2.(2024年河北卷第7題)如圖,真空中有兩個電荷量均為的點電荷,分別固定在正三角形的頂點B、C.M為三角形的中心,沿的中垂線對稱放置一根與三角形共面的均勻帶電細桿,電荷量為.已知正三角形的邊長為a,M點的電場強度為0,靜電力常量的k.頂點A處的電場強度大小為()A. B. C. D.3.(2024年全國甲卷第5題)在電荷量為Q的點電荷產生的電場中,將無限遠處的電勢規(guī)定為零時,距離該點電荷r處的電勢為,其中k為靜電力常量,多個點電荷產生的電場中某點的電勢,等于每個點電荷單獨存在的該點的電勢的代數(shù)和。電荷量分別為和的兩個點電荷產生的電場的等勢線如圖中曲線所示(圖中數(shù)字的單位是伏特),則()A., B., C., D.,考向三各種圖像4.(2024年湖南卷第5題)真空中有電荷量為和的兩個點電荷,分別固定在x軸上和0處。設無限遠處電勢為0,x正半軸上各點電勢隨x變化的圖像正確的是()A. B. C. D.5.(2024·江蘇卷·第1題)在靜電場中有a、b兩點,試探電荷在兩點的靜電力F與電荷量q滿足如圖所示的關系,請問a、b兩點的場強大小關系是()A. B. C. D.考向四對比、動態(tài)分析問題6.(2024年河北卷第2題)我國古人最早發(fā)現(xiàn)了尖端放電現(xiàn)象,并將其用于生產生活,如許多古塔的頂端采用“傘狀”金屬飾物在雷雨天時保護古塔。雷雨中某時刻,一古塔頂端附近等勢線分布如圖所示,相鄰等勢線電勢差相等,則a、b、c、d四點中電場強度最大的是()A.a點 B.b點 C.c點 D.d點7.(2024年江西卷第1題)極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子,兩極板電壓保持不變,當電極板距離減小時,電場強度如何變?電子受力方向?()A電場強度增大,方向向左 B.電場強度增大,方向向右C.電場強度減小,方向向左 D.電場強度減小,方向向右8.(2024年北京卷第11題)如圖所示,兩個等量異種點電荷分別位于M、N兩點,P、Q是MN連線上兩點,且。下列說法正確的是()A.P點電場強度比Q點電場強度大B.P點電勢與Q點電勢相等C.若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,P點電場強度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍D.若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,P、Q兩點間電勢差不變9.(2024年安徽卷第8題)在某裝置中的光滑絕緣水平面上,三個完全相同的帶電小球,通過不可伸長的絕緣輕質細線,連接成邊長為d的正三角形,如圖甲所示。小球質量為m,帶電量為,可視為點電荷。初始時,小球均靜止,細線拉直?,F(xiàn)將球1和球2間的細線剪斷,當三個小球運動到同一條直線上時,速度大小分別為、、,如圖乙所示。該過程中三個小球組成的系統(tǒng)電勢能減少了,k為靜電力常量,不計空氣阻力。則()A.該過程中小球3受到的合力大小始終不變 B.該過程中系統(tǒng)能量守恒,動量不守恒C.在圖乙位置,, D.在圖乙位置,10.(2024年甘肅卷第9題)(多選)某帶電體產生電場的等勢面分布如圖中實線所示,虛線是一帶電粒子僅在此電場作用下的運動軌跡,M、N分別是運動軌跡與等勢面b、a的交點,下列說法正確的是()A.粒子帶負電荷 B.M點的電場強度比N點的小C.粒子在運動軌跡上存在動能最小的點 D.粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能11.(2024年廣西卷第7題)如圖,將不計重力、電荷量為q帶負電的小圓環(huán)套在半徑為R的光滑絕緣半圓弧上,半圓弧直徑兩端的M點和N點分別固定電荷量為和的負點電荷。將小圓環(huán)從靠近N點處靜止釋放,小圓環(huán)先后經過圖上點和點,己知則小圓環(huán)從點運動到點的過程中()A.靜電力做正功 B.靜電力做負功C.靜電力先做正功再做負功 D.靜電力先做負功再做正功12.(2024年湖北卷第8題)(多選)關于電荷和靜電場,下列說法正確的是()A.一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變B.電場線與等勢面垂直,且由電勢低的等勢面指向電勢高的等勢面C.點電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,該點電荷的電勢能將減小D.點電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,將從高電勢的地方向低電勢的地方運動考向五聯(lián)系實際13.(2024年廣東卷第8題)(多選)污水中的污泥絮體經處理后帶負電,可利用電泳技術對其進行沉淀去污,基本原理如圖所示。涂有絕緣層的金屬圓盤和金屬棒分別接電源正、負極、金屬圓盤置于底部、金屬棒插入污水中,形成如圖所示的電場分布,其中實線為電場線,虛線為等勢面。M點和N點在同一電場線上,M點和P點在同一等勢面上。下列說法正確的有()A.M點的電勢比N點的低B.N點的電場強度比P點的大C.污泥絮體從M點移到N點,電場力對其做正功D.污泥絮體在N點的電勢能比其在P點的大14.(2024年北京卷第22題)我國“天宮”空間站采用霍爾推進器控制姿態(tài)和修正軌道。圖為某種霍爾推進器的放電室(兩個半徑接近的同軸圓筒間的區(qū)域)的示意圖。放電室的左、右兩端分別為陽極和陰極,間距為d。陰極發(fā)射電子,一部分電子進入放電室,另一部分未進入。穩(wěn)定運行時,可視為放電室內有方向沿軸向向右的勻強電場和勻強磁場,電場強度和磁感應強度大小分別為E和;還有方向沿半徑向外的徑向磁場,大小處處相等。放電室內的大量電子可視為處于陽極附近,在垂直于軸線的平面繞軸線做半徑為R的勻速圓周運動(如截面圖所示),可與左端注入的氙原子碰撞并使其電離。每個氙離子的質量為M、電荷量為,初速度近似為零。氙離子經過電場加速,最終從放電室右端噴出,與陰極發(fā)射的未進入放電室的電子剛好完全中和。已知電子的質量為m、電荷量為;對于氙離子,僅考慮電場的作用。(1)求氙離子在放電室內運動的加速度大小a;(2)求徑向磁場的磁感應強度大小;(3)設被電離的氙原子數(shù)和進入放電室的電子數(shù)之比為常數(shù)k,單位時間內陰極發(fā)射的電子總數(shù)為n,求此霍爾推進器獲得的推力大小F。考向一平衡問題1.(2023年海南卷第8題)如圖所示,一光滑絕緣軌道水平放置,直徑上有A、B兩點,AO=2cm,OB=4cm,在AB固定兩個帶電量分別為Q1、Q2的正電荷,現(xiàn)有一個帶正電小球靜置于軌道內側P點(小球可視為點電荷),已知AP:BP=n:1,試求Q1:Q2是多少()A.2n2:1 B.4n2:1 C.2n3:1 D.4n3:12.(2022年遼寧卷第10題)(多選)如圖所示,帶電荷量為的球1固定在傾角為光滑絕緣斜面上的a點,其正上方L處固定一電荷量為的球2,斜面上距a點L處的b點有質量為m的帶電球3,球3與一端固定的絕緣輕質彈簧相連并在b點處于靜止狀態(tài)。此時彈簧的壓縮量為,球2、3間的靜電力大小為。迅速移走球1后,球3沿斜面向下運動。為重力加速度,球的大小可忽略,下列關于球3的說法正確的是()A.帶負電B.運動至a點的速度大小為C.運動至a點的加速度大小為D.運動至ab中點時對斜面的壓力大小為3.(2021年湖北卷第11題)(多選)如圖所示,一勻強電場E大小未知、方向水平向右。兩根長度均為L的絕緣輕繩分別將小球M和N懸掛在電場中,懸點均為O。兩小球質量均為m、帶等量異號電荷,電荷量大小均為q(q>0)。平衡時兩輕繩與豎直方向的夾角均為θ=45°。若僅將兩小球的電荷量同時變?yōu)樵瓉淼?倍,兩小球仍在原位置平衡。已知靜電力常量為k,重力加速度大小為g,下列說法正確的是()A.M帶正電荷 B.N帶正電荷C. D.考向二電場強度、電勢的疊加4.(2023年海南卷第12題)(多選)如圖所示,正三角形三個頂點固定三個等量電荷,其中帶正電,帶負電,為邊的四等分點,下列說法正確的是()A.、兩點電場強度相同 B.、兩點電勢相同C.負電荷在點電勢能比在點時要小 D.負電荷在點電勢能比在點時要大5.(2023年河北卷第5題)(多選)如圖,在軸上放置四個點電荷和位于點兩側,位于點兩側。點在軸上,且。取無窮遠處電勢為零,電荷位置與電荷量滿足一定關系,使得以點為球心、以為半徑的球面上各點的電勢均為零。下列說法正確的是()A.兩點電場強度的方向一定沿軸正方向B.若在點放一正點電荷,則兩點的電勢一定升高C.試探電荷沿軸運動過程中,若靜電力始終不做功,則它受到靜電力始終為零D.試探電荷沿軸運動過程中,若靜電力始終不做功,則點的電場強度一定為零6.(2023年湖南卷第5題)如圖,真空中有三個點電荷固定在同一直線上,電荷量分別為Q1、Q2和Q3,P點和三個點電荷的連線與點電荷所在直線的夾角分別為90°、60°、和30°。若P點處的電場強度為零,q>0,則三個點電荷的電荷量可能為()A.Q1=q,,Q3=q B.Q1=-q,,Q3=-4qC.Q1=-q,,Q3=-q D.Q1=q,,Q3=4q7.(2023年全國乙卷第11題)如圖,等邊三角形位于豎直平面內,AB邊水平,頂點C在AB邊上方,3個點電荷分別固定在三角形的三個頂點上。已知AB邊中點M處的電場強度方向豎直向下,BC邊中點N處的電場強度方向豎直向上,A點處點電荷的電荷量的絕對值為q,求(1)B點處點電荷的電荷量的絕對值并判斷3個點電荷的正負;(2)C點處點電荷的電荷量。8.(2023年山東卷第11題)(多選)如圖所示,正六棱柱上下底面的中心為O和,A、D兩點分別固定等量異號的點電荷,下列說法正確的是()A.點與點電場強度大小相等B.點與點的電場強度方向相同C.點與點的電勢差小于點與點的電勢差D.將試探電荷由F點沿直線移動到O點,其電勢能先增大后減小9.(2023年重慶卷第3題)真空中固定有兩個點電荷,負電荷Q1位于坐標原點處,正電荷Q2位于x軸上,Q2的電荷量大小為Q1的8倍。若這兩點電荷在x軸正半軸的x=x0處產生的合電場強度為0,則Q1、Q2相距()A.B.C.D.10.(2022年全國乙卷第6題)(多選)如圖,兩對等量異號點電荷、固定于正方形的4個頂點上。L、N是該正方形兩條對角線與其內切圓的交點,O為內切圓的圓心,M為切點。則()A.L和N兩點處的電場方向相互垂直B.M點的電場方向平行于該點處的切線,方向向左C.將一帶正電的點電荷從M點移動到O點,電場力做正功D.將一帶正電的點電荷從L點移動到N點,電場力做功為零11.(2022年河北卷第6題)如圖,真空中電荷量為和的兩個點電荷分別位于點與點,形成一個以延長線上點為球心,電勢為零的等勢面(取無窮處電勢為零),為連線上的一點,S為等勢面與直線的交點,為等勢面上的一點,下列說法正確的是()A.點電勢低于點電勢 B.點電場強度方向指向O點C.除無窮遠處外,MN直線上還存在兩個電場強度為零的點 D.將正試探電荷從T點移到P點,靜電力做正功12.(2022年山東卷第3題)半徑為R的絕緣細圓環(huán)固定在圖示位置,圓心位于O點,環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點A、B、C將圓環(huán)三等分,取走A、B處兩段弧長均為的小圓弧上的電荷。將一點電荷q置于延長線上距O點為的D點,O點的電場強度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變,q為()
A.正電荷, B.正電荷,C.負電荷, D.負電荷,13.(2021年河北卷第10題)如圖,四個電荷量均為的點電荷分別放置于菱形的四個頂點,其坐標分別為、、和,其中x軸上的兩個點電荷位置固定,y軸上的兩個點電荷可沿y軸對稱移動(),下列說法正確的是()A.除無窮遠處之外,菱形外部電場強度處處不為零B.當取某值時,可使得菱形內部只存在兩個電場強度為零的點C.當時,將一帶負電的試探電荷由點移至點,靜電力做正功D.當時,將一帶負電的試探電荷放置在點處,其所受到的靜電力方向與x軸正方向成傾斜向上14.(2021年湖南卷第4題)如圖,在位置放置電荷量為的正點電荷,在位置放置電荷量為的負點電荷,在距為的某點處放置正點電荷Q,使得點的電場強度為零。則Q的位置及電荷量分別為()
A., B.,C., D.,15.(2021年江蘇卷第10題)一球面均勻帶有正電荷,球內的電場強度處處為零,如圖所示,O為球心,A、B為直徑上的兩點,,現(xiàn)垂直于將球面均分為左右兩部分,C為截面上的一點,移去左半球面,右半球面所帶電荷仍均勻分布,則()A.O、C兩點電勢相等B.A點的電場強度大于B點C.沿直線從A到B電勢先升高后降低D.沿直線從A到B電場強度逐漸增大考向三各種圖像16.(2021年山東卷第6題)如圖甲所示,邊長為a的正方形,四個頂點上分別固定一個電荷量為的點電荷;在區(qū)間,x軸上電勢的變化曲線如圖乙所示?,F(xiàn)將一電荷量為的點電荷P置于正方形的中心O點,此時每個點電荷所受庫侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動后,由靜止釋放,以下判斷正確的是()
A.,釋放后P將向右運動B.,釋放后P將向左運動C.,釋放后P將向右運動D.,釋放后P將向左運動考向四對比、動態(tài)分析問題17.(2023年北京卷第8題)如圖所示,兩個帶等量正電的點電荷位于M、N兩點上,E、F是MN連線中垂線上的兩點,O為EF、MN的交點,EO=OF。一不計重力帶負電的點電荷在E點由靜止釋放后()A.做勻加速直線運動B.在O點所受靜電力最大C.由E到O的時間等于由O到F的時間D.由E到F的過程中電勢能先增大后減小18.(2023年福建卷第10題)“場離子顯微鏡”的金屬鎢針尖處于球形真空玻璃泡的球心O,玻璃泡內壁有一層均勻導電膜:在鎢針和導電膜間加上高電壓后,玻璃泡上半部分的電場可視為位于O點處點電荷形成的電場,如圖所示。a、b、c、d、O為同一平面上的5個點,abc是一段以O為圓心的圓弧,d為ob的中點。a、d兩點場強大小分別為Ea、Ed,o、a、c、d四點電勢分別為φo、φa、φc、φd,則φa_________φd;φa_________φc,(φo-φa)_________2(φo-φd)。(填“大于”“等于”或“小于”)19.(2023年湖北卷第3題)在正點電荷Q產生的電場中有M、N兩點,其電勢分別為、,電場強度大小分別為、。下列說法正確的是()A.若,則M點到電荷Q的距離比N點的遠B.若,則M點到電荷Q的距離比N點的近C.若把帶負電的試探電荷從M點移到N點,電場力做正功,則D.若把帶正電的試探電荷從M點移到N點,電場力做負功,則20.(2023年遼寧卷第9題)(多選)圖(a)為金屬四極桿帶電粒子質量分析器的局部結構示意圖,圖(b)為四極桿內垂直于x軸的任意截面內的等勢面分布圖,相鄰兩等勢面間電勢差相等,則()A.P點電勢比M點的低B.P點電場強度大小比M點的大C.M點電場強度方向沿z軸正方向D.沿x軸運動的帶電粒子,電勢能不變21.(2023年天津卷第8題)(多選)如圖所示,在一固定正點電荷產生的電場中,另一正電荷q先后以大小相等、方向不同的初速度從P點出發(fā),僅在電場力作用下運動,形成了直線PM和曲線PN兩條軌跡,經過M、N兩點時q的速度大小相等,則下列說法正確的有()A.M點比P點電勢低 B.M、N兩點的電勢不同C.q從P到M點始終做減速運動 D.q在M、N兩點的加速度大小相等22.(2023年浙江6月卷第1題)下列四組物理量中均為標量的是()A.電勢電場強度 B.熱量功率 C.動量動能 D.速度加速度23.(2022年浙江1月卷第10題)某種氣體—電子放大器的局部結構是由兩塊夾有絕緣介質的平行金屬薄膜構成,其上存在等間距小孔,其中相鄰兩孔截面上的電場線和等勢線的分布如圖所示。下列說法正確的是()A.a點所在的線是等勢線B.b點的電場強度比c點大C.b、c兩點間的電勢差的值比a、c兩點間的大D.將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動時電場力做功為零24.(2022年湖南卷第2題)如圖,四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對稱放置在長方體的四條長邊a、b、c、d上。移去a處的絕緣棒,假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關于長方體幾何中心O點處電場強度方向和電勢的變化,下列說法正確的是()A.電場強度方向垂直指向a,電勢減小B.電場強度方向垂直指向c,電勢減小C.電場強度方向垂直指向a,電勢增大D.電場強度方向垂直指向c,電勢增大25.(2022年重慶卷第8題)(多選)如圖為兩點電荷Q、的電場等勢面分布示意圖,Q、位于x軸上,相鄰等勢面的電勢差為。若x軸上的M點和N點位于等勢面上,P為某等勢面上一點,則()A.N點的電場強度大小比M點的大B.Q為正電荷C.M點的電場方向沿x軸負方向D.P點與M點的電勢差為26.(2021年北京卷第9題)如圖所示的平面內,有靜止的等量異號點電荷,M、N兩點關于兩電荷連線對稱,M、P兩點關于兩電荷連線的中垂線對稱。下列說法正確的是()A.M點的場強比P點的場強大 B.M點的電勢比N點的電勢高C.N點的場強與P點的場強相同 D.電子在M點的電勢能比在P點的電勢能大27.(2021年全國甲卷第6題)某電場的等勢面如圖所示,圖中a、b、c、d、e為電場中的5個點,則()
A.一正電荷從b點運動到e點,電場力做正功B.一電子從a點運動到d點,電場力做功為4eVC.b點電場強度垂直于該點所在等勢面,方向向右D.a、b、c、d四個點中,b點的電場強度大小最大28.(2021年全國乙卷第2題)如圖(a),在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負電荷。由于靜電感應,在金屬平板上表面產生感應電荷,金屬板上方電場的等勢面如圖(b)中虛線所示,相鄰等勢面間的電勢差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處,該試探電荷受到的電場力大小分別為和,相應的電勢能分別為和,則()
A. B.C. D.29.(2021年海南卷第11題)(多選)如圖,在勻強電場中有一虛線圓,和是圓的兩條直徑,其中與電場方向的夾角為,,與電場方向平行,a、b兩點的電勢差。則()
A.電場強度的大小B.b點的電勢比d點的低C.將電子從c點移到d點,電場力做正功D.電子在a點的電勢能大于在c點的電勢能30.(2021年湖北卷第8題)(多選)關于電場,下列說法正確的是()A.電場是物質存在的一種形式B.電場力一定對正電荷做正功C.電場線是實際存在的線,反映電場強度的大小和方向D.靜電場的電場線總是與等勢面垂直,且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面31.(2021年遼寧卷第6題)等量異號點電荷固定在水平向右的勻強電場中,電場分布如圖所示,實線表示電場線,虛線表示等勢線。將同一負電荷先后置于a、b兩點,電勢能分別為Epa和Epb,電荷所受電場力大小分別為Fa和Fb,則()
A.,F(xiàn)a>Fb B.,F(xiàn)a<FbC.,F(xiàn)a>Fb D.,F(xiàn)a<Fb32.(2021年浙江卷第6題)某書中有如圖所示的圖,用來表示橫截面是“<”形導體右側的電場線和等勢面,其中a、b是同一條實線上的兩點,c是另一條實線上的一點,d是導體尖角右側表面附近的一點。下列說法正確的是()
A.實線表示電場線B.離d點最近的導體表面電荷密度最大C.“<”形導體右側表面附近電場強度方向均相同D.電荷從a點到c點再到b點電場力做功一定為零考向五聯(lián)系實際33.(2023年廣東卷第9題)(多選)電子墨水是一種無光源顯示技術,它利用電場調控帶電顏料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈現(xiàn)出不同顏色.透明面板下有一層膠囊,其中每個膠囊都是一個像素.如圖所示,膠囊中有帶正電的白色微粒和帶負電的黑色微粒.當膠囊下方的電極極性由負變正時,微粒在膠囊內遷移(每個微粒電量保持不變),像素由黑色變成白色.下列說法正確的有()A.像素呈黑色時,黑色微粒所在區(qū)域的電勢高于白色微粒所在區(qū)域的電勢B.像素呈白色時,黑色微粒所在區(qū)域的電勢低于白色微粒所在區(qū)域的電勢C.像素由黑變白的過程中,電場力對白色微粒做正功D.像素由白變黑的過程中,電場力對黑色微粒做負功34.(2022年湖北卷第4題)密立根油滴實驗裝置如圖所示,兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負極相接,板間產生勻強電場。用一個噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場,油滴從噴口噴出時由于摩擦而帶電。金屬板間電勢差為U時,電荷量為q、半徑為r的球狀油滴在板間保持靜止。若僅將金屬板間電勢差調整為2U,則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為()A.q,r B.2q,r C.2q,2r D.4q,2r35.(2021年廣東卷第6題)圖是某種靜電推進裝置的原理圖,發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端,兩極間產生強電場,虛線為等勢面,在強電場作用下,一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極,a、b是其路徑上的兩點,不計液滴重力,下列說法正確的是()
A.a點的電勢比b點的低B.a點的電場強度比b點的小C.液滴在a點的加速度比在b點的小D.液滴在a點的電勢能比在b點的大一、電荷守恒定律庫侖定律1.元電荷、點電荷(1)元電荷:e=1.60×10-19_C,所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍.(2)點電荷:代表帶電體的有一定電荷量的點,忽略帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響的理想化模型.2.電荷守恒定律(1)內容:電荷既不會創(chuàng)生,也不會消滅,它只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分;在轉移過程中,電荷的總量保持不變.(2)三種起電方式:摩擦起電、感應起電、接觸起電.(3)帶電實質:物體得失電子.(4)電荷的分配原則:兩個形狀、大小相同且?guī)N電荷的同種導體,接觸后再分開,二者帶等量同種電荷,若兩導體原來帶異種電荷,則電荷先中和,余下的電荷再平分.3.庫侖定律(1)表達式:F=keq\f(q1q2,r2),式中k=9.0×109N·m2/C2,叫作靜電力常量.(2)適用條件:真空中的靜止點電荷.①在空氣中,兩個點電荷的作用力近似等于真空中的情況,可以直接應用公式.②當兩個帶電體間的距離遠大于其本身的大小時,可以把帶電體看成點電荷.(4)庫侖力的方向:由相互作用的兩個帶電體決定,即同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.二、靜電力作用下的平衡問題1.涉及靜電場中的平衡問題,其解題思路與力學中的平衡問題一樣,只是在原來受力的基礎上多了靜電力,具體步驟如下:2.“三個自由點電荷平衡”模型(1)平衡的條件:每個點電荷受到另外兩個點電荷的合力為零或每個點電荷處于另外兩個點電荷產生的合電場強度為零的位置.(2)模型特點:
三、電場強度的理解和計算1.電場(1)定義:存在于電荷周圍,能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質.(2)基本性質:對放入其中的電荷有力的作用.2.電場強度(1)定義:放入電場中某點的電荷受到的靜電力與它的電荷量之比.(2)定義式:E=eq\f(F,q);單位:N/C或V/m.(3)矢量性:規(guī)定正電荷在電場中某點所受靜電力的方向為該點電場強度的方向.3.點電荷的電場:真空中與場源電荷Q相距為r處的電場強度大小為E=keq\f(Q,r2).4.三個計算公式的比較公式適用條件說明定義式E=eq\f(F,q)任何電場某點的電場強度為確定值,大小及方向與q無關決定式E=keq\f(Q,r2)真空中靜止點電荷的電場E由場源電荷Q和場源電荷到某點的距離r決定關系式E=eq\f(U,d)勻強電場d是沿電場方向的距離考點三電場強度的疊加5.電場強度的疊加(如圖所示)(1)點電荷電場與勻強電場電場強度疊加一般應用合成法.(2)均勻帶電體與點電荷電場強度疊加一般應用對稱法.(3)計算均勻帶電體某點產生的電場強度一般應用補償法或微元法.四、電場線的理解及應用靜電的防止與利用1.電場線的特點(1)電場線從正電荷或無限遠出發(fā),終止于無限遠或負電荷.(2)電場線在電場中不相交.(3)在同一幅圖中,電場強度較大的地方電場線較密,電場強度較小的地方電場線較疏.(4)電場線上某點的切線方向表示該點的電場強度方向.(5)沿電場線方向電勢逐漸降低.(6)電場線和等勢面在相交處相互垂直.2.靜電平衡(1)定義:導體放入電場中時,附加電場與原電場的電場強度在導體內部大小相等且方向相反,使得疊加電場強度為零時,自由電荷不再發(fā)生定向移動,導體達到靜電平衡狀態(tài).(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導體的特點①導體內部的電場強度處處為零.②導體是一個等勢體,導體表面是等勢面.③導體表面處的電場強度方向與導體表面垂直.④導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布在導體的外表面上.⑤在導體外表面越尖銳的位置,凈電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大,凹陷的位置幾乎沒有凈電荷.3.尖端放電導體尖端周圍電場使空氣電離,電離出的與導體尖端電荷符號相反的電荷與尖端的電荷中和,相當于導體從尖端失去電荷.4.靜電屏蔽處于電場中的封閉金屬殼,由于內部電場強度處處為0,從而外電場對殼內儀器不會產生影響.5.兩種等量點電荷電場線的比較比較等量異種點電荷等量同種正點電荷電場線分布圖電荷連線上的電場強度沿連線先變小后變大O點最小,但不為零O點為零中垂線上的電場強度O點最大,向外逐漸減小O點最小,向外先變大后變小關于O點對稱位置的電場強度A與A′、B與B′、C與C′等大同向等大反向6.電場線的應用(1)判斷電場強度的大小:電場線密處電場強度大,電場線疏處電場強度小.(2)判斷靜電力的方向:正電荷受力方向與電場線在該點切線方向相同,負電荷受力方向與電場線在該點切線方向相反.(3)判斷電勢的高低與電勢降低得快慢:沿電場線方向電勢降低最快,且電場線密集處比稀疏處降低更快.五、描述電場能的性質的物理量1.靜電力做功的特點靜電力做功與路徑無關,只與電荷量和電荷移動過程始、末位置間的電勢差有關.2.電勢能(1)定義:電荷在電場中具有的勢能,稱為電勢能.(2)說明:電勢能具有相對性,通常把無限遠處或大地表面的電勢能規(guī)定為零.3.電勢(1)定義:電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量之比.(2)定義式:φ=eq\f(Ep,q).(3)標矢性:電勢是標量,有正、負之分,其正(負)表示該點電勢比零電勢高(低).(4)相對性:電勢具有相對性,同一點的電勢因選取零電勢點的不同而不同.4.靜電力做功與電勢能變化的關系(1)靜電力做的功等于電荷電勢能的減少量,即WAB=EpA-EpB.靜電力對電荷做多少正功,電荷電勢能就減少多少;電荷克服靜電力做多少功,電荷電勢能就增加多少.(2)電勢能的大小:由WAB=EpA-EpB可知,若令EpB=0,則EpA=WAB,即一個電荷在電場中某點具有的電勢能,數(shù)值上等于將其從該點移到零電勢能位置過程中靜電力所做的功.5.求靜電力做功的四種方法6.判斷電勢能變化的兩種方法(1)根據(jù)靜電力做功:靜電力做正功,電勢能減少;靜電力做負功,電勢能增加.(2)根據(jù)Ep=qφ:正電荷在電勢越高處電勢能越大;負電荷在電勢越高處電勢能越小.7.電勢高低的四種判斷方法(1)電場線法:沿電場線方向電勢逐漸降低.(2)電勢差與電勢的關系:根據(jù)UAB=eq\f(WAB,q),將WAB、q的正負號代入,由UAB的正負判斷φA、φB的高低.(3)Ep與φ的關系:由φ=eq\f(Ep,q)知正電荷在電勢能大處電勢較高,負電荷在電勢能大處電勢較低.(4)場源電荷的正負:取離場源電荷無限遠處電勢為零,正電荷周圍電勢為正值,負電荷周圍電勢為負值;靠近正電荷處電勢高,靠近負電荷處電勢低.空間中有多個點電荷時,某點的電勢可以求代數(shù)和.六、電勢差與電場強度的關系1.電勢差(1)定義:在電場中,兩點之間電勢的差值叫作電勢差.(2)定義式:UAB=eq\f(WAB,q).2.電勢差與電勢的關系UAB=φA-φB,UAB=-UBA.3.勻強電場中電勢差與電場強度的關系(1)UAB=Ed,d為A、B兩點沿電場方向的距離.(2)沿電場方向電勢降低得最快.4.由E=eq\f(U,d)可推出的兩個重要推論推論1勻強電場中的任一線段AB的中點C的電勢φC=eq\f(φA+φB,2),如圖甲所示.推論2勻強電場中若兩線段AB∥CD,且AB=CD,則UAB=UCD(或φA-φB=φC-φD),如圖乙所示.5.E=eq\f(U,d)在非勻強電場中的三點妙用(1)判斷電場強度大?。旱炔畹葎菝嬖矫埽妶鰪姸仍酱螅?2)判斷電勢差的大小及電勢的高低:距離相等的兩點間的電勢差,E越大,U越大,進而判斷電勢的高低.(3)利用φ-x圖像的斜率判斷電場強度隨位置變化的規(guī)律:k=eq\f(Δφ,Δx)=eq\f(U,d)=Ex,斜率的絕對值表示電場強度的大小,正負表示電場強度的方向.七、電場線、等勢面及運動軌跡問題1.等勢面(1)定義:電場中電勢相同的各點構成的面.(2)四個特點:①在同一等勢面上移動電荷時靜電力不做功.②電場線一定與等勢面垂直,并且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面.③等差等勢面越密的地方電場強度越大,反之越?。苋我鈨蓚€等勢面都不相交.2.幾種常見等勢面的比較電場等勢面(虛線)圖樣特點勻強電場垂直于電場線的一簇平面點電荷的電場以點電荷為球心的一簇球面等量異種點電荷的電場兩電荷連線的中垂面為等勢面等量同種正點電荷的電場在電荷連線上,中點電勢最低;在中垂線上,中點電勢最高1.(2024·安徽安慶·三模)如圖所示,等邊三角形的三個頂點A、B、C上分別固定一點電荷,點電荷的帶電荷量分別為、、,已知M、N、P分別為AB、BC、AC的中點,O為三角形的中心,下列說法正確的是()A.M點的場強大于P點的場強B.電子在O點的電勢能大于在P點的電勢能C.若將三角形繞AC轉90°,轉動前后P點場強不變D.正試探電荷沿直線從O點運動到N點,電場力先做負功后做正功2.(2024·北京首都師大附中·三模)如圖所示,把系在絲線上的帶電小球A掛在鐵架臺的P點,帶電球C置于鐵架臺旁。小球A靜止時與帶電球C處于同水平線上,絲線與豎直方向的夾角為。已知小球A的質量為m,重力加速度為g,不計絲線質量,則可知小球A受到的靜電力的大小為()A. B. C. D.3.(2024·福建省三明市·一模)一電場的電勢φ隨x的變化規(guī)律如圖,圖線關于φ軸對稱,且AO間距離小于BO間距離,下列說法正確的是()A.該電場可能為勻強電場B.一負電荷在A點電勢能大于B點電勢能C.一正電荷從A點移到B點電場力不做功D.A、B間電場方向為由B指向A4.(2024·甘肅省白銀市靖遠縣·三模)某一沿x軸方向的靜電場,其電勢φ在x軸上的分布情況如圖所示,B、C是x軸上的兩點。一負電荷僅在電場力的作用下從B點運動到C點,該負電荷在()A.O點速度最小B.B點受到的電場力小于在C點受到的電場力C.B點時的電勢能小于在C點時的電勢能D.B點時的動能小于在C點時的動能5.(2024·廣東多校聯(lián)考·三模)(多選)如圖所示,三個點電荷a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上,a和b帶正電,c帶負電,且,A為a、b連線的中點,O為三角形的中心,取無窮遠處為電勢的零點,則()A.O點電勢為零B.O點電場強度小于A點電場強度C.負電荷沿OA從O點移到A點電勢能減小D.點電荷b受到的電場力方向垂直ab連線向上6.(2024·河北·三模)一帶正電粒子在電場中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運動,取該直線為x軸,起始點O為坐標原點,其電勢能與位移x的關系如圖所示,電場的電勢用表示,電場強度用E表示,粒子的動能用表示,則四個選項中合理的是()A. B. C. D.7.(2024·黑龍江名校聯(lián)考·二模)如圖甲所示,AB是某電場中的一條電場線,若有一電子以某一初速度且僅在電場力的作用下沿AB由A點運動到B點,其電勢能隨距A點的距離x變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是()A.電場的方向由A指向BB.A點的電場強度小于B點的電場強度C.電子在A點的速度小于在B點的速度D若一質子以同一初速度由A點釋放,一定能運動到B點8.(2024·湖北省十一校聯(lián)考·二模)如圖所示為雷雨天一避雷針周圍電場等勢面分布情況,在等勢面中有A、B、C三點,其中A、B兩點位置關于避雷針對稱。下列說法中正確的是()A.B點場強小于C點場強B.某不計重力的正電荷在A、B兩點的加速度相同C.正電荷在C點的電勢能比其在B點的電勢能大D.將負電荷從C點移動到B點
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