1、高考物理二轮精准备考复习专题第08讲 电场的性质原卷版2020年高考物理二轮精准备考复习讲义第三部分 电场磁场第8讲 电场的性质一、理清单，记住干1电场力的性质(1)电场强度的定义式：E.(2)真空中点电荷的电场强度公式：E.(3)匀强电场的电场强度与电势差的关系式：E.2电场能的性质(1)电势的定义式：.(2)电势差的定义式：UAB.(3)电势差与电势的关系式：UABAB.(4)电场力做功与电势能的关系式：WABEpAEpB.3熟记“面线”关系(1)电场线总是与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面(2)电场线越密的地方，等差等势面也越密(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场
2、线移动电荷，电场力一定做功二、研高考，探考情【2019全国卷】如图所示，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()AP和Q都带正电荷 BP和Q都带负电荷CP带正电荷，Q带负电荷 DP带负电荷，Q带正电荷【2019高考全国卷】静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则()A运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【2019
3、高考全国卷】如图，电荷量分别为q和q(q0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点则()Aa点和b点的电势相等 Ba点和b点的电场强度大小相等Ca点和b点的电场强度方向相同 D将负电荷从a点移到b点，电势能增加【2018高考全国卷】如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点一电荷量为q(q0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2.下列说法正确的是()A此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C若c、d
4、之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D若W1W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差【2018高考全国卷】图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是()A平面c上的电势为零 B该电子可能到达不了平面fC该电子经过平面d时，其电势能为4 eV D该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍三、考情揭秘分析近年高考题可以看出，高考命题热点主要集中在场强的叠加、电场线和等势面的用途、电场力做功、电势能的变化、电势高低的判断、匀强电场中电势差
5、与电场强度的关系、带电粒子在电场中的运动等。题型以选择题为主。应考策略：2020年高考命题点会以电场线、等势线为背景，结合场强、电势、电势能等基本概念进行考查备考中还要重视带电粒子在电场中的加速、偏转以及电容器的相关知识在实际生产、生活中的应用，如静电除尘、电容式传感器、喷墨打印机、示波器等四、定考点，定题型超重点突破 1库仑力作用下的平衡问题涉及库仑力的平衡问题，其解题思路与力学中的平衡问题一样，只是在原来受力的基础上多了库仑力，具体步骤如下：注意库仑力的方向：同性相斥，异性相吸，沿两电荷连线方向.【例1】(2019武汉高中毕业生五月训练)如图所示，绝缘底座上固定一电荷量为q的小球A，在其上
6、方l处固定着一个光滑的定滑轮O，绝缘轻质弹性绳一端系在O点正上方处的D点，另一端与质量为m的带电小球B连接小球B平衡时OB长为l，且与竖直方向成60角后由于小球B缓慢漏电，一段时间后，当滑轮下方的弹性绳与竖直方向成30角时，小球B恰好在AB连线的中点C位置平衡已知弹性绳的伸长始终处于弹性限度内，静电力常量为k，重力加速度为g.下列说法正确的是()A小球B带负电 B小球B在初始平衡位置时所带电荷量为C小球B在C位置时所带电荷量为 D弹性绳原长为【针对训练1】 (2019福建南平市第二次综合质检)如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平面上为了使质量为m，带电荷量为q的小球静止在斜面上，可加一平行
7、纸面的匀强电场(未画出)，则()A电场强度的最小值为EB若电场强度E，则电场强度方向一定竖直向上C若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度逐渐增大D若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度先减小后增大超重点突破2等量同种和异种点电荷的电场强度的比较比较项目等量异种点电荷等量同种点电荷电场线的分布图连线中点O处的场强连线上O点场强最小，指向负电荷一方为零连线上的场强大小(从左到右)沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由O点向外场强大小O点最大，向外逐渐变小O点最小，向外先变大后变小关于O点对称的A与A，B与B的场强等大同向等大反向【例2】(2019莱芜二模
8、)如图所示， 真空中电荷量均为Q的两正点电荷固定于一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线所在直线上，且两点电荷关于正方体中心对称，则()AA、B、C、D四个点的电势相同 BA1、B1、C1、D1四个点的电场强度相同C负检验电荷在A点的电势能小于在C1点的电势能D正检验电荷从C点移到C1点的过程中，电场力对其做正功【针对训练2】粒子快速通过氢分子中心，其轨迹垂直于两核的连线，两核的距离为d，如图所示假定粒子穿过氢分子中心时两氢核几乎不移动，同时忽略分子中电子的电场，则当粒子在靠近氢分子过程中，下列说法正确的是()A加速度一定变大 B加速度一定减小 C电势能越来越大 D电势能越
9、来越小超重点突破3电场线的理解和应用1.电场线的应用(1)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大.(2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向.(3)沿电场线方向电势逐渐降低.(4)电场线和等势面在相交处互相垂直.2.电场线与轨迹问题判断方法(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)，从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况.(2)“三不知时要用假设法”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，若已知其中的任意一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知，则要用假设法分别讨论各种情况.【例3】(2019安徽安庆高三
10、上学期期末)带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，实线是电场线下列说法正确的是()A粒子在a点时的加速度比在b点时的加速度小B从a到b过程中，粒子的电势能一直减小C无论粒子带何种电荷，经b点时的速度总比经a点时的速度大D电场中a点的电势一定比b点的电势高【针对训练3】如图所示，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc.则()Aaaabac，vavc
11、vb Baaabac，vbvcva Cabacaa，vbvcva Dabacaa，vavcvb超重点突破4电场能的性质的理解1.电势高低的四种判断方法(1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低.(2)依据电场力做功：根据UAB，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断A、B的高低.(3)电荷的正负：取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低.(4)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低.2.电势能高低的四种判断方法(1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大.(2)电荷
12、电势法：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大.(3)公式法：由Epq，将q、的大小、正负号一起代入公式进行判断.(4)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大时，电势能减小，反之电势能增大.【例4】(2019陕西西安长安区高三理科综合)空间存在一静电场，场强方向与x轴平行，电场中的电势随x的变化规律如图所示下列说法正确的是()Ax4 m处电场强度可能为零Bx4 m处电场方向一定沿x轴正方向C电荷量为e的负电荷沿x轴从O点移动到x6 m处，电势能增大8 eVD沿x轴正方向，电场强度先增大后减小【针对训练4】(2019苏北三市联考)如图所
13、示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内P、O的连线为等势线，且与电场线上两点M、N的连线垂直。一带电油滴在O点处于静止状态。则()A若将油滴置于P处，仍能静止 B若将油滴从M处释放，将沿电场线运动至N处CM点的电势一定比N点的高 D油滴在M点的电势能一定比在N点的小超重点突破5 带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)判受力：从轨迹的弯曲方向判断受力方向，从而分析电场方向或电荷的正负。(2)判做功：结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等。(3)判动能：根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化。
14、【例5】(2019山东滨州市上学期期末)真空中某静电场，虚线表示等势面，各等势面电势的值如图所示，一带电粒子只在电场力的作用下，沿图中的实线从A经过B运动到C，B、C两点位于同一等势面上，则以下说法正确的是()A带电粒子在A点的电势能大于在C点的电势能BA点电场强度大于B点电场强度C带电粒子从A经过B运动到C的过程中动能先增大再减小D带电粒子从A到C电场力所做的功等于从A到B电场力所做的功【针对训练5】(2019陕西宝鸡市高考模拟检测(二)真空中有一带负电的电荷q绕固定的点电荷Q运动，其运动轨迹为椭圆，如图所示已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点，Q处在椭圆的一个焦点上，则下列说法正确的是()A
15、Q产生的电场中a、c两点的电场强度相同 B负电荷q在b点的速度大于在d点的速度C负电荷q在b点电势能大于d点电势能 D负电荷q在运动过程中电场力始终不做功五、固成果，提能力1关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A两个电势不同的等势面可能相交B电场线与等势面处处相互垂直C同一等势面上各点电场强度一定相等D将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功2.(多选)如图所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知()AQ点的电势比P点高 B油滴在Q点的动能比它在P点的大C油滴在Q点的电势能比它在
16、P点的大 D油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小3.(2019甘肃天水高三上学期第三次月考)如图(a)所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示以下说法正确的是()A电子在A、B两点的速度vAvB BA、B两点的电势 ABC电子在A、B两点的电势能EpAEpB DA、B两点的电场强度 EAEB4. (多选)(2019重庆市第三次调研抽测)某种静电除尘器中的电场线如图中虚线所示K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d.B点是AK连线的中点在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速不
17、考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是()AA、K之间电场强度的大小为 B电子到达A时动能等于eUC由K到A电子电势能增大了eU DB、K之间的电势差小于A、B之间的电势差5. (2019东北三省四市教研联合体模拟)如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OAOBBCa，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是()A点电荷Q位于O点 BO点电势比A点电势高CC点的电场强度大小为 D将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小6.(2019河南2月模拟)水平面上有一边长为L的正方形，其a、b、c三个顶
18、点上分别固定了三个等量的正点电荷Q，将一个电荷量为q的点电荷分别放在正方形中心点O点和正方形的另一个顶点d点处，两处相比，下列说法正确的是()Aq在d点所受的电场力较大 Bq在d点所具有的电势能较大Cd点的电势高于O点的电势 Dq在两点所受的电场力方向相同7.(2019江西南昌三中第七次考试)如图所示，直角坐标系中x轴上在xr处固定有带电荷量为9Q的正点电荷，在xr处固定有带电荷量为Q的负点电荷，y轴上a、b两点的坐标分别为yar和ybr，c、d、e点都在x轴上，d点的坐标为xd2r，rxcEe Ba、b两点的电势相等Cd点场强为零 Da、b两点的场强相同8.(2019无锡期末联考)避雷针上方
19、有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面。MN是电场线中两个点，下列说法正确的是()AM点的场强比N点的场强大 B试探电荷从M点沿直线移动到N点，电场力做功最少CM点的电势比N点的电势高 DCD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直9.如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为M、N，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN，下列判断正确的是()AvMvN，aMaN BvMvN，MNCMN，EpMEpN DaMaN，EpMEpN10.(多选)(2019山东德州联考)如图甲所示，电场中的一条电场线与x轴重合，方向沿x轴负方向，O点为坐标原点，M点坐标为3 cm；此电场线上各点的电场强度大小E随x变化的规律如图乙所示，对于此电场，以下说法正确的是()A此电场为匀强电场 B沿 x 轴正方向电势逐渐升高CM点的电势是O点电势的2倍 D将一电子自O点移至M点，其电势能减小90 eV
