2019年高三物理总练习二轮课时功课-电场强度电场线新苏版

专题三 电场与磁场 第一讲电场的基本性质1.[考查点电荷的电场强度、电场的叠加][多选]若规定无限远处的电势为零，真空中点电荷周围某点的电势φ可表示为φ＝k Q r，其中k 为静电力常量，Q 为点电荷的电荷量，r 为该点到点电荷的距离。

如图所示，M 、N 是真空中两个电荷量均为＋Q 的固定点电荷，M 、N 间的距离为1.2d ，OC 是MN 连线的中垂线，∠OCM ＝37°。

C 点电场强度E 和电势φ的大小分别为( )A ．E ＝4k Q 5d 2B ．E ＝8k Q 5d2 C ．φ＝2k Q dD ．φ＝8k Q 5d 解析：选BC 由几何关系可知MC ＝NC ＝d ，M 、N 点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为E 1＝k Q d2，根据电场的叠加原理可得，M 、N 点电荷在C 点的合场强大小为E ＝2E 1cos 37°＝8k Q 5d 2，场强方向水平向右，选项B 正确，A 错误；M 、N 单独存在时C 点的电势均为φ1＝k Q d ，C 点的电势大小为φ＝2φ1＝2k Q d ，选项C 正确，D 错误。

2．[考查匀强电场的电场强度计算]如图所示，梯形abdc 位于某匀强电场所在平面内，两底角分别为60°、30°，cd ＝2ab ＝4 cm 。

已知a 、b 两点的电势分别为4 V 、0，将电荷量q＝1.6×10－3 C 的正电荷由a 点移动到c 点，克服电场力做功6.4×10－3 J 。

下列关于电场强度的说法中正确的是( )A ．垂直ab 向上，大小为400 V/mB ．垂直bd 斜向上，大小为400 V/mC ．平行ca 斜向上，大小为200 V/mD ．平行bd 斜向上，大小为200 V/m解析：选B 由W ＝qU 知Uac ＝W q ＝－6.4×10－31.6×10－3V ＝－4 V ，而φa ＝4 V ，所以φc ＝8 V ，过b 点作be ∥ac 交cd 于e ，因在匀强电场中，任意两条平行线上距离相等的两点间电势差相等，所以U ab ＝U ce ，即φe ＝4 V ，又因cd ＝2ab ，所以U cd ＝2U ab ，即φd ＝0，所以bd 为一条等势线，又由几何关系知eb ⊥bd ，由电场线与等势线的关系知电场强度必垂直bd 斜向上，大小为E ＝U e b ed ·sin 30°＝41×10－2V/m ＝400 V/m ，B 项正确。

专题三 电场和磁场考点1　电场及带电粒子在电场中的运动[限时45分钟；满分100分]一、选择题(每小题7分，共70分)1．(多选)如图3－1－16所示，A 、B 、C 、D 四点构成一边长为L 的正方形，对角线AC 竖直，在A 点固定一电荷量为－Q 的点电荷，规定电场中B 点的电势为零。

现将几个质量均为m 、电荷量均为－q 的带电小球从D 点以大小均为v 0的速度向各个方向抛出，已知重力加速度大小为g ，下列说法正确的是图3－1－16A ．通过B 点的小球在B 点时的速度大小为v 0B ．通过C 点的小球在C 点时的电势能比通过B 点的小球在B 点时的电势能大C ．通过C 点的小球在C 点时受到的库仑力是通过B 点的小球在B 点时受到的库仑力的2倍D ．若通过C 点的小球在C 点时的速度大小为v ，则C 点的电势为(v 2－v m 2q gL )202解析　由负点电荷的电场线以及等势面的分布可知，φc >φB ＝φD ＝0，对从D点运动到B 点的小球，由动能定理可知qU DB ＝ΔE k ，由于φB ＝φD ＝0，因此ΔE k ＝0，即通过B 点的小球在B 、D 两点的速度大小相等，A 正确；负电荷在低电势点的电势能大，因此带负电小球在B 点的电势能大于在C 点的电势能，B 错误；由库仑定律F ＝k 可知，F ∝，又AB ∶AC ＝1∶，因此小球在B 、C 两点的Qq r 21r22库仑力之比为2∶1，C 错误；对由D 运动到C 的小球，由动能定理得mg ×L ＋22(－qU DC )＝m v 2－m v ，又U DC ＝φD －φC ＝0－φC ＝－φC ，解得φC ＝(v 2－v －121220m 2q20gL )，D 正确。

2答案　AD2．(2018·陕西质检)如图3－1－17所示，真空中有两个点电荷Q 1＝＋9.0×10－8 C 和Q 2＝－1.0×10－8 C ，分别固定在x 坐标轴上，其中Q 1位于x ＝0处，Q 2位于x ＝12 cm 处。

电场的基本性质1．(2018·江苏高考)如图所示，水平金属板A 、B 分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。

现将B 板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴( )A ．仍然保持静止B ．竖直向下运动C ．向左下方运动D ．向右下方运动解析：选D 开始时油滴处于静止状态，有mg ＝q Ud，B 板右端下移时，U 不变，d 变大，电场力F ＝q U d变小，mg ＞F ，并且A 、B 两板之间的等差等势面右端将均匀地顺次向下移动，又电场强度垂直于等势面，可得油滴的受力如图所示，mg 与F 的合力方向为向右下方，故油滴向右下方运动。

2.(2018·徐州考前模拟)在x 轴上O 、P 两点分别放置电荷量为q1、q 2的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能E p 随x 变化关系如图所示，其中A 、B 两点电势能为零，BD 段中C 点电势能最大，则( )A ．q 1和q 2都是正电荷且q 1>q 2B ．B 、C 间场强方向沿x 轴负方向 C ．C 点的电场强度大于A 点的电场强度D ．将一负点电荷从B 点移到D 点，电场力先做负功后做正功解析：选B 由题图和φ＝E pq知A 点的电势为零，越靠近O 点电势越高，越靠近P 点电势越低，所以O 点的电荷带正电，P 点电荷带负电，故A 错误；正点电荷从B 点到C 点，电势能增大，根据φ＝E p q可知电势增大，由于沿着电场线电势降低，则有B 、C 间场强方向沿x 轴负方向，故B 正确；E p ­x 图像的斜率为k ＝ΔE p Δx ＝q ΔφΔx＝qE ，可知C 点的电场强度小于A 点的电场强度，故C 错误；因为B 、C 间电场强度方向沿x 轴负方向，C 、D 间电场强度方向沿x 轴正方向，则将一负点电荷从B 点移到D 点，电场力先做正功后做负功，故D 错误。

3.(2018·南京三模)如图所示，空间有一圆锥OBB ′，点A 、A ′分别是两母线的中点。

静电场考点要求专家解读物质的电结构、电荷守恒Ⅰ从历年高考试题来看，对电场知识的考查主要集中在以下几个方面：(1)多个电荷库仑力的平衡和场强叠加问题。

(2)利用电场线和等势面确定场强的大小和方向，判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等。

(3)带电体在匀强电场中的平衡问题及其他变速运动的动力学问题。

(4)对平行板电容器电容决定因素的理解，解决两类有关动态变化的问题。

(5)分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题。

(6)示波管、静电除尘等在日常生活和科学技术中的应用。

静电现象的解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的场强Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅰ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ示波管Ⅰ常用的电容器Ⅰ电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ纵观近几年高考试题，预测2019年物理高考试题还会考：1.本章基本概念的命题频率较高，主要涉及电场的力的性质(电场、电场力)及能的性质(电势、电势能) 、平行板电容器，一般多以选择题出现．2．带电粒子在电场中的运动，是近几年高考中命题频率较高、难度较大的知识点之一，带电粒子在电场中的运动，一般涉及处理带电粒子(一般不计重力)和带电体(一般要考虑重力)在电场中的加速与偏转问题或者做匀速圆周运动等，运用的规律是把电场力、能量公式与牛顿运动定律、功能原理以及磁场等内容联系起来命题，对考生综合分析能力有较好的测试作用考向01 电场力的性质1.讲高考（1）考纲要求了解静电现象的有关解释，能利用电荷守恒定律进行相关判断；会解决库仑力参与的平衡及动力学问题；.理解电场强度的定义、意义及表示方法；熟练掌握各种电场的电场线分布，并能利用它们分析解决问题.3.会分析、计算在电场力作用下的电荷的平衡及运动问题。

（2）小球受mg、绳的拉力T和电场力F作用处于平衡状态，如图所示根据几何关系有，得m=4.0×10–4 kg【考点定位】电场强度，电场线，电势，电势能，曲线运动，带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题考查的知识点较多，应从曲线运动的特点和规律出发判断出电子的受力方向，再利用相关电场和带电粒子在电场中的运动规律解决问题。

图12019年高考物理大二轮第六章高考探究新苏版3-1注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

【一】用电场线描述电场力的性质和能的性质1、(2017·海南单科·1)关于静电场，以下说法正确的选项是 ( )A 、电势等于零的物体一定不带电B 、电场强度为零的点，电势一定为零C 、同一电场线上的各点，电势一定相等D 、负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加2、(2017·广东理综·21)图1是某一点电荷的电场线分布图，以下表述正确的是 ( ) A 、a 点的电势高于b 点的电势 B 、该点电荷带负电C 、a 点和b 点电场强度的方向相同D 、a 点的电场强度大于b 点的电场强度3、(2017·上海单科·9)三个点电荷电场的电场线分布如图2所示，图中a 、b 两点处的场强大小分别为E a 、E b ，电势分别为φa 、φb ，那么 ()图2A 、E a ＞E b ，φa ＞φbB 、E a ＜E b ，φa ＜φbC 、E a ＞E b ，φa ＜φbD 、E a ＜E b ，φa ＞φb4、(2017·山东·20)某电场的电场线分布如图3所示，以下说法正确的选项是 ()图3A 、c 点场强大于b 点场强B 、a 点电势高于b 点电势C 、假设将一试探电荷＋Q 由a 点释放，它将沿电场线运动到b 点D 、假设在d 点再固定一点电荷－Q ，将一试探电荷＋q 由a 移至b 的过程中，电势能减图4 图6小【二】对等量异种电荷的电场的认识 5、(2017·山东理综·21)如图4所示，在两等量异种点电荷的电场中， MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的 连线，且a 和c 关于MN 对称、b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上、以下判断正确的选项是 ( )A 、b 点场强大于d 点场强B 、b 点场强小于d 点场强C 、a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D 、试探电荷＋q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能 【三】带电粒子在电场中的运动6、(2017·广东理综·21)如图5为静电除尘器除尘机理的示意图、尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的、以下表述正确的选项是()图5A 、到达集尘极的尘埃带正电荷B 、电场方向由集尘极指向放电极C 、带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D 、同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 【四】电容器7、(2017·天津理综·5)如图6所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M 、N 为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力) 以速度v M 经过M 点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间 后，粒子以速度v N 折回N 点，那么 ( ) A 、粒子受电场力的方向一定由M 指向N B 、粒子在M 点的速度一定比在N 点的大 C 、粒子在M 点的电势能一定比在N 点的大 D 、电场中M 点的电势一定高于N 点的电势解析 (1)由题图可知，0与d (或－d )两点间的电势差为φ0，电场强度的大小为E ＝φ0d ，(2分)电场力的大小F ＝qE ＝q φ0d .(2分)(2)设粒子在[－x 0，x 0]区间内运动，速率为v ，由题意得12mv 2－q φ＝－A ①(2分)由题图可知φ＝φ0(1－|x |d )②(1分) 由①②得12mv 2＝q φ0(1－|x |d )－A ③(2分)因动能非负，有q φ0(1－|x |d )－A ≥0，(1分)得|x |≤d (1－Aq φ0)，即x 0＝d (1－Aq φ0)④(1分)粒子的运动区间满足－d (1－Aq φ0)≤x ≤d (1－Aq φ0)、(2分) (3)考虑粒子从－x 0处开始运动的四分之一周期， 根据牛顿第二定律，粒子的加速度 a ＝F m ＝qE m ＝q φ0md ⑤(2分)由匀加速直线运动规律得t ＝2x 0a .(1分) 将④⑤代入，得t ＝ 2md2q φ0(1－Aq φ0)(2分)粒子的运动周期T ＝4t ＝4dq φ02m (q φ0－A ).(2分)答案 (1)q φ0d (2)－d (1－A q φ0)≤x ≤d (1－Aq φ0)(3)4dq φ02m (q φ0－A )图8试题分析难度以中、低档为主；部分省市以计算题形式出题，难度中档偏上，分值较多、 命题特征大部分试题以静电场为背景，围绕电场线的分布及特点、场强分布、电势变化、电场力F 、电势能E p 、电场力做功，结合动能定理、能量守恒定律、共点力的平衡、牛顿第二定律、平抛运动等规律，要求考生进行分析、推理、计算与判断、考生要具备坚实、牢固的基础知识，较强的综合分析能力、计算能力，才能得到理想的成绩、知识链接1、记住电场中各物理量的重要关系(1)电场中某点场强方向、电场线切线方向与正电荷的受力方向相同，与负电荷受力方向相反、(2)电场线的疏密程度、等差等势面的疏密程度都能表示该区域场强的大小，它们越密集，场强越大、(3)等势面一定与电场线垂直、(4)沿电场线方向，电势逐渐降低、且降低最快、(5)在电势高的点，正电荷的电势能大、负电荷的电势能小、(6)电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加、2、熟记重要电场的形状特点对点电荷电场、等量异种(或同种)电荷电场、匀强电场，要记住其形状特点，并注意其三维情景、记住电场中的场强分布情况、电势变化情况，了解电场的对称性、3、掌握正负号的物理意义及应用(1)在规定正方向后，场强的“＋、－”表示其方向、(2)在规定零势能面后，电势为正值表示该点电势比零势能面高、负值表示该点电势比零势能面低、电势的“＋、－”表示高低、电势能的“＋、－”也表示大小、(3)电势差的“＋、－”是表达两点间电势高低的，与“零势能面”的选取无关、 4、注意各公式的应用范围(1)E ＝Fq (即F ＝qE )、U AB ＝φA －φB 、W AB ＝qU AB ＝E p A －E p B ＝－ΔE p 适用于所有电场、(2)E ＝Ud 或U ＝Ed 只适用于匀强电场、(d 为沿电场线方向的距离)1、如图8所示，一带电粒子在电场中的运动轨迹如虚线所示，以下说 法中正确的选项是() A 、粒子一定带正电B 、粒子受到的电场力做正功C 、粒子在B 点的电势能大于在A 点的电势能D 、粒子在B 点的加速度大2、如图9甲所示，Q 1、Q 2为两个固定点电荷，其中Q 1带正电，它们连线的延长线上有a 、b 两点、一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b 点开始经a 点向远处运动，其速度图象如图乙所示、那么()图10图11 图12 图13甲乙 图9A 、Q 2带正电B 、Q 2带负电C 、试探电荷从b 到a 的过程中电势能增大D 、试探电荷从b 到a 的过程中电势能减小3、图10为一头大一头小的导体周围的等势面和电场线(带箭头的为 电场线)示意图，两个相邻等势面间的电势之差相等，那么下 列判断正确的选项是()A 、a 点和d 点的电场强度相同B 、a 点的电势低于b 点的电势C 、将负电荷从c 点移到d 点，电场力做正功D 、将正电荷从c 点沿虚线移到e 点，电势能先减小后增大 4、如图11所示，O 点为等量异种点电荷连线的中点，a 、b 两 点的连线与两电荷连线垂直、今在外力作用下将带电荷量 为＋q 的点电荷从a 点移到b 点，关于点电荷的电势能以下说 法中正确的选项是() A 、不变B 、减小 C 、增大D 、无法判断5、如图12所示，真空中M 、N 处放置两等量异种电荷，a 、b 、c 表 示电场中的三条等势线，d 点和e 点位于等势线a 上，f 点位于等势线c 上，df 平行于MN .一带正电的试探电荷从d 点移动到 f 点时，试探电荷的电势能增加，那么以下判定正确的选项是() A 、M 点处放置的是正电荷B 、d 点的电势高于f 点的电势C 、d 点的场强与f 点的场强完全相同D 、将带正电的试探电荷沿直线由d 点移动到e 点，电场力先做正功，后做负功 6、真空中某处，在x 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量异种点 电荷＋Q 和－Q ，两点电荷形成的电场中分布着C 、D 、E 三点(如 图13所示)，其中OC ＝OD ，BE ＝BD ，那么以下判断正确的选项是()A 、比较电场强度的大小有E C <E DB 、比较电势高低有φC >φDC 、将同一正电荷从O 点移到D 点电场力所做的功大于从O 点移到E 点电场力所做的功 D 、将同一正电荷从O 点移到D 点电场力所做的功小于从O 点移到E 点电场力所做的功答案考题展示1、D2.BD3.C4、BD5、BC6、BD7、B预测演练1、C2、BC3、B4、C5、D6、ABD。

电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。

曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方
电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电场力错误；检验电荷在该点受到的电场力F＝Eq，F与q成正比，C错误，
两处的受力方向沿试探电荷与点电荷
点放置点电荷Q，则必
点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反。

以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度大小相等，但方向不同。

B点处受到的电场力大
点的电场强度点的电场强度
从图像可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密。

综合分析知，负电荷是顺着电场
0.25 N/C
x轴正方向
＜E，又电场方
轴正方向相
空间存在匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是这两个电场在该处的场强的合场点处于平衡状态可得k Qq
r
2＝qE 液滴受重力、电场力处于静止状态，电场力方向竖直向上，电场方向竖直向上，故液滴带正。

考点九静电场1.(2018·全国卷I ·T16)如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab=5 cm ，bc=3 cm ，ca=4 cm 。

小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线。

设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则 ( )A.a 、b 的电荷同号，169k =B.a 、b 的电荷异号，169k = C.a 、b 的电荷同号，6427k = D.a 、b 的电荷异号，6427k = 【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1)判断a 、b 电荷的带电情况。

(2)判断小球c 所受a 、b 电荷库仑力的方向。

(3)根据几何关系，找出小球c 所受a 、b 电荷库仑力的关系。

【解析】选D 。

假设a 、b 的电荷同号，若小球c 与a 、b 的电荷同号，则小球c 所受库仑力的合力的方向斜向上；若小球c 与a 、b 的电荷异号，则小球c 所受库仑力的合力的方向斜向下，这样与已知条件“小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线”相矛盾，故a 、b 的电荷异号。

设ac 与ab 的夹角为θ，则tan θ=34=bc ac ，根据库仑定律有：bc 02=()b c q q F k bc 、ac 02=()a c q q F k ac ， 而tan θ=bc ac F F ，解得6427ab q k q ==。

2. (2018·全国卷I ·T21)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 eVD.该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍【解析】选A 、B 。

课时检测(三十五) 电场强度、电场线（双基落实课）一、单项选择题1．检验电荷在电场中某点受到的电场力为F ，该点的电场强度为E ，下列图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是( )解析：选D 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关，A 、B 错误；检验电荷在该点受到的电场力F ＝Eq ，F 正比于q ，C 错误，D 正确。

2．在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右；当放入负电荷时受到的电场力方向向左，则下列说法中正确的是( )A ．当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左B ．该点场强方向一定向右C ．该点场强方向一定向左D ．该点场强方向可能向右，也可能向左解析：选B 电场中某一点的电场方向取决于电场本身，其方向与放在该点的正电荷所受电场力方向一致，与负电荷所受电场力方向相反，故只有B 正确。

3．如图所示，真空中O 点有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成60°角，b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成30°角。

关于a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系，下列结论正确的是( )A ．E a ＝E b3B ．E a ＝3E bC ．E a ＝33E b D ．E a ＝3E b解析：选D 由题图及几何关系可知，r b ＝3r a ，再由E ＝kQ r 2可得E a E b ＝r b 2r a 2＝31，故D 正确。

4．有一负电荷自电场中的A 点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的v ­t 图像如图所示，则A 、B 所在电场区域的电场线分布可能是选项图中的( )解析：选B 由题图可知，负电荷的a 和v 均增加，故E B >E A ，B 点的电场线比A 点的密，且电场力与v 同向，则E 与v 反向，故选项B 正确。