高考专题突破(电场部分)

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第 1 页 共 11 页 高考专题突破:电场

电场部分是高考必考内容,试题具有一定综合性。主要考察四个方面的内容:1、库仑定律与电场里的性质(电场强度与电场线)。2、电场能的性质(电势能、电势、电势差、等势面)。3、电容器与电容。4、带电粒子在电场中的运动。

考点一:库仑定律(库仑定律是静电场的基本规律,常和静力学知识向结合)

【复习巩固题】

1、(河南省平顶山许昌新乡2013届高三第三次调研考试理科综合)如图所示的实验装置为库仑扭秤。细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的球B,B与A所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小,改变A和C之间的距离r,记录每次悬线扭转的角度,便可找到力F与距离r的关系。这一实验中用到了下列哪些物理方法

A.微小量放大法

B.极限法

C.比值定义法

D.控制变量法

2、(2013武汉摸底)水平面上A, B, C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷,将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在0点,OABC恰构成一棱长为L的正四面体,如图所示。己知静电力常量为k,重力加速度为g,为使小球能静止在O点,小球所带的电荷量为

A. B. C. D.

3、河南省普通高中2013届高三新课程高考适应性考试(一) 如图所示,在竖直放置的光滑绝缘半圆环上,穿有一质量为m,电荷量为+Q的带电小球,直径AB沿水平方向,O为圆心。在A点放一点电荷QA时,小球刚好静止在P点;撤去A点的电荷,在B点放一点电荷QB时,小球也刚好静止在P点。则QA:QB为

A. B.

C.2: D.6 : 1

考点二、匀强电场的特点

(1)在匀强电场中任意画一条直线,然后n等分,每一等分的电势差相等。

U1=U2=U3=U4…

(2)在匀强电场中任意放置一平行四边形,对边的电势差相等。

UAB=UDC UAD=UBC

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【复习巩固题】

1、( 河北省石家庄市高中毕业班第一次模拟考试理科综合) 如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为2V、8V和10V。下列说法中正确的是( )A.零势面通过E点

B.U AD=UFC=UBE

C.将一质子从D点移到A点,电场力做功为8eV

D.将一电子从F点移到B点,电场力做功为10eV

2、(2013年武汉毕业班4月份模拟试题)如图所示,在一个匀强电场中有一个四边形ABCD,其中,M为AD的中点,N为BC的 中点.一个电荷量为3.0x10-7C带正电的粒子,从A点移动到B点,电场力做功为WAB=3.0x10-8J;将该粒子从D点移动到C 点,电场力做功为WDC=6.0x10-8下列说法正确的是

A. A、B两点之间的电势差为0.1V

B. 若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功WMN=4.5x10-8J

C. 若A、B之间的距离为1.0cm,该电场的场强一定是E=10V/m

D. 若B、C两点电势相等,将该粒子从A点移动到D点,电场力做功W^D=3.0xl0-8j

3、(陕西省西工大附中第五次适应性训练理科综合 )如图,在匀强电场中有一,该三角形平面与电场线平行,O为三条中线AE、BF、CD的交点。将一电荷量为2.0×10-8 C的正点电荷从A点移动到C点,电场力做的功为6.0×10-7J;将该点电荷从C点移动到B点,克服电场力做功为4.0×10-7 J,设C点电势为零。由上述信息通过计算或作图不能确定的是

A.匀强电场的方向

B.O点的电势

C.将该点电荷沿折线AOD由A点移到D点动能的变化量

D.过A点的等势线

考点三:电场线和等势面之间的关联问题

a.等势面一定与电场线垂直,即跟场强的方向垂直.

b.电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.

c.对非匀强电场,在电场线密集的地方,等差等势面也密集;在电场线稀疏的地方,等差等势面也稀疏.

【复习巩固题】

1、(浙江省五校联盟2013届高三下学期第一次联考 )一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面平行,不计粒子的重力。则正确的是

( )

A.A点的场强大于B点的场强

B.粒子的加速度先不变后变小

C.粒子的速度不断增大

D.粒子的电势能先减小后增大 第 3 页 共 11 页 2、(湖北省荆门市2012-2013学年度高三元月调考)如图所示,在某电场中画出了三条电场线,C点是A、B连线的中点。已知A点的电势为φA=30V,B点的电势为φB=-10V,则C点的电势

A.φC=10V B.φC>10V

C.φC<10V D.上述选项都不正确

3、(浙江省金华一中2013届高三年级12月月考物理试题 )空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图所示稳定的静电场.实线为其电场线,虚线为其等势线,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则( )

A.A点和B点的电势相同

B.C点和D点的电场强度相同

C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功

D.负电荷从C点沿等势线CD移至D点,电势能先增大后减小

考点四:电场力的性质:电场强度

【复习巩固题】

1、(2010年湖北省联考)有一个负点电荷只受电场力的作用,从电场中的a点由静止释放,在它沿直线运动到b点的过程中,动能Ek随位移s变化的关系如图(甲)所示,则能与图线相对应的电场的电场线分布图是图(乙)中的( )

2、(江西省景德镇市2013届高三第二次质检试题理科综合) 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R.已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为 表达式

比较 E=Fq E=kQr2 E=Ud

公式意义 电场强度定义式 真空中点电荷决定式 匀强电场中E与U关系式

适用范围 任何电场 ①真空;②点电荷 匀强电场

决定因素 电场本身决定,与q无关 场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定 电场本身决定

相同点 矢量,单位:1 N/C=1 V/m

第 4 页 共 11 页 A. B.

C. D.

3、 (福建省安溪八中2012-2013学年高三第一学段期中质量检测 )ab是长为L的均匀带电细杆,P1和P2是位于ab所在直线上两点,位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处产生的场强大小为E2 ,则以下说法正确的是

A.两处的电场方向相同,E1﹥E2

B.两处的电场方向相反,E1﹥E2

C.两处的电场方向相同,E1﹤E2

D.两处的电场方向相反,E1﹤E2

考点五:电场能的性质

【复习巩固题】

1、( 河南省平顶山许昌新乡2013届高三第三次调研考试理科综合 )如图所示,在O和O/两点放置

电场强度 电势 电势差 电势能

意义 描述电场力的性质 描述电场能的性质 描述电场力做功 描述电荷在电场中的能量,电场对电荷做功的本领

定义 E=Fq φ=Epq(Ep为电荷的电势能) UAB=WABq Ep=φq

矢标性 矢量,方向为放在电场中的正电荷的受力方向 标量,但有正负,正负只表示大小 标量,有正负,正负只表示电势的高低 正电荷在正电势位置有正电势能,简化为:正正得正,负正得负,负负得正

决定因素 场强由电场本身决定,与试探电荷无关 电势由电场本身决定,与试探电荷无关,其大小与零电势点的选取有关,有相对性 由电场本身及初末位置决定,与试探电荷无关,与零电势点的选取无关 由电荷量和该点电势二者共同决定,与零势能点选取有关

关系 场强为零的地方电势不一定为零 电势为零的地方场强不一定为零 零场强区域两点间电势差一定为零,电势差为零的区域场强不一定为零 场强为零,电势能不一定为零;电势为零,电势能一定为零

联系 匀强电场中UAB=Ed(d为A、B间沿场强方向上的距离);电势沿着场强方向降低最快;UAB=φA-φB;φ=Epq;UAB=WABq;WAB=EpA-EpB.

第 5 页 共 11 页 两个等量正点电荷,在OO/连线上有A、B、C三个点,且OA=BO/=O/C。一正点电荷沿路径Ⅰ从B运动到C,电场力所做的功为W1;沿路径Ⅱ从B运动到C电场力所做的功为W2。把该正点电荷从A沿OO′连线运动到C,电场力所做的功为W3,则下列说法正确的是

A.W1大于W2

B.W1为正值

C.W1大于W3

D.W1等于W3

2、 (四川省绵阳市2013届高三第三次诊断性考试理科综合) 如图,a、b、c、d、e、f、g、h分别为立方体的八个顶点,两个带正电的点电荷分 别固定在e、g,电荷量均为Q。不计重力。一个带负电的检验电荷

A. 在b、d两卢的电势能相等

B. 在a.c两卢受到的电场力相同

C. 从b点静止释放,将沿直线运动到h点,电势能保持不变

D. 从f点静止释放,将沿直线运动到h点,电势能先减小后增大

3、 (山东省济宁市2013届高三4月联考理科综合) 如图所示,真空中有A、B两个等量异种点电荷,O、M、N是AB连线的垂线上的三个点,且AO>OB,A带负电荷,B带正电荷,一试探电荷仅受电场力作用,试探电荷从M运动到N的轨迹如图中实线所示.下列判断中正确的是 ( )

A.此试探电荷可能带负电

B.此试探电荷一定带正电

C.两点电势ΦM高于ΦN

D.此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能

4、( 辽宁省五校协作体2013届高三第二次联合模拟考试理科综合) 某静电场的电场线分布如图所示,一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的M、N两点.过N点的虚线是电场中的一条等势线,则

A.M点的电场强度小于N点电场强度

B.M点的电势低于N点的电势

C.负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能

D.负点电荷在M点的动能大于在N点的动能

5、( 宁夏银川一中2013届高三第六次月考理科综合 )如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是( )

A. O点电场强度等于零

B.A、B、C、D四个点的电场强度相同

C.将一带正电的电荷从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零