（全国通用）2018年高考物理总复习《静电场》专题突破学案.doc

静电场专题突破【考点定位】备考过程中，结合往年的高考命题，备考中需把握下面几点：1、电场力和电场能的性质，库仑定律和电场力做功与电势能的关系。2、电容器和静电屏蔽，对电容器的两个公式和的关系，对于静电感应的分析和在静电屏蔽中的应用。3、带点粒子在电场中的运动，包括带点粒子在电场中的偏转和带电粒子在加速电场和偏转电场的运动。考点一、电场的描述1库仑定律：内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们连线上。公式.适用范围：真空中（空气中近似适用）；点电荷（理想模型，只要带电体的大小形状对相互作用力的大小影响忽略不计就可以看做点电荷）；均匀带点的球体可以距离足够远时可以看做集中在球心的点电荷。库仑力的方向根据同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引来判断。2电场强度：电荷之间的相互作用力是通过“场”来进行的，“场”的概念最早是法拉第提出来的。电场是一种看不见摸不到的物质，但是有一种基本的性质即对放入其中的电荷有力的作用。激发出电场的电荷称为场源电荷，试探电荷是检验电场强弱的电荷，不能对场源电荷的电场产生影响。放入电场中某一点的电荷在该点所受到的电场力F与其电荷量Q的比值叫做这一点的电场强度，公式，单位为或者。方向与正电荷所受到电场力的方向相同，是矢量，可以叠加。电场强度大小有场源电荷及其空间位置决定，与试探电荷无关与电场力无关。场源电荷为点电荷的电场强度。3电场线：电场是客观存在的，电场线是认为假设的，电场线的方向从正电荷直线负电荷，从正电荷指向无穷远，从无穷远指向负电荷。电场线的切线方向表示电场的方向，电场线不能相交，因为同一点电场只有一个方向。电场线的疏密程度表示电场的强弱。匀强电场的电场线是平行的间隔均匀的直线。4电场能的性质：电荷至于电场中具有电势能，如同重物在重力场中具有重力势能，电场力做正功，电势能减少，电场力做负功，电势能增加。5电势如同重力场中的高度，沿电场线方向电势逐渐降低，匀强电场中，任意一条线段两端电势平均值等于中点电势。6静电感应的原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，由于外电场的存在使得导体内部的电荷重新排列，从而形成导体内部的感应电场，当静电平衡时，感应电场与外电场等大反向相互抵消。考点二、平行板电容器1平行板电容器两极板之间为匀强电场，匀强电场的电场强度大小，为描述电容器储存电荷本领的大小，我们引入电容这个物理量，电容，即电容大小与两极板正对面积成正比，与两极板之间电介质的介电常数成正比，与两极板之间的距离成反比，这些量影响电容的大小，而只是一个定义式，极板所带电荷量与两极板电压之比等于电容。2若两极板与电源接通，则电容器电压不变，此时电容判断电容，电场强度根据两极板间距判断电场强度的变化，电荷量。若两极板与外电路断开则电荷量不变，此时电压,电场强度，此时改变两极板间距，电场强度不变。考点三、带点粒子在电场中的运动1带点粒子进入电场后仅在电场力的作用下运动，若运动轨迹为曲线，则可根据合力即电场力指向曲线内侧来判断电场力的方向，若已知电荷的正负则可判断电场的方向，若已知电场的方向则可判断电荷的正负，同时根据电场力做正功电势能减少动能增大，电场力做负功电势能增加动能减少判断功能变化情况。2带点粒子进入加速电场，则可根据动能定理有，若粒子进入偏转电场则有沿电场线方向，垂直电场线方向，速度，位移，所以平抛运动的公式规律都可以套用。【例题演练】1如图所示，在两个等量负点电荷形成的电场中，o点是两电荷连线的中点，a、b是该线上的两点，c、d是两电荷连线中垂线上的两点，acbd为一菱形。若将一负粒子（不计重力且不影响原电场分布）从c点匀速移动到d点，电场强度用E，电势用来表示。则下列说法正确的是（ ）A一定小于，一定大于 BEa一定大于Eo，Eo一定大于EcC负粒子的电势能一定先增大后减小 D施加在负粒子上的外力一定先减小后增大【答案】C2下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘。 坐标原点处电场强度最大的是（ ）A B C D【答案】B 3（多选）如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc实线为一带正电的质点（不计重力）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ）A三个等势面中，a的电势最低B带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大C带电质点通过M点时的动能比通过N点时大D带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大【答案】BD4【2017江苏卷】如图所示，三块平行放置的带电金属薄板、中央各有一小孔，小孔分别位于、点由点静止释放的电子恰好能运动到点现将板向右平移到点，则由点静止释放的电子（ ）A运动到点返回B运动到和点之间返回C运动到点返回D穿过点【答案】A5【2017天津卷】（多选）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是（ ）A电子一定从A向B运动B若aAaB，则Q靠近M端且为正电荷C无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAEpBDB点电势可能高于A点电势【答案】BC6【2017江苏卷】（多选）在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图所示下列说法正确有（ ）Aq1和q2带有异种电荷Bx1处的电场强度为零C负电荷从x1移到x2，电势能减小D负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大【答案】AC7（多选）在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标（ra，a）标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是（ ）A Ea：Eb=4:1BEc：Ed=2:1CWab:Wbc=3:1DWbc:Wcd=1:3【答案】AC8【2017新课标卷】（多选）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是（ ）A电场强度的大小为2.5 V/cmB坐标原点处的电势为1 VC电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV【答案】ABD