第一讲-电场的基本性质

结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点专题三电场与磁场第一讲电场的基本性质结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点“电场的基本性质”学前诊断点击链接结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点考点一电场强度的理解与计算本考点是对电场强度概念、公式等基础知识的考查，考查时常结合库仑定律、电场力、平衡条件等相关知识简单交汇命题，属于送分题型。建议考生自学为主结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[夯基固本]1．常用的公式结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．常用的思想方法——对称法结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[重点清障]1．空间有多个点电荷时，某点的电场强度为各点电荷在此点单独产生的电场强度的矢量和。如诊断卷第1题，图中a、b、c、d、e各点的场强为＋9Q、－Q两点电荷单独产生的电场的叠加。2．在匀强电场中沿同一方向，相等距离上电势变化量相同。如诊断卷第2题中，因cd＝2ab，有Ucd＝2Uab。3．明确均匀带电体所产生的电场特性，找出解题的突破口，如诊断卷第3题，均匀带电圆盘在b点和在d点所产生的电场强度等大反向，因此，圆盘上电荷在d处产生的电场强度方向水平向右，大小为kqR2，d点的合场强大小为kqR2＋kq3R2＝k10q9R2。结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点1．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为()A．2∶1B．1∶2C．2∶3D．4∶3结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：如图所示，不妨设M、N处分别放置电荷量为＋q、－q的电荷，则E1＝2kqr2，E2＝kqr2，E1∶E2＝2∶1，A对，B、C、D错。答案：A结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．(2018届高三·湖州质检)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点电荷电场。如图所示，在23球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，球心为O，CD为23球面AB的对称轴，在轴线上有M、N两点，且OM＝ON＝2R，A1A∥B1B∥CD，已知球面A1B1在M点的场强大小为E，静电力常量为k，则N点的场强大小为()A.kq2R2－EB.kq4R2－EC.3kq8R2－ED.kq12R2－E结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：若球完整，则带电荷量Q＝32q，则球在M点产生的电场E0＝kQ2R2＝3kq8R2，根据电场的叠加原理，除去A1B1球面后，球在M点产生的电场E1＝E0－E＝3kq8R2－E，由对称性可知球壳在N点产生的场强大小等于E1，C正确。答案：C结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点3．[多选]空间有一与纸面平行的匀强电场，纸面内的A、B、C三点位于以O点为圆心，半径R＝10cm的圆周上，并且∠AOC＝90°，∠BOC＝120°，如图所示。现把一个电荷量q＝1×10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功－1×10－4J；从B移到C，电场力做功为3×10－4J，则该匀强电场的场强方向和大小是()A．场强大小为200V/mB．场强大小为2003V/mC．场强方向垂直OA向右D．场强方向垂直OC向下结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：UAB＝WABq＝－1×10－410－5V＝－10V；UBC＝WBCq＝3×10－410－5V＝30V；则UAC＝UAB＋UBC＝20V，若设UC＝0，则UA＝20V，UB＝30V，若延长AO则与BC的连线交于BC的三等分点D点，D点的电势应为20V，则AD为电势为20V的等势面，故场强方向垂直OA向右，大小为E＝UOCR＝200.1V/m＝200V/m，故A、C正确。答案：AC结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点考点二平行板电容器问题本考点是对平行板电容器两类动态问题的考查，考查时常涉及电容的定义式、平行板电容器电容的决定式及E＝Ud等知识，属于送分题型。建议考生适当关注即可结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[夯基固本]结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[重点清障]1．电容器充电后保持与恒压电源相连时，电容器的电压保持不变，如诊断卷第4题，U不变，Q与C成正比；E与d成反比，与介电常数εr无关。2．静电计指针张开的角度随电容器两板电压的增大而增大。如诊断卷第5题，断开S后，电容器电量不变，U随C的变化而变化，从而确定静电计指针张角变化规律。结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点3．当有电容器的回路接有二极管时，因二极管的单向导电性，将使电容器的充电或放电受到限制。如诊断卷第6题，当d增大时，因二极管的单向导电性，电容器不能放电，此时保持电容器的电量不变，板间电场强度不变，故不影响小球落点位置，A、D均错误；当d减小时，电容器充电，此时二极管不起作用，相当于电容器板间电压不变，板间电场强度增大，因此将影响带电小球下落的时间和打在B板的位置。结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点1．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中()A．P、Q构成的电容器的电容增大B．M点的电势比N点的高C．M点的电势比N点的低D．P上电荷量保持不变结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：电容式话筒与电源串联，电压保持不变。在P、Q间距增大过程中，根据电容决定式C＝εrS4πkd得，电容减小，又根据电容定义式C＝QU得，电容器所带电荷量减少，电容器的放电电流通过R的方向由M到N，所以M点的电势比N点的高。故A、C、D错误，B正确。答案：B结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．如图所示，平行板电容器与恒压电源连接，电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场，若仅使电容器上极板上移，设电容器极板上所带电荷量为Q，电子穿出平行板时在垂直于板面方向偏移的距离为y，以下说法正确的是()A．Q减少，y不变B．Q减少，y减小C．Q增大，y减小D．Q增大，y增大解析：上极板上移，两板间距增大，电容器电容减小，板间电场强度减小，由Q＝CU可知，Q减小，C、D均错误；由y＝12·Eqm·l2v02可知，因E减小，电子偏转距离y减小，故B正确，A错误。答案：B结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点考点三电场的性质及应用本考点在考查中具有“知识交汇多”、“信息含量多”、“考查角度多”三多特点，这些特点足够让其成为高分路上的一大“拦路虎”，遇到此类问题，考生无须一见就慌，只要静下心来，运用所学知识灵活变通，从力和能的角度去分析，就不难做出准确判断。结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[夯基固本]结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点[重点清障]1．电场性质的判断方法判断电势的高低根据电场线的方向判断根据UAB＝φA－φB判断根据电场力做功(或电势能)判断判断电势能的大小根据Ep＝qφ判断根据电场力做功(W＝－ΔEp)判断结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．根据运动轨迹判断粒子的受力及运动情况(1)确定受力方向的依据①曲线运动的受力特征：带电粒子受力总指向曲线的凹侧；②电场力方向与场强方向的关系：正电荷的受力方向与场强方向同向，负电荷则相反；③场强方向与电场线或等势面的关系：电场线的切线方向或等势面的法线方向为电场强度的方向。(2)比较加速度大小的依据：电场线或等差等势面越密⇒E越大⇒F＝qE越大⇒a＝qEm越大。结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点(3)判断加速或减速的依据：电场力与速度成锐角(钝角)，电场力做正功(负功)，速度增加(减小)。3．φ­x图线的斜率表示沿x方向的电场强度如诊断卷第9题，根据φ­x图像可以确定沿x方向电场的方向，电场力的方向，从而可确定粒子运动过程中动能和电势能的变化情况。结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点1．[多选](2017·江苏高考)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有()A．q1和q2带有异种电荷B．x1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，受到的电场力增大结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：由题图可知，空间的电势有正有负，且只有一个极值，则两个点电荷必定为异种电荷，A项正确；由E＝ΔφΔx可知，φ­x图像的切线斜率表示电场强度，因此x1处的电场强度不为零，B项错误；负电荷从x1移到x2的过程中，电势升高，电场强度减小，由Ep＝qφ，F＝qE可知，电势能减小，受到的电场力减小，C项正确，D项错误。答案：AC结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点2．[多选](2017·全国卷Ⅲ)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10V、17V、26V。下列说法正确的是()A．电场强度的大小为2.5V/cmB．坐标原点处的电势为1VC．电子在a点的电势能比在b点的低7eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：ac垂直于bc，沿ca和cb两方向的场强分量大小分别为E1＝Ucaac＝2V/cm、E2＝Ucbbc＝1.5V/cm，根据矢量合成可知E＝2.5V/cm，A项正确；根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等，有φO－φa＝φb－φc，得φO＝1V，B项正确；电子在a、b、c三点的电势能分别为－10eV、－17eV和－26eV，故电子在a点的电势能比在b点的高7eV，C项错误；电子从b点运动到c点，电场力做功W＝(－17eV)－(－26eV)＝9eV，D项正确。答案：ABD结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点3．[多选](2017·天津高考)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EpAEpBD．B点电势可能高于A点电势结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热考点解析：若Q在M端，由电子运动的轨迹可知Q为正电荷，电子从A向B运动或从B向A运动均可，由于rArB，故EAEB，FAFB，aAaB，φAφB，EpAEpB；若Q在N端，由电子运动的轨迹可知Q为负电荷，且电子从A向B运动或从B向A运动均可，由rArB，故φAφB，EpAEpB。综上所述选项A、D错误，选项B、C正确。答案：BC结束第一讲电场的基本性质课前·盘查考查点课堂·攻克薄弱点课后·强化热