电场力的基本性质

专题考点版本20172016201520142013静电场静电场中力与能的性质Ⅰ卷T20T20T15T21T15Ⅱ卷T15T19T18Ⅲ卷T21T15带电粒子在电场中的运动Ⅰ卷T20T16Ⅱ卷T14Ⅲ卷电容器的动态分析Ⅰ卷T14Ⅱ卷Ⅲ卷基本公式一、静电场力的性质（用F、E、电场线来描述）考点一电场强度的叠加与计算在匀强电场中，沿任意一条直线电势降落都是均匀的。[电势差与场强的作图计算]在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M＝30°、∠P＝90°，直角边NP的长度为4cm.已知电场方向与三角形所在平面平行，M、N和P点的电势分别为3V、15V和12V，则电场强度的大小为()A．150V/mB．75V/mC．225V/mD．75V/m33A[场强的作图计算]（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10cm的圆周上，且，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200V/mC．场强方向垂直OA向右D．场强方向垂直OC向下90AOCo120BOCo3ABCOAC思路：由电势差→求各点电势→找等势点→画等势线→作电场线→求场强【2017·新课标Ⅲ卷】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9eVABD结论：在匀强电场中，两等长平行线间电势差必定相等。在匀强电场中，沿任意一条直线电势降落都是均匀的。考点二电场线的特点及应用1.电场线的特点：切向方向为该点的电场强度方向，电场线疏密表示电场强度的大小。2等势面特点有：①等势面一定与电场线垂直；②在同一等势面上移动电荷电场力不做功。③等势面越密的地方，场强越大。比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线中点O点的电场强度最小，指向负电荷一方为零连线上的电场强度大小沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由O点向外电场强度大小O点最大，向外逐渐减小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′的电场强度等大同向等大反向[电场强度的判断]如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)，在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探电荷，受到的电场力大小为F.以下说法中正确的是()A．由电场线分布图可知M点处的场强比N点场强大B．M点处的场强大小为，方向与所受电场力方向相同C．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量D．如果M点处的点电荷电荷量变为2q，该处场强变为qFqF2C[电场线与运动轨迹、]某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，由M运动到N.其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．该静电场一定是孤立正电荷产生的C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的速度大于它在N点的速度思路：两个切线方向→轨迹向心原则→电场力的方向C[电场线与运动特点]A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v-t图象如图所示，则该电场的电场线分布可能是下列选项中的()D[电场线与电势、电势能]如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，A、B、C是电场中的三点．下列说法正确的是()A．三点中，B点的场强最大B．三点中，A点的电势最高C．将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大D．将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同判断电场力做功的正负及电势能的增减：若电场力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加。D[电场线与运动轨迹、电势、电势能]P、Q两电荷的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四点，c、d关于PQ连线的中垂线对称．一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图所示，则下列判断正确的是()A．P带负电B．c、d两点的电场强度相同C．离子在运动过程中受到P的吸引力D．离子从a到b，电场力做正功根据电场线的方向确定电荷的正负；根据轨迹的弯曲方向确定粒子的受力方向；根据力与速度的夹角，判断功的正负，再判断电势能的变化。C考点三带电体的力电平衡问题[整体法、隔离法]如图所示，上下两带电小球，a、b质量均为m，所带电量分别为q和-q，两球间用一绝缘细线连接，上球又用绝缘细线悬挂在开花板上，在两球所在空间有水平方向的匀强电场，场强为E，平衡细线都被拉紧，右边四图中，表示平衡状态的可能是：【巧解】对于a、b构成的整体，总电量Q=q-q=0，总质量M=2m，在电场中静止时，ab整体受到拉力和总重力作用，二力平衡，故拉力与重力在同一条竖直线上。【答案】Aa、b两个带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为＋3q和－q，两球间用绝缘细线连接，a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时可能位置是（）D【2017·北京卷】（16分）如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10–6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小球所受电场力F的大小。（2）小球的质量m。（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。