1、章末总结 提高电场产生电荷变化的磁场性质力电场强度EFq电场力FqE点电荷电场中的场强EkQr2库仑力FkQ1Q2r2 Q1E2Q2E1电场线点电荷电场等量同种点电荷电场等量异种点电荷电场匀强电场能电势电势差电势能电场力做的功等势面应用电场中的导体电容器、电容带电粒子在电场中的运动本章是电学的基础知识，是历年高考的重点之一近几年高考中对本章知识的考查命题频率较高且有相当难度的问题集中在电场力做功与电势能变化、带电粒子在电场中的运动这两个知识点上，尤其在与力学知识的结合中巧妙地把电场概念、牛顿定律和动能定理等联系起来，对考生能力有较好的测试作用另外平行板电容器也是一个命题频率较高的知识点，且常以
2、小综合题形式出现高考中考查本章知识的试题题型全面，选择题、填空题、计算题都有，大部分试题都是中等以上难度本章以研究静电场的力的性质和能的性质为中心内容，因此很容易与力学的平衡问题、运动学、牛顿定律、功和能、恒定电流、磁场、交变电流、原子物理等知识联系在一起，构成综合试题，考查考生分析问题能力、综合能力、运用数学知识解决物理问题的能力，要求考生对试题展示的实际情景进行分析、判断，弄清物理情景，抽象出物理模型，然后运用相应的物理知识及相关的规律进行解答这部分内容在今后的高考命题中仍是重点和热点1本章知识点多，概念性强，内容抽象，概念的关系又比较复杂能否正确理解相关概念间的相互联系和区别是学好本章的
3、基础复习中重点应放在对电场有关概念的理解和灵活运用上，首先要把基础夯实2本章知识常与力的观点、能量的观点综合在一起考查在夯实基础的同时应注意加强空间想像能力、分析推理能力、综合运用能力的培养，提高解决综合性问题的能力3本章知识与其他各章知识联系紧密，在复习时要注意加强横向联系4本章某些概念与重力场中的概念类似，复习时可用类比法记忆、理解5本章知识与生产技术、生活实际、科学研究等联系紧密，如静电屏蔽、尖端放电、电容式传感器、静电的防止和应用、示波器原理、静电分离等，这些都可成为新情景的综合命题的素材1(2015 全国)如图，两平行的带电金属板水平放置若在两板中间 a 点从静止释放一带电微粒，微粒
4、恰好保持静止状态现将两板绕过 a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由 a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将()A保持静止状态B向左上方做匀加速运动C向正下方做匀加速运动D向左下方做匀加速运动【解析】两板水平放置时，放置于两板间 a点的带电微粒保持静止，带电微粒受到的电场力与重力平衡当将两板逆时针旋转 45时，电场力大小不变，方向逆时针偏转 45，受力如图，则其合力方向沿二力角平分线方向，微粒将向左下方做匀加速运动选项 D 正确【答案】D2(2015 山东)直角坐标系 xOy 中，M、N 两点位于 x 轴上，G、H 两点坐标如图M、N 两点各固定一负点电荷，一电量为 Q 的正点电荷置于
5、O 点时，G 点处的电场强度恰好为零静电力常量用 k 表示若将该正点电荷移到 G 点，则 H 点处电场强度的大小和方向分别为()A.3kQ4a2，沿 y 轴正向B.3kQ4a2，沿 y 轴负向C.5kQ4a2，沿 y 轴正向D.5kQ4a2，沿 y 轴负向【答案】B【解析】处于 O 点的正点电荷在 G 点处产生的电场强度 E1kQa2，方向沿 y 轴负向；又因为 G 点处电场强度为零，所以 M、N 处两负点电荷在 G 点共同产生的电场强度 E2E1kQa2，方向沿 y 轴正向；根据对称性，M、N处两负点电荷在 H 点共同产生的电场强度 E3E2kQa2，方向沿 y 轴负向；将该正点电荷移到 G
6、 处，该正点电荷在 H 点产生的电场强度 E4kQ（2a）2，方向沿 y 轴正向，所以 H 点的电场强度 EE3E43kQ4a2，方向沿 y 轴负向3(多选)(2015 四川)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是 O，最低点是 P，直径 MN 水平，a、b 是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b 固定在 M 点，a 从 N 点静止释放，沿半圆槽运动经过 P 点到达某点 Q(图中未画出)时速度为零，则小球 a()A从 N 到 Q 的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B从 N 到 P 的过程中，速率先增大后减小C从 N 到 Q 的过程中，电势能一直增加D从 P 到 Q 的过程中，动能
7、减少量小于电势能增加量【解析】小球 a 从 N 点释放一直到达 Q 点的过程中，a、b 两球的距离一直减小，库仑力变大，a 受重力不变，重力和库仑力的夹角从 90一直减小，故合力变大，选项A 错误；小球 a 从 N 到 P 的过程中，速度方向与重力和库仑力的合力方向的夹角由小于 90到大于 90，故库仑力与重力的合力先做正功后做负功，a 球速率先增大后减小，选项 B 正确；小球 a 由 N 到 Q 的过程中库仑力一直做负功，电势能一直增加，选项 C 正确；小球 a 从 P 到 Q 的过程中，减少的动能转化为重力势能和电势能之和，故动能的减少量大于电势能的增加量，则选项 D 错误【答案】BC4(
8、2015 浙江)如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则()A乒乓球的左侧感应出负电荷B乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上C乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞【解析】两极板间电场由正极板指向负极板，镀铝乒乓球内电子向正极板一侧聚集，故乒乓球的右侧感应出负电荷，选项 A 错误；乒乓球受到重力、细线拉力和电场力三个力的作用，选项 C 错误；乒乓球与任一金属极板接触后会带上与这一金属极板同种性质的电荷，而相
9、互排斥，不会吸在金属极板上，到达另一侧接触另一金属极板时也会发生同样的现象，所以乒乓球会在两极板间来回碰撞，选项 B 错误、D 正确【答案】D5(多选)(2015 江苏)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左不计空气阻力，则小球()A做直线运动B做曲线运动C速率先减小后增大D速率先增大后减小【解析】小球运动时受重力和电场力的作用，合力 F方向与初速度 v0 方向不在一条直线上，小球做曲线运动，选项 A 错误，选项 B 正确将初速度 v0 分解为垂直于 F方向的 v1 和沿 F 方向的 v2，根据运动与力的关系，v1 的大小不变，v2 先减小后反向增大，因此小球的速率先
10、减小后增大，选项 C 正确，选项 D 错误【答案】BC6(2015 安徽)一根长为 L、横截面积为 S 的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质量为 m、电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为()A.mv22eLB.mv2SneC nev D.evSL【解析】由电流定义可知：Iqt nvtSetneSv，由欧姆定律可得：UIRneSvLSneLv，又 EUL，故 Enev，选项 C 正确【答案】C7(多选)(2015 浙江)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为 0.1 kg的小球 A
11、 悬挂到水平板的 M、N 两点，A上带有 Q3.0106 C 的正电荷两线夹角为 120，两线上的拉力大小分别为 F1 和 F2.A 的正下方 0.3 m 处放有一带等量异种电荷的小球 B，B 与绝缘支架的总质量为 0.2 kg(重力加速度取 g10 m/s2；静电力常量 k9.0109 Nm2/C2，A、B 球可视为点电荷)，则()A支架对地面的压力大小为 2.0 NB两线上的拉力大小 F1F21.9 NC将 B 水平右移，使 M、A、B 在同一直线上，此时两线上的拉力大小 F11.225 N，F21.0 ND将 B 移到无穷远处，两线上的拉力大小 F1F20.866 N【解析】A 对 B
12、有竖直向上的库仑力，大小为 FABkQ2l2 0.9 N；对 B 与支架整体分析，竖直方向上合力为零，则 FNFABmg，可得 FNmgFAB1.1 N，由牛顿第三定律知 FNFN，选项 A 错误因两细线长度相等，B在 A 的正下方，则两绳拉力大小相等，小球 A 受到竖直向下的重力、库仑力和 F1、F2 作用而处于平衡状态，因两线夹角为 120，根据力的合成特点可知：F1F2GAFAB1.9 N；当 B 移到无穷远处时，F1F2GA1 N，选项 B 正确，选项 D 错误当 B 水平向右移至 M、A、B 在同一条直线上时，如图所示，对 A 受力分析并沿水平和竖直方向正交分解，水平方向：F1cos
13、 30F2cos 30Fcos 30竖直方向：F1sin 30F2sin 30GAFsin 30由库仑定律知，A、B 间库仑力大小 FkQ2lsin 30 2FAB4 0.225 N，联立以上各式可得 F11.225 N，F21.0 N，选项 C 正确【答案】BC8(2015 安徽)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为 20，其中 为平面上单位面积所带的电荷量，0 为常量如图所示的平行板电容器，极板正对面积为 S，其间为真空，带电荷量为 Q.不计边缘效应时，极板可看做无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为()A.Q0S和 Q20SB.Q20S和
14、Q20SC.Q20S和 Q220SD.Q0S和 Q220S【解析】每块极板上单位面积所带的电荷量为QS，每块极板产生的电场强度为 E 20，所以两极板间的电场强度为 2E Q0S.一块极板在另一块极板处产生的电场强度 E Q20S，故另一块极板所受的电场力 FqEQ Q20S Q220S，选项 D 正确【答案】D9(2015 全国)如图，一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子在匀强电场中运动，A、B 为其运动轨迹上的两点已知该粒子在 A 点的速度大小为 v0，方向与电场方向的夹角为60；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30.不计重力求 A、B 两点间的电势差【解析】设带电粒子在 B
15、点的速度大小为 vB.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vB sin 30v0sin 60由此得vB 3v0设 A、B 两点间的电势差为 UAB，由动能定理有qUAB12m(v2Bv20)联立式得UABmv20q 10(2015 四川)如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB 固定在水平桌面上，B 端与桌面边缘对齐，A 是轨道上一点，过 A 点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小 E1.5106 N/C，方向水平向右的匀强电场带负电的小物体 P 电荷量是 2.0106 C，质量 m0.25kg，与轨道间动摩擦因数 0.4.P 从 O 点由静止开始向右运动，经过 0.55 s 到达 A 点，到达 B 点时
16、速度是 5 m/s，到达空间 D 点时速度与竖直方向的夹角为，且 tan 1.2.P 在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力 F 作用，F 大小与 P 的速率 v 的关系如表所示P 视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取 g10 m/s2.求：v/(ms1)0v2 2v5v5F/N263(1)小物体 P 从开始运动至速率为 2 m/s 所用的时间；(2)小物体 P 从 A 运动至 D 的过程，电场力做的功【解析】(1)小物体 P 的速率从 0 至 2 m/s，受外力 F12 N，设其做匀变速直线运动的加速度为 a1，经过时间 t1，速度为 v1，则F1mgma1v1a1 t1由式并代入数
17、据得 t10.5 s(2)小物体 P 从速率为 2 m/s 运动至 A 点，受外力 F26 N，设其做匀变速直线运动的加速度为 a2，则F2mgma2设小物体 P 从速度 v1 经过 t2 时间，在 A 点的速度为 v2，则 t20.55 s t1v2v1a2 t2P 从 A 点至 B 点，受外力 F26 N、电场力和滑动摩擦力的作用，设其做匀变速直线运动的加速度为 a3，电荷量为 q，在 B 点的速度为 v3，从 A 点至 B 点的位移为 x1，则 F2mgqEma3v23v222a3x1P 以速度 v3 滑出轨道右端 B 点，设水平方向所受外力为 F3，电场力大小为 FE，有 FEF3F3 与 FE 大小相等、方向相反，P 水平方向所受合力为零，所以，P 从 B 点开始做初速度为 v3 的平抛运动。设P 从 B 点运动至 D 点用时为 t3，水平位移为 x2，由题意知 v3g t3tan x2v3 t3设小物体 P 从 A 点至 D 点电场力做功为 W，则WqE(x1x2)联立，式并代入数据得W9.25 J
