新人教版高中物理選修3-1（全冊(cè)知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)梳理、重點(diǎn)題型分類鞏固練習(xí)）（提高版）（家教、補(bǔ)習(xí)、復(fù)習(xí)用）

1、人教版高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)梳理重點(diǎn)題型（?？贾R(shí)點(diǎn)）鞏固練習(xí)電荷及其守恒定律、庫侖定律 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道自然界存在兩種電荷，理解元電荷和點(diǎn)電荷的概念2、理解摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，知道電荷守恒定律3、了解庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理4、理解庫侖定律，并會(huì)用庫侖定律進(jìn)行相互作用力的計(jì)算【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、電荷及電荷守恒定律1、自然界中存在兩種電荷要點(diǎn)詮釋： (1)兩種電荷：自然界中只存在兩種電荷，即正電荷和負(fù)電荷我們把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷，用正數(shù)表示；把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷，用負(fù)數(shù)表示. (2)自由電子和離子：金屬中離原子核較遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束

2、縛而在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫做自由電子，失去電子的原子便成為帶正電的離子，簡稱正離子；得到電子的原子便成為帶負(fù)電的離子，稱為負(fù)離子(3)電荷的性質(zhì)：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；任何帶電體都能吸引輕小物體2、 物體帶電的三種方式比較要點(diǎn)詮釋：實(shí)驗(yàn)結(jié)果原因摩擦起點(diǎn)毛皮摩擦橡膠棒由于毛皮的原子核束縛電子的本領(lǐng)比橡膠棒弱，在摩擦過程中由于摩擦力做功使毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒，橡膠棒得到電子帶負(fù)電，毛皮失去電子帶正電接觸起點(diǎn)帶電體接觸驗(yàn)電器帶電體接觸驗(yàn)電器時(shí)，帶電體的部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上，使驗(yàn)電器帶電感應(yīng)起點(diǎn)帶電體靠近驗(yàn)電器當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器時(shí)，由于電荷間的相互吸引或排斥，使驗(yàn)電器兩端

3、帶上等量異種電荷，靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷 注意：感應(yīng)起電只適用于導(dǎo)體，摩擦起電只適用于絕緣體因?yàn)橹挥袑?dǎo)體的電子才可以自由移動(dòng)，絕緣體的電子不能自由移動(dòng)，因此，絕緣體不會(huì)發(fā)生感應(yīng)起電3、 電荷守恒定律要點(diǎn)詮釋：1內(nèi)容 電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律 2電荷守恒定律的另一種表述一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的4、元電荷（1）電荷量：電荷的多少叫做電荷量，符號(hào)：q. 單位：庫侖，符號(hào)：C.（2）元電荷: 電子所帶電荷量是帶電

4、體的所帶電荷量的最小單元，叫做元電荷，用e表示.要點(diǎn)詮釋：（1）所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍.也就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量.（2）元電荷的具體數(shù)值最早是由密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的.通常情況元電荷e的值可取作：（3）比荷：帶電粒子的電荷量與質(zhì)量之比稱為比荷.如電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me (me=0.911030 kg)之比，叫電子的比荷.=1.761011 C/kg，可作為物理常量使用.要點(diǎn)二、 庫侖定律真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力，跟電荷量的乘積成正比，跟距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上.這種作用力叫做靜電力，也叫庫侖力.公式：其中，q1、q2

5、為兩個(gè)電荷的電量，r為兩個(gè)電荷中心的距離.k為靜電力恒量，它的數(shù)值由選取的單位決定，國際單位制中k=9.0109 Nm2/C2.庫侖定律和萬有引力定律都遵從二次方反比規(guī)律，但人們至今還不能說明它們的這種相似性.要點(diǎn)詮釋：1適用條件：真空中的點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷也是一個(gè)理想化的模型，是一種科學(xué)的抽象.當(dāng)帶電體的線度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于帶電體之間的距離，以致帶電體的形狀和大小對(duì)其相互作用力的影響可以忽略不計(jì)，這樣的電荷叫點(diǎn)電荷.但在具體問題中，兩均勻帶電球體或帶電球殼之間的庫侖作用力可以看成將電荷集中在球心處產(chǎn)生的作用力. 提醒：在利用庫侖定律計(jì)算庫侖力時(shí)，從數(shù)學(xué)角度分析，若兩電荷間的距離r0，F(xiàn)；但在物理上是錯(cuò)誤的

6、，因?yàn)楫?dāng)r時(shí)電荷已經(jīng)失去了作為點(diǎn)電荷的前提條件，此時(shí)庫侖定律已不再適用 2庫侖力是“性質(zhì)力”：庫侖力也叫做靜電力，是“性質(zhì)力”不是“效果力”，它與重力、彈力、摩擦力一樣具有自己的特性，同樣遵循牛頓第三定律，不要認(rèn)為電荷量大的對(duì)電荷量小的電荷作用力大在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，庫侖力與其他力一樣，對(duì)物體的平衡或運(yùn)動(dòng)起著獨(dú)立的作用，受力分析時(shí)不能漏掉 3庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一庫侖定律給出的雖然是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的所以，如果知道帶電體上的電荷分布，根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向 4應(yīng)用庫侖定律應(yīng)注意： (1)統(tǒng)一國際單位：

7、因靜電力常量Nm2/C2，所以各量要統(tǒng)一到國際單位(2)計(jì)算庫侖力時(shí)，q1、q2可先只代入絕對(duì)值求出庫侖的大小，再由同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來判斷力的方向【典型例題】類型一、關(guān)于點(diǎn)電荷和元電荷的理解例1、（2014 西城區(qū)練習(xí)）下別關(guān)于電荷量和元電荷的說法正確的是（ ）A元電荷就是電子所帶電荷量B物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù)C物體帶正電荷1.6109 C，這是因?yàn)槭チ?.01010個(gè)電子D物體帶電荷量的最小值是1.601019 C【答案】CD【解析】元電荷實(shí)際上是指電荷量，數(shù)值是1.61019C，不要誤認(rèn)為元電荷是指具體的電荷，元電荷是電荷量值，沒有正負(fù)電性的區(qū)別，宏觀上所有帶電

8、體的電荷量只是元電荷的整數(shù)倍。物體帶正電，是因?yàn)槭チ穗娮?。【總結(jié)升華】注意理解元電荷的概念，區(qū)別其與電子、質(zhì)子的不同。 例2、關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說法中錯(cuò)誤的是 ()A、真正的點(diǎn)電荷是不存在的B、點(diǎn)電荷是一種理想模型 C、足夠小(如體積小于1mm3)的電荷，就是點(diǎn)電荷D、一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對(duì)所研究問題的影響是否可忽略不計(jì) 【答案】C【解析】點(diǎn)電荷為理想模型，實(shí)際并不存在，但是當(dāng)實(shí)際帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們間的距離時(shí)，可把它們作為點(diǎn)電荷處理，與帶電體本身絕對(duì)大小無關(guān).因此C答案是錯(cuò)誤的.【總結(jié)升華】一定要注意點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型并理解實(shí)際中可作為點(diǎn)

9、電荷來處理問題的條件.類型二、 靜電感應(yīng)與驗(yàn)電器的使用例3、如圖所示是一個(gè)帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一個(gè)金屬球A靠近驗(yàn)電器上的金屬小球B時(shí)，驗(yàn)電器中金屬箔片的張角減小，則( ) A、金屬球A可能不帶電 B、金屬球A一定帶正電 C、金屬球A可能帶負(fù)電 D、金屬球A一定帶負(fù)電【答案】AC【解析】驗(yàn)電器上的金屬箔片和金屬球都帶有正電荷，金屬箔片之所以張開，是由于箔片上的正電荷互相排斥造成的當(dāng)驗(yàn)電器金屬箔片的張角減小時(shí)，說明箔片上的正電荷一定比原來減少了由于金屬球A只是靠近驗(yàn)電器而沒有與驗(yàn)電器上的金屬球B發(fā)生接觸，要考慮感應(yīng)起電的影響當(dāng)金屬球A靠近時(shí)，驗(yàn)電器的金屬球B、金屬桿包括金屬箔片整體相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體，金

10、屬球A距金屬球曰較近，而距金屬箔片較遠(yuǎn)，如果金屬球A帶正電，驗(yàn)電器上的正電一定向遠(yuǎn)處移動(dòng)，則金屬箔片上的正電荷量不會(huì)減少，所以選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的如果金屬球A帶負(fù)電，驗(yàn)電器上的正電荷會(huì)由于靜電力作用向近端移動(dòng)，造成金屬箔片上的正電荷量減少，所以選項(xiàng)C是正確的，如果金屬球A不帶電，由于受到金屬球B上正電荷的影響，金屬球A上靠近金屬球B的部分也會(huì)由于靜電力的作用出現(xiàn)負(fù)電荷，而這些負(fù)電荷反過來會(huì)使得驗(yàn)電器上的正電荷向金屬球B移動(dòng)，效果與金屬球A帶負(fù)電荷一樣，所以選項(xiàng)A也是正確的，選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的【總結(jié)升華】驗(yàn)電器不但可以判斷物體是否帶電，而且還能演示靜電感應(yīng)現(xiàn)象了解靜電感應(yīng)現(xiàn)象、區(qū)別感應(yīng)帶電與接觸帶電的不同

11、是分析本題的關(guān)鍵舉一反三【變式】（2014 西城區(qū)練習(xí)）如圖所示，將帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，枕形導(dǎo)體上電荷的移動(dòng)情況是（ ）A枕形導(dǎo)體中的正電荷向B端移動(dòng)，負(fù)電荷不移動(dòng)B枕形導(dǎo)體中電子向A端移動(dòng)，正電荷不移動(dòng)C枕形導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動(dòng)D枕形導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動(dòng) 【答案】B【課程：電荷及守恒定律 庫侖定律 第6頁】【變式2】使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開下列各圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是（ ）【答案】B類型三、關(guān)于庫侖定律的理解和應(yīng)用例4、關(guān)于庫侖定律，下列說法中正確的是 ( ) A、庫侖定律適用于點(diǎn)電

12、荷，點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的球體 B、根據(jù)，當(dāng)兩電荷的距離趨近于零時(shí)，靜電力將趨向無窮大 C、若點(diǎn)電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對(duì)q2的靜電力大于q2對(duì)q1的靜電力 D、庫侖定律和萬有引力定律的表達(dá)式相似，都是平方反比定律【答案】D【解析】點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體的模型，只有帶電體的大小和形狀對(duì)電荷的作用力影響很小時(shí)，實(shí)際帶電體才能視為點(diǎn)電荷，故A錯(cuò)；當(dāng)兩個(gè)“電點(diǎn)荷”之間的距離趨近于零時(shí)，這兩個(gè)“點(diǎn)電荷”已相對(duì)變成很大的帶電體，不能再視為點(diǎn)電荷，公式已不能用于計(jì)算此時(shí)的靜電力，故B錯(cuò)；q1和q2之間的靜電力是一對(duì)相互作用力，它們的大小相等，故C錯(cuò)；庫侖定律與的表達(dá)式相似，研究和運(yùn)用的方法也

13、很相似，都是平方反比定律，故D對(duì)【總結(jié)升華】(1)庫侖定律和萬有引力定律具有相似的表達(dá)式，都是平方反比定律，但它們的適用條件不同；庫侖定律只適用于真空中的點(diǎn)電荷，而萬有引力定律既適用于兩質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算，又適用于質(zhì)量分布均勻兩球體間引力的計(jì)算(2)庫侖力和重力、彈力、摩擦力一樣，都具有自己的特性，是“性質(zhì)力”，同樣遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律舉一反三【變式】對(duì)于庫侖定律，下面說法正確的是()A、庫侖定律適用于真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力B、兩個(gè)帶電小球即使相距非常近，也能用庫侖定律C、相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們之間的庫侖力大小一定相等D、當(dāng)兩個(gè)半徑為r的帶電金屬球中心相距

14、為4r時(shí)，對(duì)于它們之間的靜電作用力大小，只取決于它們各自所帶的電荷量【答案】AC【解析】由庫侖定律的適用條件知，A正確；兩個(gè)小球若距離非常近則不能看作點(diǎn)電荷，庫侖定律不成立，B錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷之間的庫侖力屬作用力和反作用力，符合牛頓第三定律，故大小一定相等，C正確；選項(xiàng)D項(xiàng)中兩金屬球不能看作點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力大小不僅與電荷量大小有關(guān)，而且與電性有關(guān)，若帶同種電荷，則在斥力作用下.電荷分布如圖(a)所示，若帶異種電荷，則在引力作用下電荷分布如圖(b)所示，顯然帶異種電荷相互作用力大，故D錯(cuò)誤.類型四、庫侖定律的靈活應(yīng)用例5、 一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量為+Q的電荷，另一電荷量為+q

15、的點(diǎn)電荷放在球心O上，由于對(duì)稱性，點(diǎn)電荷所受的力為零現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(rR)的一個(gè)小圓孔A，此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受電場力的大小為_(已知靜電力常量為k)，方向是_【答案】 由球心沿半徑指向小孔A中心【解析】由于球殼上均勻帶電，原來每條直徑兩端相等的一小塊面積上的電荷(對(duì)稱)對(duì)球心+q的力互相平衡在球殼上A處挖去半徑為r的小圓孔后，其他直徑兩端電荷對(duì)球心+q的力仍互相平衡，剩下的就是與A相對(duì)的，半徑也等于r的一小塊圓面B上的電荷對(duì)q的作用力F，如圖所示B處這一小塊圓面上的電荷量為 由于半徑rR，可以把B看成點(diǎn)電荷根據(jù)庫侖定律，它對(duì)中心+q的作用力大小為，其方向由球心的半徑指向小孔中心 【

16、總結(jié)升華】 利用庫侖定律求庫侖力應(yīng)注意： (1)判斷庫侖定律是否適用，即判斷相互作用的帶電體是可否看做點(diǎn)電荷如果不能看做點(diǎn)電荷，看能否用“對(duì)稱”“等效”或“割補(bǔ)”的方法將非點(diǎn)電荷問題轉(zhuǎn)化為點(diǎn)電荷問題(2)靜電力大小，計(jì)算時(shí)電荷量可只帶入絕對(duì)值，求解其大小，方向則根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引的作用性質(zhì)來判斷舉一反三【課程：電荷及守恒定律 庫侖定律 第15頁】【變式1】a、b兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距40cm，電荷量分別為q1和q2，且q1=9q2，都是正電荷；現(xiàn)引入點(diǎn)電荷c，這時(shí)a、b、c三個(gè)電荷都恰好處于平衡狀態(tài)試問：點(diǎn)電荷c的性質(zhì)是什么?電荷量多大?它放在什么地方?【解析】點(diǎn)電荷c應(yīng)為負(fù)電荷

17、，否則三個(gè)正電荷相互排斥，不可能平衡由于每一個(gè)電荷都受另外兩個(gè)電荷的作用，三個(gè)點(diǎn)電荷只有處在同一條直線上，且c在a、b之間才有可能都平衡設(shè)c與a相距x，則c、b相距（0.4x），設(shè)點(diǎn)電荷c的電荷量為q3，根據(jù)二力平衡a平衡：b平衡：c平衡：顯然，上述三個(gè)方程只有兩個(gè)是獨(dú)立的，解方程可得x=30cm（c在a、b連線上，與a相距30cm，與b相距10cm），即q1q2q3=1（q1、q2為正電荷，q3為負(fù)電荷）【總結(jié)升華】三個(gè)自由電荷平衡的特點(diǎn)是：三點(diǎn)共線，兩大夾小，兩同夾異，近小遠(yuǎn)大.【變式2】有3個(gè)完全一樣的金屬小球，A、B、C，A帶電荷量7Q，B帶電荷量-Q，C球不帶電，今將A、B固定起來，

18、然后讓C反復(fù)與A、B球接觸，最后移去C球，求A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌?【答案】 【解析】 C與A、B反復(fù)接觸，最后A、B、C三球電荷量均分， 即， A、B間的作用力， 原來A、B間作用力， 所以【總結(jié)升華】本題考查電荷守恒定律和庫侖定律，庫侖力與兩個(gè)點(diǎn)電荷電荷量間的關(guān)系，注意對(duì)電荷的轉(zhuǎn)移要全面分析兩個(gè)完全相同的帶電球體，相互接觸后電荷量平分，如果原來兩球帶異種電荷，則先中和然后再把剩余的電荷量平分【課程：電荷及守恒定律 庫侖定律 第6頁】【變式3】如圖所示，一個(gè)半徑為R的圓環(huán)均勻帶電，ab為一極小的缺口，缺口長為L（L.若同時(shí)剪斷兩根細(xì)線，空氣阻力不計(jì)，兩球帶電荷量不變，則()A、a

19、球的質(zhì)量比b球的大B、a、b兩球同時(shí)落地C、a球的電荷量比b球的大D、a、b兩球飛行的水平距離相等【答案】AB【解析】設(shè)a、b兩球間庫侖斥力大小為F，分析兩球受力可得：taneq f(F,mag)，taneq f(F,mbg)，因mb，A正確；剪斷細(xì)線后，兩球豎直方向只受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)落地，B正確；由于兩球在水平方向所受的庫侖斥力大小相等，故水平方向a球的加速度比b的小，因此相等時(shí)間內(nèi)，a球的水平距離比b的小，D錯(cuò)誤；無法比較電荷量大小，故C錯(cuò)誤【變式2】如圖所示，光滑斜面傾角為37，一帶有正電的小物塊質(zhì)量為m，電量為q，置于斜面上，當(dāng)沿水平方向加有如圖所示的勻強(qiáng)電場時(shí)，帶電小物塊

20、恰好靜止在斜面上，從某時(shí)刻開始，電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?/2， (g=10m/s2)求：（1）原來的電場強(qiáng)度有多大? （2）物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小? （3）沿斜面下滑距離為L時(shí)物體的速度.【答案】（1）E=mgtan37/q (3)（2）a=3m/s2 (3)【解析】（1）對(duì)小物塊受力分析如圖所示，物塊靜止于斜面上，則mgsin37=qEcos37，解得E=mgtan37/q.（2）當(dāng)場強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/2時(shí)，小物塊的合外力又F合=ma，則a=3m/s2，方向沿斜面向下.（3）根據(jù)動(dòng)能定理：解得【課程：電場力的性質(zhì)分析及應(yīng)用 第17頁】【變式3】如圖所示，兩根同樣長度的細(xì)繩，把兩個(gè)帶同種電荷的小球懸掛

21、在同一點(diǎn)，兩球的質(zhì)量相等，A球所帶電量大于B球所帶電量.當(dāng)兩球靜止時(shí)，下列表示角與角的關(guān)系正確的是?A、 B、=C、 D、無法判斷【答案】B人教版高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)梳理重點(diǎn)題型（?？贾R(shí)點(diǎn)）鞏固練習(xí)【鞏固練習(xí)】一、選擇題：1、（2014 西城區(qū)檢測(cè)）對(duì)于點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場，下列說法正確的是（ ） A電場強(qiáng)度的定義式仍成立，即，式中的q是產(chǎn)生電場的點(diǎn)電荷的電荷量 B在真空中，電場強(qiáng)度的表達(dá)式為，式中Q是產(chǎn)生電場的點(diǎn)電荷的電荷量 C在真空中，電場強(qiáng)度的表達(dá)式為，式中Q是試探電荷的電荷量 D以上說法都不對(duì)2、下列說法中正確的是（）A、在一個(gè)以點(diǎn)電荷為中心，為半徑的球面上，各處的電場強(qiáng)度都相同B

22、、對(duì)任何靜電場都適用C、檢驗(yàn)電荷+q在電場中的受力方向一定和電場線的切線方向在一條直線上D、當(dāng)初速度為零時(shí)，檢驗(yàn)電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場線重合3、如圖所示的直線為某一電場中的一根電場線，在這根電場線上有A、B兩點(diǎn)，用分別來表示A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度，則( )A、A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同B、因?yàn)殡妶鼍€的方向從A指向B，所以C、由于A、B在一直線上一定有D、因?yàn)閮H有一根電場線，所以的大小的關(guān)系無法確定4、如圖（a）中的AB是一點(diǎn)電荷的電場線，圖（b） 是放在電場線上a、b處試探電荷與所受到的電場力間的函數(shù)圖線，下列說法正確的是（ ）A、場源電荷帶正電，位于A側(cè)B、場源電荷帶正電，位于B側(cè)

23、C、場源電荷帶負(fù)電，位于A側(cè)D、場源電荷帶負(fù)電，位于B側(cè)5、在X軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1一個(gè)帶負(fù)電-Q2，且Q1=2Q2，用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小，則在X軸上：（）A、E1=E2之點(diǎn)只有一處，該處合場強(qiáng)為0B、E1=E2之點(diǎn)共有兩處，一處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2E2C、E1=E2之點(diǎn)共有三處，兩處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2E2D、E1=E2之點(diǎn)共有三處，一處合場強(qiáng)為0，另兩處合場強(qiáng)為2E26、兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷，O為兩電荷連線的中點(diǎn)，a點(diǎn)在中垂線上，若在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，如圖所示，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ ）A、電子從a向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的

24、過程中，加速度越來越大，速度越來越大B、電子從a向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度越來越小，速度越來越大C、電子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，加速度為零，速度最大D、電子通過O點(diǎn)后，速度越來越小，加速度越來越大，直到速度為零7、（2015 安徽高考）已知均勻帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)電場的場強(qiáng)大小為，其中為平面上單位面積所帶的電荷量，為常量。如圖所示的平行板電容器，極板正對(duì)面積為S，其間為真空，帶電荷量為Q。不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí)，極板可看作無窮大導(dǎo)體板，則極板間的電場強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為A和 B和 C和 D和8、一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b

25、點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點(diǎn)的切線）（ ） 9、如圖，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)。地面受到的壓力為N，球b所受細(xì)線的拉力為F。剪斷連接球b的細(xì)線后，在球b上升過程中地面受到的壓力 （ ）A、小于N B、等于NC、等于N+FD、大于N+F10、（2015 海南高考）如圖，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)，在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q（q0）的粒子，在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子，在電場力的作用下，兩粒子同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面。若兩粒子

26、間相互作用力可忽略，不計(jì)重力，則M：m為（ ） A. 3:2 B. 2：1 C. 5:2 D. 3:1 二、解答題：1、如圖所示，帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心，若圖中a點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零，根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為_，方向_。（靜電力常量為k）2、如圖，在豎直向下，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，長為L的絕緣輕桿可繞固定軸在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)小球A、B固定于桿的兩端，A、B的質(zhì)量分別為m1和m2 (m1c b 4V 2eV【變式4】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即，實(shí)線

27、為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)。據(jù)此可知()A、三個(gè)等勢(shì)面中，c的電勢(shì)最高B、帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能較Q點(diǎn)大C、帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能較Q點(diǎn)大D、帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度較Q點(diǎn)大【答案】ABD【解析】等差等勢(shì)面密集的地方場強(qiáng)大，稀疏的地方場強(qiáng)小，由圖知P點(diǎn)的場強(qiáng)大，則質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度大，故選項(xiàng)D對(duì)根據(jù)電場線與等勢(shì)面垂直，定性畫出過P、Q兩點(diǎn)的電場線，假設(shè)質(zhì)點(diǎn)從Q向P運(yùn)動(dòng)，根據(jù)初速度的方向和軌跡偏轉(zhuǎn)方向可判定質(zhì)點(diǎn)在Q點(diǎn)所受電場力F的方向如圖所示，可以得出等勢(shì)面c的電勢(shì)最高，選項(xiàng)A正確由Q向P運(yùn)動(dòng)過程中，電場力做負(fù)功，動(dòng)能減少，電勢(shì)能

28、增加，故選項(xiàng)B對(duì)C錯(cuò)。若質(zhì)點(diǎn)從P向Q運(yùn)動(dòng)，也可得出選項(xiàng)B正確。類型四：電場線與等勢(shì)面的關(guān)系例4、如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢(shì)面，且AB=BC，電場中的A、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)分別為，電勢(shì)分別為，AB、BC間的電勢(shì)差分別為，則下列關(guān)系中正確的有( )A、 B、 C、 D、【答案】ABC【解析】沿著電場線的方向電勢(shì)降低，所以，選項(xiàng)A正確；電場線密的地方電場強(qiáng)度大，所以，選項(xiàng)B正確；沿著電場線的方向電勢(shì)降低，在相同（AB=BC）的情況下，場強(qiáng)大的區(qū)間電勢(shì)差也大，所以，選項(xiàng)C正確?！究偨Y(jié)升華】等勢(shì)面的特點(diǎn)：電場中電勢(shì)相等的點(diǎn)所組成的面為等勢(shì)面。它具有以下特點(diǎn)：（1）各點(diǎn)電勢(shì)相等（2）等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)

29、間的電勢(shì)差為零（3）電荷沿著等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)，電場力不做功（4）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，其面為等勢(shì)面（5）勻強(qiáng)電場，電勢(shì)差相等的等勢(shì)面間距離相等，點(diǎn)電荷形成的電場，電勢(shì)差相等的等勢(shì)面間距不相等，越向外距離越大（6）等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等但電場強(qiáng)度不一定相等（7）電場線跟等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)高的面指向電勢(shì)低的面（8）兩個(gè)等勢(shì)面永不相交舉一反三【變式1】某同學(xué)研究電子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，得到了電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡(虛線所示)，圖中一組平行實(shí)線可能是電場線，也可能是等勢(shì)面，則下列說法正確的是()A、不論圖中實(shí)線是電場線還是等勢(shì)面，a點(diǎn)的電勢(shì)都比b點(diǎn)的電勢(shì)低B、不論圖中實(shí)線是電場線還是等

30、勢(shì)面，a點(diǎn)的場強(qiáng)都比b點(diǎn)的場強(qiáng)小C、如果圖中實(shí)線是電場線，電子在a點(diǎn)動(dòng)能較大D、如果圖中實(shí)線是等勢(shì)面，電子在b點(diǎn)動(dòng)能較小【答案】D【解析】如果實(shí)線是電場線，由運(yùn)動(dòng)軌跡判斷，電子受水平向右的電場力，場強(qiáng)方向水平向左，a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)，電子在a點(diǎn)動(dòng)能較小；如果實(shí)線是等勢(shì)面，由運(yùn)動(dòng)軌跡判斷，電子受豎直向下的電場力，場強(qiáng)方向豎直向上，a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，電子在b點(diǎn)動(dòng)能較小。故D項(xiàng)正確，其他三項(xiàng)都不正確?！咀兪?】如圖所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OMMN。 P點(diǎn)在y軸右側(cè)，MPON。則()A、M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B、將負(fù)電荷由O點(diǎn)移

31、動(dòng)到P點(diǎn)，電場力做正功C、M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D、在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)【答案】AD【解析】本題考查由電場線的分布確定電場的任意位置場強(qiáng)大小、電勢(shì)高低及帶電粒子在電場中力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，意在考查考生對(duì)電場線、場強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)差等基本概念的理解能力在靜電場中，沿著電場線方向，電勢(shì)降低，A項(xiàng)正確；負(fù)電荷在電場中受力方向與電場線的切線方向相反，故由O向P運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力做負(fù)功，B項(xiàng)錯(cuò)；由電場線的疏密程度可知，OM段的任意點(diǎn)場強(qiáng)均大于MN段任意點(diǎn)場強(qiáng)，故移動(dòng)同一正電荷在OM段和MN段間運(yùn)動(dòng)，電場力在OM段做功較多，故OM兩點(diǎn)間電勢(shì)差大于MN兩點(diǎn)間電勢(shì)差

32、，C項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)電場線關(guān)于y軸對(duì)稱，故y軸上場強(qiáng)方向處處沿y軸正方向，故帶正電粒子受力始終沿y軸正方向，故粒子做直線運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)正確【課程：電勢(shì)和電勢(shì)能】【變式3】如圖所示的實(shí)線為一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是（ ）A帶電粒子所帶電荷的符號(hào)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處大【答案】BCD類型五：電場強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系例5、如圖，P、Q是等量的正點(diǎn)電荷，O是它們連線的中點(diǎn)，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OAO

33、B，用EA、EB和、分別表示A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢(shì)，則（ ）A、EA一定大于EB，一定大于 B、EA不一定大于EB，一定大于C、EA一定大于EB，不一定大于 D、EA不一定大于EB，不一定大于【答案】B【解析】P、Q所在空間中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢(shì)由這兩個(gè)點(diǎn)電荷共同決定，電場強(qiáng)度是矢量，P、Q兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，在無限遠(yuǎn)處的合場強(qiáng)也為零，從O點(diǎn)沿PQ垂直平分線向遠(yuǎn)處移動(dòng)，場強(qiáng)先增大，后減小，所以EA不一定大于EB。電勢(shì)是標(biāo)量，由等量同號(hào)電荷的電場線分布圖可知，從O點(diǎn)向遠(yuǎn)處，電勢(shì)是一直降低的，故一定大于，所以只有B對(duì)。【總結(jié)升華】電場強(qiáng)度與電勢(shì)的大小沒有直接的關(guān)系，它們是從兩個(gè)不同的角

34、度描述場性質(zhì)的物理量。電勢(shì)是反映電場能的性質(zhì)的物理量，而電場強(qiáng)度反映電場力的性質(zhì)的物理量電勢(shì)是標(biāo)量，具有相對(duì)性，而電場強(qiáng)度是矢量。電勢(shì)的正負(fù)有大小的含義，而電場強(qiáng)度的正負(fù)表示方向，并不表示大小。(4)電勢(shì)與電場強(qiáng)度的大小沒有必然的聯(lián)系，某點(diǎn)的電勢(shì)為零，電場強(qiáng)度可不為零，反之亦然。(5)電勢(shì)和電場強(qiáng)度都是由電場本身的因素決定的，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)舉一反三【變式1】在靜電場中（）、電場處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處為零、電場強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相同、電場強(qiáng)度的方向總是跟等勢(shì)面垂直的、沿著電場強(qiáng)度的方向，電勢(shì)總是不斷降落【答案】CD【變式2】空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨

35、x變化的圖象如圖所示下列說法中正確的是()A、 O點(diǎn)的電勢(shì)最低 B、 x2點(diǎn)的電勢(shì)最高C、 x1和x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 D、 x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【答案】C【解析】由于電場線的正方向未知，所以無法比較電勢(shì)的高低，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由對(duì)稱性可知，將同一電荷從x1點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)和從x1點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)電場力做功相同，所以x1點(diǎn)和x1點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；由對(duì)稱性可知，將同一電荷從x1點(diǎn)移動(dòng)到x2點(diǎn)和從x3點(diǎn)移動(dòng)到x2點(diǎn)電場力做功數(shù)值相同，但一次做負(fù)功，一次做正功，x1點(diǎn)和x3點(diǎn)電勢(shì)并不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。人教版高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)梳理重點(diǎn)題型（?？贾R(shí)點(diǎn)）鞏固練習(xí)【鞏固練習(xí)】一、選擇題：1、在靜電場

36、中，下列說法正確的是（ ）A、電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零B、電場強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相同C、電勢(shì)降低的方向，一定是電場強(qiáng)度的方向D、勻強(qiáng)電場中的等勢(shì)面是一簇彼此平行的平面2、a、b為電場中的兩點(diǎn)，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，則可知（ ）A、把負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做負(fù)功，電勢(shì)能增加B、把正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做正功，電勢(shì)能減少C、無論移動(dòng)的是正電荷還是負(fù)電荷，電荷的電勢(shì)能都要減少D、無論是否有電荷移動(dòng)，a點(diǎn)的電勢(shì)能總是大于b點(diǎn)的電勢(shì)能3、一負(fù)電荷僅受電場力的作用，從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度及該電荷在A、B

37、兩點(diǎn)的電勢(shì)能之間的關(guān)系為（ ）4、如圖(1)是某一點(diǎn)電荷形成的電場中的一條電場線，A、B是電場線上的兩點(diǎn)，一負(fù)電荷q僅在電場力作用下以初速度v0從A運(yùn)動(dòng)到B過程中的速度圖線如圖(2)所示，則以下說法中正確的是()A、A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度是B、A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)是C、負(fù)電荷q在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小是D、此電場一定是負(fù)電荷形成的電場5、如圖所示，平行線代表電場線，但未標(biāo)明方向，一個(gè)帶正電、電荷量為106C的粒子在電場中僅受電場力作用，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了105J.已知A點(diǎn)的電勢(shì)為10 V，則以下判斷正確的是()A、粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線1所示B、粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線2所示C、

38、B點(diǎn)電勢(shì)為零D、B點(diǎn)電勢(shì)為20 V6、如圖所示，虛線a、b、c表示電場中的三個(gè)等勢(shì)面與紙平面的交線，且相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等.實(shí)線為一帶正電粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點(diǎn)，則下面說法中正確的是（ ）A、三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高B、對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大C、對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大D、帶電粒子由M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)，加速度增大7、如圖所示的同心圓(虛線)是電場中的一簇等勢(shì)線，一個(gè)電子只在電場力作用下沿著直線由A向C運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來越小，B為線段AC的中點(diǎn)，則有()A、電子沿AC運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場力越來越小B、電子沿AC運(yùn)動(dòng)

39、時(shí)它具有的電勢(shì)能越來越大C、電勢(shì)D、電勢(shì)差8、如圖所示，實(shí)線為一勻強(qiáng)電場的電場線，一個(gè)帶電粒子射入電場后，留下一條從a到b虛線所示的徑跡，重力不計(jì).下列判斷正確的是（ ）A、b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)B、粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于在b點(diǎn)的動(dòng)能C、粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D、場強(qiáng)方向向左9、如圖，三個(gè)等勢(shì)面上有a、b、c、d四點(diǎn)，若將一正電荷由c經(jīng)a移到d點(diǎn)，電場力做正功W1；若由c經(jīng)b移到d點(diǎn)，電場力做正功W2，則W1與W2，c、d兩點(diǎn)電勢(shì)、關(guān)系為（ ）A、， B、，C、， D、，10、如圖所示，平行直線表示電場線，但未標(biāo)方向，帶電為的微粒在電場中只受電場力作用，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能損失0.1

40、 J.若A點(diǎn)電勢(shì)為10 V，則下列判斷正確的是（ ）B點(diǎn)的電勢(shì)為10 V 電場線方向從右向左微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡1 微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡2A、 B、 C、 D、二、解答題：1、在豎直平面內(nèi)有水平向右，場強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場.在勻強(qiáng)電場中有一根長L=2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為0.04kg的帶電小球，它靜止時(shí)懸線與豎直方向成37角，如圖所示，若小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，試求：（1）小球的帶電量Q；（2）小球動(dòng)能的最小值；（3）小球機(jī)械能的最小值.（取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能零點(diǎn)和重力勢(shì)能零點(diǎn)，cos370.8，g=10m/s2）2、如圖所示，勻強(qiáng)電場中，A、B

41、、C三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)直角三角形，把電荷量q=21010 C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做功4.8108 J，再由B點(diǎn)移到C點(diǎn)電荷克服電場力做功4.8108 J，取B點(diǎn)的電勢(shì)為零，求A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)及場強(qiáng)的方向.3、如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q、套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑.已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為.求：（1）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大??；（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；（3）若以

42、C點(diǎn)作為參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)），試確定A點(diǎn)的電勢(shì).【答案與解析】一、選擇題：1、D解析：場強(qiáng)和電勢(shì)在數(shù)值上沒有必然的聯(lián)系，所以AB選項(xiàng)錯(cuò)誤；場強(qiáng)的方向一定是電勢(shì)降低的方向，反之則不成立，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；故只有D選項(xiàng)正確.2、AB解析：由電場力的計(jì)算公式及知，選項(xiàng)A、B正確，CD錯(cuò)誤.3、AD解析：電荷在靜電場中做勻加速運(yùn)動(dòng)，必受恒力作用，必是在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)，故A正確；由能量守恒，動(dòng)能大的地方電荷的電勢(shì)能小，所以，選項(xiàng)D正確.4、ABD 解析：由圖知，負(fù)電荷q做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故所受電場力變大，電場強(qiáng)度變大，A對(duì)，又因電場力的方向在(1)圖中向左，故電場線的方向?yàn)锳B，則，B正確又，對(duì)負(fù)電荷q，

43、C錯(cuò)，根據(jù)電場線的方向和電場強(qiáng)度的特點(diǎn)知，此電場一定是負(fù)電荷形成的電場，D對(duì).5、AC解析：根據(jù)題意分析得：粒子只受到電場力，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了，說明它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場力做了負(fù)功，所以偏轉(zhuǎn)的情況應(yīng)該如軌跡1所示，因而選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)電場力做功，電勢(shì)差，得，故C正確.所以選A、C.6、CD解析：由于帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，所受電場力方向必定指向軌道的凹側(cè)，且和等勢(shì)面垂直，所以，由電場線的方指向電勢(shì)降低的方向，故，選項(xiàng)A錯(cuò).帶正電粒子若從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，場強(qiáng)方向與運(yùn)動(dòng)方向成銳角，電場力做正功，即電勢(shì)能減少；若從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，場強(qiáng)方向與運(yùn)動(dòng)方向成鈍角，電場力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故選項(xiàng)

44、B錯(cuò).根據(jù)能量守恒定律，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能之和不變，故粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能較大，選項(xiàng)C正確.由于相鄰等勢(shì)面之間電勢(shì)差相等，因N點(diǎn)等勢(shì)面較密，則，即.由牛頓第二定律知，帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，加速度增大，選項(xiàng)D正確.7、BC解析：由題給的等勢(shì)線為同心圓可知場源為位于圓心處的點(diǎn)電荷，越靠近點(diǎn)電荷，電場強(qiáng)度越大，所以電子沿AC運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場力越來越大，選項(xiàng)A錯(cuò)；由電子只在電場力作用下由A向C運(yùn)動(dòng)時(shí)速度越來越小，可知電場力做負(fù)功，電子勢(shì)能越來越大，選項(xiàng)B正確；電子所受電場力方向沿CA方向，即電場方向沿AC方向，場源點(diǎn)電荷為負(fù)電荷，電勢(shì)A點(diǎn)最高，C點(diǎn)最低，選項(xiàng)C正確；由A到C電場強(qiáng)度增加，因?yàn)锽為AC

45、中點(diǎn)所以UAB，則帶電粒子能從對(duì)面極板的小孔穿出，穿出時(shí)的速度大小為v，有 -qU=mv2-mv02 解得v= 若v0，則帶電粒子不能從對(duì)面極板的小孔穿出，帶電粒子速度減為零后，反方向加速運(yùn)動(dòng)，從左極板的小孔穿出，穿出時(shí)速度大小v=v0.設(shè)帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)距左極板的最遠(yuǎn)距離為x，由動(dòng)能定理有： -qEx=0-mv02 又E=(式d中為兩極板間距離) 解得x=.知識(shí)點(diǎn)三：帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)要點(diǎn)詮釋：高中階段定量計(jì)算的是，帶電粒子與電場線垂直地進(jìn)入勻強(qiáng)電場或進(jìn)入平行板電容器之間的勻強(qiáng)電場.如圖所示：受力分析：帶電粒子以初速度v0垂直射入勻強(qiáng)電場中，受到恒定電場力（F=Eq）作用，且方向與

46、初速度v0垂直.（2）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析帶電粒子以初速度v0垂直射入勻強(qiáng)電場中，受到恒力的作用，初速度與電場力垂直，做類平拋運(yùn)動(dòng)，其軌跡是拋物線：在垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在平行于電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).（U為偏轉(zhuǎn)電壓，d為兩板間的距離，L為偏轉(zhuǎn)電場的寬度（或者是平行板的長度），v0為經(jīng)加速電場后粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的初速度.）（3）常用處理方法：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法垂直電場線方向的速度沿電場線方向的速度是合速度大小是： ，方向： 離開電場時(shí)沿電場線方向發(fā)生的位移偏轉(zhuǎn)角度也可以由邊長的比來表示，過出射點(diǎn)沿速度方向做反向延長線，交入射方向于點(diǎn)Q，如圖：設(shè)Q點(diǎn)到出射板邊緣的水平距

47、離為x，則又， 解得：即帶電粒子離開平行板電場邊緣時(shí)，都是好象從金屬板間中心線的中點(diǎn)處沿直線飛出的，這個(gè)結(jié)論可直接引用.知識(shí)點(diǎn)四：帶電粒子在電場中的加速與偏轉(zhuǎn)問題的綜合要點(diǎn)詮釋：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，由靜止開始，先經(jīng)過電壓為U1的電場加速后，再垂直于電場方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中，兩金屬板板長為，間距為d，板間電壓為U2.1、粒子射出兩金屬板間時(shí)偏轉(zhuǎn)的距離y加速過程使粒子獲得速度v0，由動(dòng)能定理.偏轉(zhuǎn)過程經(jīng)歷的時(shí)間，偏轉(zhuǎn)過程加速度，所以偏轉(zhuǎn)的距離.可見經(jīng)同一電場加速的帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏移量，與粒子q、m無關(guān)，只取決于加速電場和偏轉(zhuǎn)電場.2、偏轉(zhuǎn)的角度偏轉(zhuǎn)的角度

48、.可見經(jīng)同一電場加速的帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)角度，也與粒子q、m無關(guān)，只取決于加速電場和偏轉(zhuǎn)電場.知識(shí)點(diǎn)五：帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)應(yīng)用：示波管要點(diǎn)詮釋：1、構(gòu)造主要由電子槍、豎直偏轉(zhuǎn)電極YY、水平偏轉(zhuǎn)電極XX和熒光屏等組成.如圖所示：2、工作原理電子槍只是用來發(fā)射和加速電子.在XX、YY都沒有電壓時(shí)，在熒光屏中心處產(chǎn)生一個(gè)亮斑.如果只在YY加正弦變化電壓UUmsin t時(shí)，熒光屏上亮點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是豎直方向的簡諧運(yùn)動(dòng)，在熒光屏上看到一條豎直方向的亮線.如果只在XX加上跟時(shí)間成正比的鋸齒形電壓（稱掃描電壓）時(shí)，熒光屏上亮點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是不斷重復(fù)從左到右的勻速直線運(yùn)動(dòng)，掃描電壓變化很快，亮點(diǎn)看起來就成為一條

49、水平的亮線.如果同時(shí)在XX加掃描電壓、YY加同周期的正弦變化電壓，熒光屏亮點(diǎn)同時(shí)參與水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)、豎直方向簡諧運(yùn)動(dòng)，在熒光屏上看到的曲線為一個(gè)完整的正弦波形.【典型例題】類型一、帶電粒子在電場中的加速例1、(2015 鹽城1月檢測(cè))如圖所示，地面上某個(gè)空間區(qū)域存在這樣的電場，水平虛線上 方為場強(qiáng)，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場；虛線下方為場強(qiáng)，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場。一個(gè)質(zhì)量m,帶電的小球從上方電場的A點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果剛好到達(dá)下方電場中與A關(guān)于虛線對(duì)稱的B點(diǎn)，則下列結(jié)論正確的是（ ）A若AB高度差為h，則B帶電小球在AB兩點(diǎn)電勢(shì)能相等C在虛線上下方的電場中，帶電小球運(yùn)動(dòng)的加速度相同D兩電場強(qiáng)

50、度大小關(guān)系滿足 【答案】AB【解析】對(duì)A到B的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，解得：，A、B的電勢(shì)不等，則電勢(shì)能不等，故A正確、B錯(cuò)誤；C、A到虛線速度由零加速至，虛線到B速度減為零，位移相同，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的推論知，時(shí)間相同，則加速度大小相等，方向相反，故C錯(cuò)誤；D、在上方電場，根據(jù)牛頓第二定律得：，在下方電場中，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度大小為：，因?yàn)?，解得：，故D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)評(píng)】（1）基本粒子如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一般都不計(jì)重力（但并不忽略質(zhì)量）；而對(duì)于帶電粒子如液滴、油滴、塵埃、小球等，等除有說明或明確的暗示外，一般都計(jì)重力.（2）分析帶電粒子的加速問題，往往應(yīng)用動(dòng)能定理

51、來解決.舉一反三【變式1】如圖一個(gè)質(zhì)量為m，電量為-q的小物體，可在水平軌道x上運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻.軌道處在場強(qiáng)大小為E，方向沿Ox軸正向的勻強(qiáng)電場中，小物體以初速度v0從x0點(diǎn)沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中受到大小不變的摩擦力f作用，且fqE.小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，求它在停止前所通過的總路程s？【答案】s(2qEx0+mv02)2f【課程：帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)及示波器原理】【變式2】 兩塊平行金屬板A、B之間的電壓是80V,一個(gè)電子以6.0106m/s的速度從小孔C垂直A板進(jìn)入電場，如圖.該電子能打在B板上嗎？如果能打在B板上，它到達(dá)B板時(shí)的速度又多大？如果電源電壓變?yōu)?

52、20V，情況又會(huì)怎樣？【答案】可以打到極板上 不能打到極板上【課程：帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)及示波器原理】【變式3】如圖所示，帶電粒子在勻強(qiáng)電場中以初動(dòng)能20J穿過等勢(shì)面L3，到達(dá)等勢(shì)面L1時(shí)速度為零.三個(gè)等勢(shì)面等距，且U2=0.當(dāng)此帶電粒子的電勢(shì)能為6J時(shí)，它的動(dòng)能為( ) A16J B4J C14J D6J【答案】B類型二、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)例2、如圖所示，水平放置的平行金屬板的板長4cm，板間勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E104N/C，一束電子以初速度v02107 m/s沿兩板中線垂直電場進(jìn)入板間，從板的中間到豎立的熒光屏的距離L20 cm，求電子打在熒光屏上的光點(diǎn)A偏離熒光屏中心的距離Y？（電

53、子的比荷） 【答案】3.52cm【解析】如圖：由相似三角形得： 所以：代入數(shù)據(jù)得：Y=0.0352 m=3.52cm【點(diǎn)評(píng)】巧用“帶電粒子離開平行板電場邊緣時(shí)，都是好象從金屬板間中心線的中點(diǎn)處沿直線飛出的”這個(gè)結(jié)論，可使解題比較簡便.舉一反三【課程：帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)及示波器原理】【變式1】如圖所示，在一對(duì)長為l的帶等量異種電荷的水平金屬板中，電子以速度v0沿平行于金屬板的方向射入，軌跡如圖中實(shí)線所示，兩板間電壓U和板間距離d都是定值.在表格中所給的A、B、C、D四組v0和l的數(shù)據(jù)中，電子射出電場時(shí)將得到最大偏角的是哪一組？【答案】A組【課程：帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)及示波器原理】【

54、變式2】帶電量之比為qA：qB=1：3的帶電粒子A、B，先后以相同的速度從同一點(diǎn)垂直于場強(qiáng)方向射入一個(gè)水平放置的平行板電容器中，不計(jì)重力，帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在電容器同一板上，水平飛行的距離之比為：xA：xB=2：1.如圖所示，帶電粒子的質(zhì)量之比mA：mB以及在電場中飛行的時(shí)間之比tA：tB分別為：（ ）A、2：3；1：1 B、3：2；2：1 C、3：4；1：1 D、4：3；2：1【答案】D類型三、帶電粒子的加速與偏轉(zhuǎn)問題綜合問題例3、(2015 安徽高考)在xOy平面內(nèi)，有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E（圖中未畫出），由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的粒子，B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩

55、點(diǎn)，如圖所示，其中l(wèi)0為常數(shù)。粒子所受重力忽略不計(jì)。求：（1）粒子從A到C過程中電場力對(duì)它做的功；（2）粒子從A到C過程所經(jīng)歷的時(shí)間；（3）粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速率?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）電場力做功（2）根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，粒子在x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱性可知軌跡最高點(diǎn)D在y軸上，可令tAB=tDB=T，則tBC=T 由qE=ma，得又，解得則A到C過程所經(jīng)歷的時(shí)間（3）粒子在DC段做平拋運(yùn)動(dòng)，于是有則【點(diǎn)評(píng)】帶電粒子在電場中不僅可以做直線運(yùn)動(dòng)，還可以做拋體運(yùn)用，基本的分析方法還是運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，分清出分運(yùn)動(dòng)的情況。舉一反三 【變式1】如圖所示，靜止的電子在加速電壓U1

56、的作用下從O經(jīng)P板的小孔射出，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場，在偏轉(zhuǎn)電壓U2的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離現(xiàn)使U1加倍，要想使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生變化，應(yīng)該 ()A、使U2加倍 B、使U2變?yōu)樵瓉淼?倍C、使U2變?yōu)樵瓉淼膃q r(2)倍 D、使U2變?yōu)樵瓉淼?/2【答案】A【變式2】如圖所示,豎直放置的一對(duì)平行金屬板間的電勢(shì)差為U1,水平放置的一對(duì)平行金屬板間的電勢(shì)差為U2.一電子由靜止開始經(jīng)U1加速后,進(jìn)入水平放置的金屬板間,剛好從下板邊緣射出.不計(jì)電子重力.下列說法正確的是( )A.增大U1,電子一定打在金屬板上B.減少U1,電子一定打在金屬板上C.減少U2,電子一定能從水平金屬板間射出D.增大U2

57、,電子一定能從水平金屬板間射出【答案】BC類型四、示波器的原理例4、 如圖所示，電子經(jīng)U1電壓加速后以速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電壓為U的電場中，電子離開電場后打在距離偏轉(zhuǎn)電場為L的屏上，試求電子打在屏上的位置與屏的中點(diǎn)的距離Y（平行板的長度為，板間距離為d）.OLPM【答案】【解析】加速過程用動(dòng)能定理，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)位移為y， ，解得，電子離開電場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)屏上經(jīng)歷的時(shí)間是、電子平行于屏的方向的速度是電子離開偏轉(zhuǎn)電場后在平行于屏的方向又發(fā)生的位移電子打在屏上的位置與屏的中點(diǎn)的距離Y，則：由此可見降低加速電壓，提高偏轉(zhuǎn)電壓、增大偏轉(zhuǎn)電極的長度、減小偏轉(zhuǎn)電極之間的距離可以

58、使得粒子打在屏上的側(cè)移變大.【點(diǎn)評(píng)】電子打在屏上經(jīng)歷了三個(gè)階段：加速階段、偏轉(zhuǎn)階段和離開偏轉(zhuǎn)電場的勻速運(yùn)動(dòng)階段，對(duì)其分別運(yùn)用動(dòng)能定理、牛頓第二定律便可以解決.解決帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題，熟練的運(yùn)用動(dòng)能定理和類平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，是關(guān)鍵所在.舉一反三 【課程：帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)及示波器原理】【變式1】示波管的原理示意圖如圖所示.電子從燈絲發(fā)射出來經(jīng)加速電場加速后，沿中心線垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上.逆電子射出方向，從熒光屏上觀察，若偏轉(zhuǎn)電壓：【答案】1 3 2 4【課程：帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)及示波器原理】【變式2】示波器的示意圖如圖，金屬絲發(fā)射出來的電子（初

59、速度為零，不計(jì)重力）被加速后從金屬板的小孔穿出，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進(jìn)，最后打在熒光屏上設(shè)加速電壓U1=1640V，偏轉(zhuǎn)極板長=4cm，偏轉(zhuǎn)板間距d=1cm，當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)板的中央沿板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場（1）偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時(shí)，電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大？（2）如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離s=20cm，則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少？【答案】205V 0.055m類型五、帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)的臨界與極值問題例5、如圖所示,兩塊長3 cm的平行金屬板AB相距1 cm,并與300 V直流電源的兩極相連接,UABvq，由Eeq f(U,d)可知，減小場強(qiáng)E的方法有增

60、大板間距離和減小板間電壓，故C錯(cuò)誤，D正確；而移動(dòng)滑動(dòng)頭P并不能改變板間電壓，故A、B均錯(cuò)誤。故選D2B 解析：當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場平行時(shí)不受安培力作用，A錯(cuò)；洛倫茲力永遠(yuǎn)都不做功，C錯(cuò)；安培力方向與磁場方向垂直，D錯(cuò)正確答案為B3AD 解析：帶電粒子沿電場線方向運(yùn)動(dòng)，電場力做功，粒子動(dòng)能發(fā)生變化；垂直于電場線方向運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功，動(dòng)能不變4B 解析：地球表面地磁場方向由南向北，質(zhì)子是氫原子核，帶正電荷根據(jù)左手定則可判定，質(zhì)子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向東5【答案】AD 【解析】油滴靜止說明油滴此時(shí)不受洛倫茲力，重力和電場力平衡，故電場力豎直向上，與場