高考物理 專題集錦(二)靜電場命題熱點(diǎn)例析-人教版高三全冊物理試題

1/5例析靜電場是高中物理電學(xué)局部的重點(diǎn)知識(shí)，是高考必考內(nèi)容。在最近幾年的高考試題中，單獨(dú)考查靜電場或與靜電場知識(shí)相關(guān)的考題都在兩道以上。通過對近年相關(guān)考題分析研究，可以把靜電場的考查歸納為以下命題熱點(diǎn)。命題熱點(diǎn)一:庫侖定律的應(yīng)用保持靜止，靜電力常量為k，如此如下說法正確的答案是〔〕r2C.斜面體受到地面的摩擦力為0D.斜面體對地面的壓力為(M+m)g【解析】設(shè)P、Q所帶電荷量為q，物體P受到水平向左的庫侖力F=kq2，豎直向下的重力mg，r2rFmgrtan,A項(xiàng)錯(cuò)誤；FkNcos9可知水平方向受到受到Q對P向左的庫侖斥力F=kq2,由平衡條件可知，斜面體受到水平向右的r2r摩擦力大小為F=kq2，C項(xiàng)錯(cuò)誤;對P和斜面體整體研究，在豎直方向上，受到豎直向下的重力fr2(M+m)g，水平面的支持力，由平衡條件可得，水平面支持力等于(M+m)g，根據(jù)牛頓第三定律，斜面【點(diǎn)評(píng)】此題以斜面模型切入，考查了庫侖定律、物體平衡條件、牛頓第三定律、整體法、隔離法受力分析與其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。對于斜面上物體平衡問題，可隔離物體受力分析，畫出物體受力2/5分析圖，根據(jù)平行四邊形定如此，得出力矢量三角形，利用三角函數(shù)關(guān)系列出相關(guān)方程解答。要得出地面與斜面之間的作用力，可對斜面和物體整體受力分析，由平衡條件得出。命題熱點(diǎn)二：電場強(qiáng)度與電勢正確的答案是〔〕D【點(diǎn)評(píng)】此題以兩個(gè)等量點(diǎn)電荷電場切入，考査了電場力做功、電場強(qiáng)度、電勢與其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查對E=U/d與其知識(shí)的理解和掌握。兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，兩電荷連線的中點(diǎn)處電場強(qiáng)度為零，連線上其他各點(diǎn)的電場強(qiáng)度關(guān)于連線中點(diǎn)對稱。在連線的垂直平分線上，其由對稱性可知，兩個(gè)等量點(diǎn)電荷電場關(guān)于兩電荷連線對稱，關(guān)于連線的垂直平分線對稱。命題熱點(diǎn)三：電場線與等勢面的兩點(diǎn)，以無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，如此如下說法正確的答案是〔〕3/5A.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度均為零，電勢也均為零C一試探電荷在D點(diǎn)的電勢能一定大于它在C點(diǎn)的電勢能【點(diǎn)評(píng)】此題以一個(gè)帶正電的導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)的電場線和等勢面的分布圖切入，考查了靜電平衡的帶電導(dǎo)體電場線和等勢面與其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查利用電場線判斷電場強(qiáng)度和電勢。在題圖給出電場線的情況下，可以根據(jù)電場線的疏密比擬兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小，根據(jù)沿電場線電勢降低比擬兩點(diǎn)電勢的上下。命題熱點(diǎn)四：靜電現(xiàn)象和靜電感應(yīng)定的點(diǎn)電荷，當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)P點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E,P為點(diǎn)的電1勢為φ,現(xiàn)用一導(dǎo)線將導(dǎo)體棒的N端接地，其他條件不變，如圖4乙所示，待靜電平衡后,導(dǎo)體棒上1的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)P點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)為E，P點(diǎn)的電勢為φ，如此〔〕222C.E=EQQ2,124/52【解析】達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)P點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E大小等于帶電1量恒定的點(diǎn)電荷q在棒內(nèi)P點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小，根據(jù)靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)可知，導(dǎo)體是等勢體。導(dǎo)體P點(diǎn)的電勢為外不等于零。將導(dǎo)體棒的N端接地，其他條件不變，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)P點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)為E大小等于帶電量恒定的點(diǎn)電荷q在棒內(nèi)P點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小，即2【點(diǎn)評(píng)】處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體外表是等勢面。對于孤立的帶電體，一般取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，地球外表的電勢為零。命題熱點(diǎn)五：電容器和電容右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)。電容器的電容與電介質(zhì)板進(jìn)人電容器的長度x之間的關(guān)系如圖5乙所示，其中C為電介質(zhì)沒有插人電容器時(shí)的電容。為判斷被測物體是0否發(fā)生微小移動(dòng)，將該電容式位移傳感器與電源、電流表、開關(guān)組成串聯(lián)回路(圖中未畫出〕。被測物體的初始位置如圖5甲所示。電路閉合一段時(shí)間后，如下說法正確的答案是〔〕A.假設(shè)電源為直流電源且直流電流表示數(shù)不為零，說明物體一定在發(fā)生移動(dòng)B.假設(shè)電源為交流電源且交流電流表示數(shù)不為零，說明物體一定在發(fā)生移動(dòng)C.假設(shè)電源為直流電源且直流電流表示數(shù)變大，說明物體一定在向右發(fā)生移動(dòng)D.假設(shè)電源為交流電源且交流電流表示數(shù)變大，說明物體一定在向右發(fā)生移動(dòng)【解析】假設(shè)電源為直流電源且直流電流表示數(shù)不為零，說明電容器在充電或放電，可能電容A數(shù)變大，可能為交流電源且交流電流表示數(shù)變大，電容器的容抗在減小，說明電容器的電容增大,物體一定在向5/5【點(diǎn)評(píng)】電容器與電源連接，電容器電壓不變；電容器充電后與電源斷開，帶電量不變。電介質(zhì)插人電容器，電容器的電容增大。電容器的正對面積減小，電容器的電容減小。【例6】(2016?洛陽一?！橙鐖D6所示，質(zhì)量為m=5×10-8kg的帶電粒子以v=2m/s的速度0Lcmdcm當(dāng)A、B間電勢差U=103；【解析】(1)當(dāng)A、B間電勢差U=103V時(shí)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，帶電粒子帶負(fù)電。ABdU(2)當(dāng)電壓U比擬大時(shí)，qE>mg，粒子向上偏。d1當(dāng)剛好能從上板邊緣飛出時(shí)，有d=1at2,L=vt解得R=1800V。2210當(dāng)電壓U比擬小時(shí)，qE<mg粒子向下偏，設(shè)剛好能從下板邊緣飛出，有ABUd1mgq2=ma,=at2d2222UV2【點(diǎn)評(píng)】對于帶電