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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 运动的描述与直线运动研究一、本章题型综述本考点是高中物理的重要章节，是整个物理基础内容之一，是动力学的基础和重要组成部分，本考点涉及位移、速度、加速度等诸多物理量，基本公式也较多，同时还有描述运动规律的s-t图象、v-t图象、测定加速度时用到的“逐差法”等知识近两年来，高考主要考查直线运动的有关概念、规律及其应用，重点是匀变速直线运动规律的应用及v-t图象。对本考点知识的考查既有单独命题，也有与牛顿运动定律以及今后学习的电场中带电粒子的运动、磁场中通电导体的运动、电磁感应现象等知识结合起来，作为综合试题中的一个知识点加以体现，以中等以上的试题出现，作为综合试题
2、中的一个知识点，本考点还可以与航海、航空、铁路等交通方面知识新情境综合。本章十大题型：题型一 平均速度的计算类问题题型二 刹车类问题题型三 匀变速运动中重要规律应用类问题题型四 直线运动图象类问题题型五 追及与相遇类问题题型六 自由落体运动类问题题型七 匀变速往复（竖直上抛）运动类问题题型八 纸带类问题题型九 自由弦运动等时性应用类问题题型十 运动学常见的思维转化方法类问题二、题型演练与以题说法题型一 平均速度的计算类问题【范例】一物体作匀加速直线运动，经A、B、C三点，已知AB=BC，AB段平均速度为20m/s,BC段平均速度为30m/s,则可求得（ABC）A. 速度Vb B.末速度 C.这
3、段时间内的平均速度 D.物体运动的加速度【以题说法】一、 相关知识1. 平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即v=s/t，其方向与位移的方向相同。它是对变速运动的粗略描述。求平均速度的关键是：明确所求的是哪一段时间内的平均速度，或是哪一段位移的平均速度。2. 关于平均速度的大小与平均速率（1） 当物体做单向直线运动是时，二者才相等。（2） 当物体做往复直线运动或曲线运动时，由于路程大于位移的大小，这是平均速度的大小要小于平均速率。二、 方法突破1. 在匀速直线运动中，由于速度不变，平均速度与瞬时速度相同，也就是物体各个时刻的速度都
4、相同。2. 对于一般的变速直线运动，只能根据定义式v=s/t求平均速度，对于匀变速直线运动，在某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度。【思维拓展】【变式导练1-1】如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1s,2s,3s,4s.下列说法正确的是 （ ABC ）A. 物体在AB段的平均速度为1m/sB. 物体在ABC段的平均速度为m/sC. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D. 物体在B点的速度等于AC段的平均速度【变式导练1-2】在2009年8月柏林世界田径运动会上，牙买加选
5、手博尔特被公认为世界飞人，在男子100m决赛和男子200米决赛中分别以9.58s和19.19s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌，关于他在这两项决赛中的运动情况，下列说法正确的是（ C ）A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍B.200m决赛中的平均速度约为10.42m/sC.100m决赛中的平均速度约为10.44m/sD.100m决赛中的最大速度约为20.88m/s【变式导练1-3】一质点沿直线OX做加速运动，它离开O点的距离随时间t的变化关系为，其中X的单位是m，t的单位是s，它的速度v随着时间t的变化关系是，其中t的单位是s，设该质点在t=0到t=2s间的平均速度为v1,t=2s到
6、t=3s间的平均速度为v2,则（ C ）A. V1=12m/s V2=39m/s B. V1=8m/s V2=38m/sC. V1=12m/s V2=19.5m/s D. V1=8m/s V2=13m/s 题型二 刹车类问题【范例】 以v=36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇阻碍刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度，刹车后3s内，汽车走过的路程为 （ B ）A. 12m B. 12.5m C. 90m D.126m【以题说法】一、 相关知识1. 刹车类问题属于某速度为零的匀减速直线运动，停止以后加速度消失物体不会返回。2. 要注意确定“刹车”时间，一定要判断清楚所给时间内物体的运动情况
7、，否则乱套公式，得到的多是错误的结论。二、 方法突破1. 处理这类问题的方法是先估算刹车时间t停=，然后分析所给时间t与t停的关系：当t大于t停时按t停运算，不能乱套公式。2. 求刹车位移可用。3. 求刹车最后几秒内的的位移也可用公式S=计算。也就是说：“末速度为零的匀减速运动”可倒过来看作“初速度为零的匀加速运动”。【思维拓展】【变式导练2-1】交警在处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，输入计算机后得到某汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为：X=20t-2t2 (X的单位是m，t的单位是s），则分析该汽车刹车6s在路面上留下的刹车痕迹长度为（ B ）A.48 B.50m C.
8、100m D.200m【变式导练2-2】假设飞机着陆后作匀减速直线运动，经10s速度减为一半，滑行了450m，则飞机着陆时的速度为多大？着陆后30s滑行的距离是多大？ V=60m/S S=600m （特别注意：飞机减速所用时间是20s）【变式导练2-3】（缺图象）如图1-3所示为汽车刹车痕迹长度S（即刹车距离）与刹车前车速v（汽车刹车前匀速行驶）的关系图象。例如，当刹车痕迹长度为40m时，刹车前车速为80km/h。（1） 假设刹车时，车轮立即停止转动，尝试用学过的知识定量推导并说明刹车痕迹与刹车前车速的关系；（刹车痕迹与刹车前车速的平方成正比）（2） 在处理一次交通事故时，交警根据汽车损坏程度
9、估计出碰撞时的车速为40km/h，并且已测出碰撞前刹车痕迹长度为20m，请你根据图象帮助交警确定出该汽车刹车前的车速，并在图象中的纵轴上用字母A标出这一速度，由图象可知，汽车刹车前的速度为多少？题型三 匀变速运动中重要规律应用类问题【范例】运行着的汽车制动后作匀变速直线滑行，经3.5s停止，试问它在制动开始的1s内、2s内、3s内通过的位移之比为多少？【以题说法】一：相关认识1.匀变速直线运动的物体，在任两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量，即2.匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即.以上两个推论在“测定匀变速直线运动的加速度”等学生实验中经常用到
10、，要熟练掌握。3.初速度为零的匀加速直线运动（设T为等分时间间隔）：（1）1T末、2T末、3T末.瞬时速度的比为： （2）1T内、2T内、3T内.位移之比为： （3） 第一个T内、第二个T内、第三个T内.位移之比为： （4） 从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比 二、 方法突破1. 弄清题意，建立一幅物体运动的图景，为了直观形象，应尽可能地画出草图，并在图中标明一些位置和物理量。2. 弄清研究对象，明确哪些量已知，哪些量未知，根据公式特点恰当选用公式。3. 利用匀变速直线运动的两个推论和初速度为零的匀加速直线运动的特点，往往能够使解题过程简化。4. 如果题目涉及不同的运动过程，则应重点寻找
11、各段运动的速度、位移、时间的方面的关系。【思维拓展】【变式导练3-1】一列火车由静止开始作匀加速直线运动，一个人站在第一节车厢前端的站台前观察，第一节车厢通过他历时2s钟，全部车厢通过他历时8s钟，忽略车厢之间的距离，车厢长度相等，求：（1）这列火车共有多少节车厢？（2）第9节车厢通过他所用时间为多少？【变式导练3-2】在某市区内，一辆汽车在平直的公路上以速度Va向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从斑马线上横穿过马路，汽车司机发现前方有危险（游客正在D处向北走），经0.7s作出反应，从A点开始紧急刹车，但仍将正在步行至B处的游客撞伤，该车最终在C处停下，为了清晰了解事故现场，现以图1-5示之
12、：为了判断汽车司机是否超速行驶，并测出肇事汽车的速度Va，警方派一车胎磨损情况与肇事汽车相当的车以法定最高速度Vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车的出事地点B处急刹车，恰好也在C点停下来，在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m，问：（1）该肇事汽车的初速度Va是多大？（2）游客横过马路的速度是多大？【变式导练3-3】作匀加速直线运动的物体，依次通过A、B、C三点，位移,已知物体在AB段的平均速度大小为3m/s，在BC段的平均速度大小为6m/s，那么物体在B点的瞬时速度大小为A. 4m/s B. 4.5m/s C. 5m/s D. 5.5m/s第六章
13、 静电场一、本章题型综述本考点内容是历年高考试题中的重点之一，考查的内容主要集中在两个方面：一是有关对电场本身的认识，即电场、电场强度、电势、电势差、电势能、电场线、等势面；二是电场知识的应用，即带电粒子在匀强电场中的运动、电容器等。电场强度、电势差等基本知识的考查一般以选择题、填空题的形式出现；对于电场中导体和电容器的考查，常以小综合题型出现。带电粒子在电场中运动类问题，是高考中考查的重点内容之一。其次在力、电综合试题中，多把电场和牛顿运动定律、动能定理、功能关系、运动学知识、电路知识等巧妙地综合起来，考查学生对这些基本知识、基本规律的理解和掌握的情况，应用基本知识分析、解决实际问题的能力。
14、纵观这类题目，所涉及的情景基本相同（无外乎是带电粒子在电场中平衡、加速或偏转），但命题者往往拟定不同的题设条件，多角度提出问题，多层次考查学生的知识和能力。本章十大题型：题型一 库伦定律、电荷守恒运用类问题题型二 三个点电荷的平衡及运动类问题题型三 电场叠加类问题题型四 带电体在复合场（电场和重力场）中的平衡类问题题型五 根据带电粒子运动轨迹与电场线判断有关类问题题型六 场强、电势、电势能、电场力做功理解类问题题型七 场强与图象结合类问题题型八 平行板电容器动态分析类问题题型九 带电粒子在电场及交变电场中的运动类问题题型十 带电体在复合场（电场和重力场）中的运动类问题二：题型演练与以题说法题型
15、一 库伦定律、电荷守恒运用类问题【范例】 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库伦力的大小为A. B. C. D.【以题说法】一、 相关认识1、 电荷量的实质：物体得到或失去电子便带上了电荷，得到电子带负电，失去电子带正电。讨论物体带何种电荷，是指正电荷是正是负，也就是说物体具有的总电荷是哪种电荷多于哪种，净电荷的多少叫做电荷量。2、 元电荷：电荷量e=1.6*10-19 C 称为元电荷，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e，或者等于电荷量e的整数倍。3、 电荷守恒定律：电荷既不
16、能创造，也不能消失，能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中总电荷数不变。4、 点电荷是无大小、无形状且有电荷量的一个理想化模型，在实际问题中，只有当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用的影响可以忽略不计时，带电体才可以视为点电荷。二、 方法突破1、 运用库伦定律解题时，题目中的带电体均可看成点电荷，带电体的电荷量均以其绝对值带入计算库仑力。2、 两个相同的带电小球，接触前后总电荷量守恒，两球带同种电荷均分总电荷量，两球带异种电荷先中和后均分。3、 运用库伦定律和电荷量守恒定律求解两带电体间相互作用力或两带电体所带电荷量。
17、解决这类问题可以用数学中的比例法比较方便简单，即写出接触前后的表达式，两式相比即可。【思维拓展】【变式导练1-1】宇航员在探测某星球时发现：该星球带负电，而且带电均匀；星球表面没有大气；在一次实验中，宇航员将一个带电小球（其电荷量远远小于星球电荷量）置于离星球表面某一高度处无初速度释放，恰好处于悬浮状态，如果选距星球表面无穷远处的电势为零，则根据以上信息可以推断（ ）A. 小球一定带正电B. 小球的电势能一定小于零C. 改变小球离星球表面的高度并无初速度释放后，小球仍然处于悬浮状态D. 改变小球的电荷量后再在原高度处无初速度释放，小球仍然处于悬浮状态【变式导练1-2】如图所示，三个完全相同的绝
18、缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，c球在xoy坐标系原点o上，a和c带正电，b带负电，a所带电荷量比b所带电荷量少，关于c受到a和b的静电力的合理方向，下列判断中正确的是（ ）A. 从原点指向第一象限B. 从原点指向第二象限C. 从原点指向第三象限D. 从原点指向第四象限【变式导练1-3】如图所示，光滑平面上固定金属小球A，用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为X1 ，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为X2，则有： （ ）A. B. C. D.题型二 三个点电荷的平衡及运动类问题【范例】两个电荷量分别为Q和4Q的负电荷a、b，在真空中
19、相距为l，如果引入另一点电荷c，正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定电荷c的位置、电性及它的电荷量。【答案】c电荷处于离电荷a距离为处，电性为正电荷，电荷量为【以题说法】一、 相关知识1、 三个电荷必须在同一直线上，才能保证每一个电荷所受的其他两电荷施加的库仑力等大反向。两端的电荷必须是同性电荷，才能保证每一个电荷所受的两个力均反向。2、 三个电荷保持距离不变必须满足一定条件一起加速运动，且运用整体法和隔离法分析求解。二、 方法突破1、 三个自由点电荷平衡的条件是：三个点电荷在同一条直线上，位于中间的点电荷带电荷量最小，与两侧电荷异号，并靠近两侧中带电荷量较小的那一个。概况成易记口诀即为：
20、三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大。三个自由电荷因相互作用而平衡，它们的电荷量大小满足：2、 多个带电小球固定在光滑的水平绝缘地面上，同时由静止释放，则它们满足物体系的牛顿第二定律：【思维拓展】【变式导练2-1】质量均为m的三个小球A、B、C放置在光滑的绝缘水平面的同一直线上，彼此相隔L（L比球的半径大许多）。A球带电量QA=10q，QB=q，若在小球C上外加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球间距始终保持L运动，则外力F应为多大？C球的带电量Qc有多大？【变式导练2-2】如图所示，在光滑的水平地面上固定着质量相等的三个小球a、b、c，三球在一条直线上，若释放a球，a球的初始加速度为-
21、1m/s2（向右为正）；若释放c球的初始加速度为-3m/s2,若释放b球，b球的初始加速度是（ ）A. 4m/s2 B. -1m/s2 C. -4m/s2 D. 1m/s2 【变式导练2-3】在光滑绝缘的水平面上放着三个质量都是m的带电小球A、B、C，如图所示，小球之间距离都是L，已知A、B两球带电荷量都为+q，现给C球一个外力F，使三个小球在运动中保持距离不变，则（1） C球带何种电荷？电荷量是多少？（2） 外力F的大小和方向如何？题型三 电场叠加类问题【范例】如图所示，AC、BC为圆的两条相互垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，要使圆心O
22、处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在（ ）A. A点 B. B点 C. C点 D. D点【以题说法】一：相关认识1. 电场强度（1） 反映电场的强弱；（2） 大小等于单位电荷所受电场力（3） 由电场本身决定（4） 比电场力更能够反映电场本身的力的性质2. 三个性质（1） 矢量性：电场强度E是表示电场性质的一个物理量，规定正电荷受力方向为该点场强的方向，有关计算按矢量法则。（2） 唯一性：电场中某一点的电场强度是唯一的，它的大小与方向与放入该点的电荷q无关，它决定于形成电场的电荷（场源电荷）及空间位置。（3） 叠加性：如果有几个静止电荷在空间同时产
23、生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。二、 方法突破1、 理解电场的性质和电场强度是反映电场本身的性质特点，会判断某点的电场强度的大小和方向及检验电荷所受的电场力。2、 定义式E=适用于任何电场，某点的场强为确定值，大小及方向与q无关；决定式E=适用于点电荷电场，E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定；关系式E=适用于匀强电场，d是沿电场方向的距离。3. 如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生场强的矢量和。电场强度是矢量。求某点电场的大小和方向，运用平行四边形定则。【思维拓展】【变式导练3-1】如图所
24、示，有一带电量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，+q到带电薄板的垂线通过板的圆心，若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是（ ）A. B. C. 0 D. 【变式导练3-2】如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，b点的场强大小为Eb，Ea、Eb的方向如图所示，则关于a、b两点场强大小的关系是【变式导练3-3】如图所示，三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，c球在xoy坐标系原点o上，a和c带正电，b带负电，a所带电荷量比b所带电荷量少，关于c受到a和b的静电力的合力方向，下列判断中正确的是（ ）A
25、. 从原点指向第一象限B. 从原点指向第二象限C. 从原点指向第三象限D. 从原点指向第四象限题型四 带电体在复合场（电场和重力场）中的平衡类问题【范例】如图甲所示，两根长为L的丝线下端分别悬挂一质量为m、点电量为+q和-q的小球A和B，处于场强为E、方向水平向左的匀强电场之中，使长度也为L的连线AB拉紧，并使小球处于静止状态，求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态。【以题说法】一、 相关认识1、 这里的平衡是指带电体加速度为零，属于静力学问题，只是带电体受的外力中包括电场力在内的所有外力。2、 库伦力产生的效果服从牛顿力学中的所有规律，在分析效果时应根据力学中的解题思路去分析、去思考、二
26、、 方法突破1、 根据库伦定律和物体受力平衡条件，判断分析物体所受的某一力或两物体间距，考查灵活运用整体法、隔离法及正交分解法。2、 解决带电体在电场中的平衡问题的方法与解决力学中平衡问题的方法是一样的，都是依据共点力平衡条件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程时，一定要注意考虑电场力。【思维拓展】【变式导练4-1】在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示，现让小球A、B、C带等量的正电荷Q，让小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为A. B. C. 3 D.【变式导练4-2】如图所示A、B
27、是带有等量同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为FT；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B为x/2处平衡，则A受到绳的拉力为（ ）A. FT B.2FT C.4FT D.8FT【变式导练4-3】如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B，当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，分别为3
28、0和45，则q2/q1为（ ）A.2 B.3 C.2 D.3 题型五 根据带电粒子运动轨迹与电场线判断有关类问题【范例】如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电为+10-2C的微粒在电场中只受电场力的作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为-10V，则（1） B点的电势为10V （2）电场线方向从右向左 （3）微粒的运动轨迹可能是轨迹1 （4）微粒的运动轨迹可能是轨迹2以上判断正确的是（ ）A. （1）（2） B.（2）（4） C.（2）（3） D.（1）（4）【以题说法】一、 相关认识1、 电场线与电荷的运动轨迹：电场线是为了形象地描述电场而引入的假想的曲线，运动轨迹是带电
29、粒子在电场中实际通过的径迹，径迹上每一点的切线方向为粒子在该点的速度方向，因此，不能认为电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹。2、 如果同时满足一下三个条件，运动轨迹就和电场线重合。（1） 电场线为直线（2） 电荷初速度为零或不为零，但速度方向和电场线平行（3） 电荷仅受电场力作用或受其他力，但其他力的方向和电场线平行二、 方法突破1、 由轨迹弯曲方向可以判断电场力的方向，或根据电场力的方向判断轨迹的弯向；由电场线的疏密可以判断电场强度及加速度的大小；根据动能定理分析粒子速度的大小。2、 根据电势的降低可以判断电场的方向，电势降低最快的方向为电场的方向。【思维拓展】【变式导练5-1】如图所示，
30、实线为不知方向的三条电场线，从电场线中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，则（ ）A. a一定带正电，b一定带负电B. A的速度将减小，b的速度将增大C. A的加速度将减小，b的加速度将增大D. 两个带电粒子的动能一个增大一个减小【变式导练5-2】如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点，不计重力，下列表述正确的是（ ）A. 粒子在M点的速率最大B. 粒子所受电场力沿电场方向C. 粒子在电场中的加速度不变D. 粒子在电场中的电势能始终在增加【变式导练5-3】
31、如图所示，虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同的速率射出，两粒子在电场中的运动轨迹分别如图中两条实线所示，点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点，若不计重力，则（ ）A. M带负电荷，N带正电荷B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D. M点在从O点运动至b点的过程中电场力对它做的功等于零题型六 场强、电势、电势能、电场力做功理解类问题【范例】如图所示，a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点有静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰
32、好速度为零，则（1） 带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的（2）a点的电势比b点的电势高（3）带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小（4）a点的电场强度比b点的电场强度大以上判断正确的是（ ）A. （1）（3） B.（1）（2）（3） C.（2）（3）（4） D.（1）（2）（4）【以题说法】一、 相关认识1、 在匀强电场中UAB=A-B=Ed（d为A、B沿电场线方向的距离）。2、 电势与电势能的关系（1） 电势由电场本身决定，与零电势的选取有关，电势能由电荷与电势共同决定，其表达式为Ep=q.（2） 正电荷在电势越高处，电势能越大，而负电荷在电势越高处，电势能越小。3.电势能的变
33、化仅与电场力做功有关，与是否有其他力的作用及运动性质都没有关系，且仅由电场力做功来量度，即W=-Ep。二、方法突破1、电场力做功与路劲无关，只与在电场中任意两点间的电势差有关，在电场中若只有电场力做功，则动能与电势能相互转化，且动能和电势能之和不变。2、沿电场线方向电势越来越低，场强的方向是电势降落最快的方向。3、沿匀强电场中任意一条直线的电势都是均匀变化的，这是确定这条直线上某点电势的关键。所以，在匀强电场中，平行且相等的两条线段间的电势差相等。任意一条线段中点的电势必等于两端点电势之和的平均值。【思维拓展】【变式导练6-1】空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O-xyz,M、
34、N、P为电场中的三个点，M点坐标（0，a，0）,N点的坐标为（a,0,0），p点的坐标为（a,a/2,a/2）。已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则p点的电势为（ ）A. B. C. D.【变式导练6-2】如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间电势差相等，一正电荷在等势线3上时，具有动能20J，它在运动到等势线1上时，速度为零，设2=0，那么该电荷的电势能为4J时，其动能为（ ）J。【变式导练6-3】如图所示，匀强电场中有a、b、c三点。在以它们为顶点的三角形中，角a为30度，角c为90度，电场方向与三角形所在平面平行。已知a、b和c点的电势分别为（2-
35、）V、（2+）V和2V，该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（ ）A. （2-）V、（2+）VB. 0V、4VC. （2-）V、（2+）VD. 0V、V题型七 场强与图象结合类问题【范例】如图甲所示，在一个点电荷Q形成的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图乙中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电，求：（1） B点的电场强度的大小和方向；（2） 试判断点电荷Q的电性，并说明理由（3） 点电荷Q的位置坐标。【以题说法
36、】一、 相关认识1、 弄清两个坐标轴代表什么物理量，以便了解图象所反映的是哪两个物理量之间的相互转化关系。2、 注意观察图象形状，从而弄清图象所反映的物理量之间的关系，明确图象反映的物理内涵。二、 方法突破1、 图象是表示物理规律的方法之一，它可以直观的反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系，形象地描述物理规律或展示物理过程，分析时往往要与物理方程结合。2、 在图象中图线的斜率k=表示一个新的物理量，在F-q图象中斜率表示场强，在-x图象中斜率也表示场强。【思维拓展】【变式导练7-1】有一静电场，其电场强度方向平行于x轴，其电势随坐标x的改变而变化，变化的图线如图1所示，则图2中正确表示该静
37、电场的场强E随x变化的图线是（设场强沿x轴正方向时取正直） （ ）【变式导练7-2】质子和中子是由更基本的粒子所谓“夸克”组成的，两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克紧闭”）。作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：式中F0为大于零的常量，负号表示引力。用U表示夸克间的势能，令U0=F0(r2-r1),取无穷远为势能零点。下列图中U-r图示中正确的是（ ）ABCD【变式导练7-3】空间中某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电
38、场强度在x方向上的分量分别是Ebx,Ecx，下列说法中正确的是（ ）A. Ebx的大小大于Ecx的大小B. Ebx的方向沿x轴正方向C. 电荷在0点受到的电场力在x方向上的分量最大D. 负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功题型八 平行板电容器动态分析类问题【范例】如图所示中平行放置的金属板A、B组成一只平行板电容器。在不断开开关S时，试讨论以下两种情况下电容器两板电势差U、电量Q、板间场强E的变化情况：（1） 使A板向上平移拉开一些；（2）使A板向右平移错开一些。【以题说法】一：相关认识1、 电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量。电容C的大小不随Q的变化，也不随电压变化，就
39、像水桶容量的大小不随是否盛水、盛水多少变化一样。2、 决定因素：电容的大小由电介质、正对面积和板间距离等自身因素决定，即C=。二、 方法突破1、 平行板电容器始终与电源相连：电容器电势差不变，改变S或d判断电场强度的变化情况，E=与S无关。2、 平行板电容器充电后与电源断开：电容器电量不变，改变S或d判断电场强度的变化情况，E=与d无关。【思维拓展】【变式导练8-1】如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间恰好平衡，现用外力将p固定，然后使两板各绕其中点转过角，如图中虚线所示，撤去外力，则p在两板间（ ）A. 保持静止B. 水平向左作直线运动C. 向左下方运动D.
40、不知角的值无法确定p的运动状态【变式导练8-2】如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a,平行板电容器AB内部原有电荷p处于静止状态，当两极板A和B的间距稍大一些的瞬间（两极板仍平行），p的运动情况将是（ ）A. 仍静止不动B. 向下运动C. 向上运动D. 无法判断【变式导练8-3】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在p点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，EP表示正电荷在p点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ）A. U变小，E不变B. E变大，EP变大C.
41、 U变小，EP不变D. U不变，EP不变题型九 带电粒子在电场及交变电场中的运动类问题【范例】如图所示的直角坐标系中，在直线x=-2l0和y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A（-2l0，-l0）到C（-2l0，0）区域内，连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度V0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的A（0，l0）沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图所示，不计粒子的重力及它们间的相互作用。（1） 求匀强电场的电场强度E；（2）
42、 求在AC间还有哪些位子的粒子通过电场后也能沿x轴正方向运动？【答案】（1） （2） 设到C点距离为y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向，粒子第一次到达x轴用时t，水平位移为x,则有：x=v0t, y=粒子从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向，则有2l0=n*2x联立解得即AC间y坐标为总结评述：对于带电粒子在电场中作曲线运动的问题，首先要对带电粒子的运动进行分解，在两个不同的方向分别应用牛顿运动定律和运动学公式，对于在不同区域电场不同的问题，要注意从一个电场区域到另一个电场区域带电粒子的运动变化，综合分析求解结果。【以题说法】一、 相关认识1、 带电粒子只受电场力作用在电场中作匀变速直线
43、运动，或作类平抛运动。2、 根据交变电场的变化规律，分析粒子受力和运动情况，确定粒子的运动速度、位移、做功或确定有关量的临界问题。二、 方法突破1、 对带电粒子在交变电场的运动较好的分析方法是：画出带电粒子的速度-时间图象帮助分析。画图时，注意v-t图中，加速度相同的运动一定是平行直线，图线与t轴所夹面积表示位移；图线与t有交点表示此时速度反向。规律不太一样的运动，则要分段分析。2、 带电粒子在电场运动的两条线索带电粒子在电场中的运动是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究方法与质点动力学相同。（1） 力和运动的关系-牛顿第二定律；根据带电粒子受到的电场力，利用牛顿第二定律找出加速度，结合运动
44、学公式确定带电粒子的速度、位移等。通常使用于恒力作用下作匀变速运动的情况。（2） 功和能的关系-动能定理：根据电场力对带电粒子所做的功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理或从全过程中能量的转化，研究带电粒子的速度变化、经历的位移等，这条线索同样适用于非匀强电场。【思维拓展】【变式导练9-1】如图为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在xoy平面的ABCD区域内，存在两个大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计粒子所受重力）。（1） 在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置；（2） 在电场I区域内的适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置；（3） 若将左侧电场II整体水平向右移动L/4，仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。【变式导练9-2】如图甲所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压U，A板的电势A=0，B板的电势B随时间的变化规律如图乙所示，现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，设电子的初速度和重力的影响可忽略，则（ ）A. 若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动B. 若电子是在t=T/8时刻进入，它