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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载电场错题集一、主要内容本章内容包括电荷、电场、电场力、电场强度、电场线、电势、电势差、电场力功、电容器、 电容的定义和平行板电容器电容的打算条件等基本概念,电场强度与电势差的关系、带电粒子在电场中的运动规律等；二、基本方法以及库仑定律、 静电感应、本章涉及到的基本方法有,运用电场线、等势面几何方法形象化地描述电场的分布；将运动学动力学的规律应用到电场中,分析解决带电粒子在电场中的运动问题、解决导体静 电平稳的问题； 本章对才能的详细要求是概念精确,不乱套公式懂得规律的成立条件适用的 范畴；从规律动身进行规律推理,把相关学问融会
2、贯穿敏捷处理物理问题；三、错解分析 在本章学问应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在：不善于运用电场线、等势面为工具, 将抽象的电场形象化后再对电场的场强、电势进行详细分析；对静电平稳内容理解有偏差；在运用力学规律解决电场问题时操作不规范等；例 1 如图 81 所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电 场中的轨迹,如电荷是从 a 处运动到 b 处,以下判定正确的是： A电荷从 a 到 b 加速度减小 B b 处电势能大 C b 处电势高 D电荷在 b 处速度小【错解】 由图 81 可知,由 ab,速度变小,所以,加速度变小,选 A；由于检验电 荷带负电,所以电荷运动方向为
3、电势上升方向,所以 b 处电势高于 a 点,选 C；【错解缘由】选 A 的同学属于加速度与速度的关系不清；选C的同学属于功能关系不清；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载b 处的场强大于a【分析解答】 由图 81 可知 b 处的电场线比a 处的电场线密,说明处的场强；依据牛顿其次定律,检验电荷在 b 处的加速度大于在 a 处的加速度, A 选项错；由图 81 可知, 电荷做曲线运动,必受到不等于零的合外力,即 Fe 0,且 Fe 的方向应指向运动轨迹的凹向；由于检验电荷带负电,所以电场线指向是从疏到密
4、；再利用“ 电场线方向为电势降低最快的方向” 判定 a,b 处电势高低关系是 UaUb,C选项不正确；依据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90 ,可知电场力对检验电荷做负功；功是能量变化的量度,可判定由 ab 电势能增加, B 选项正确；又因电场力做功与路径无关,系统的能量守恒,电势能增加就动能减小,即速度减小,D选项正确；【评析】 懂得才能应包括对基本概念的透彻懂得、对基本规律精确把握；此题就表达高考在这方面的意图；这道小题检查了电场线的概念、牛顿其次定律、 做曲线运动物体速度与加速度的关系、电场线与等势面的关系、电场力功（重力功）与电势能（重力势能）变化的关系；能量守恒定律等基本概念和
5、规律；要求考生懂得概念规律的准确含义、适用条件,鉴别似是而非的说法；例 2 将一电量为 q=2 10 6C的点电荷从电场外一点移至电场中某点,电场力做功4 10-5J,求 A点的电势；【错解】【错解缘由】错误混淆了电势与电势差两个概念间的区分；在电场力的功的运算式 W=qU中, U系指电场中两点间的电势差而不是某点电势；【分析解答】解法一：设场外一点 P电势为 UP所以 UP=0,从 PA,电场力的功 W=qU PA,所以 W=q（UP-UA）,即 4 10-5=2 10-6 （0-U A） UA= 20V 解法二：设 A 与场外一点的电势差为 U,由 W=qU,由于电场力对正电荷做正功,必由
6、高电势移向低电势,所以 UA= 20V 【评析】名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载公式 W=qU有两种用法： （1）当电荷由AB 时,写为 W=qU AB=qUA-UB ,强调带符号用,此时 W的正、负直接与电场力做正功、负功对应,如“ 解法一” ；（2）W,q,U三者都取肯定值运算, 如“ 解法二” , 但所得 W或 U得正负号需另做判定；建议初学者采纳这种方法；例 3点电荷 A 和 B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和 Q,在 AB连线上,如图82,电场强度为零的地方在 A A和 B之间 B
7、 A右侧 D A 的右侧及 BC B左侧的左侧【错解】错解一：认为 A,B间一点离 A,B 距离分别是 2r 和 r ,就 A,B 错解二：认为在 A 的右侧和 B 的左侧,由电荷产生的电场方向总相反,因而都有可能抵消,选 D；【错解缘由】错解一忽视了 A,B间 EA和 EB方向都向左,不行能抵消；错解二认为在 A 的右侧和 B 的左侧,由两电荷产生的电场方向总相反,因而都有可能抵消,却没留意到 A的右侧 EA总大于 EB,根本无法抵消；【分析解答】由于 A 带正电, B 带负电,所以只有 A 右侧和 B 左侧电场强度方向相反,由于 QAQB,所以只有 B左侧,才有可能 EA与 EB 等量反向
8、,因而才可能有 EA和 EB矢量和为零的情形；【评析】名师归纳总结 解这类题需要的基本学问有三点：（1）点电荷场强运算公式第 3 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载点电荷而来；（3）某点合场强为各场源在该点场强的矢量和；例 4如图 8-3 所示, QA=3 10-8 C,QB=- 3 10-8C, A,B 两球相距 5cm,在水平方向外电场作用下, A,B保持静止,悬线竖直,求【错解】A,B连线中点场强； （两带电小球可看作质点）以 A 为讨论对象, B对 A 的库仑力和外电场对 A 的电场力相等,所AB中点总场强 E
9、 总=E+EA+EB=E 外=1.8 10 5（N/C）,方向向左；【错解缘由】在中学阶段一般不将QB的电性符号代入公式中运算；在求合场强时,应当对每一个场做方向分析,然后用矢量叠加来判定合场强方向,【分析解答】以 A 为讨论对象, B对 A 的库仑力和外电场对 A 的电场力平稳,E 外方向与 A 受到的 B 的库仑力方向相反,方向向左； 在 AB的连线中点处 EA,EB的方向名师归纳总结 均向右,设向右为正方向；就有E总=EA+EB-E外；第 4 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【评析】此题检查考生的空间想象才能；
10、对于大多数同学来说,最牢靠的方法是：依据题意作出 A,B 的受力图；从A,B 的电性判定点电荷A,B 的场强方向,从A 或 B 的受力判定外加匀强电场的方向；在求合场强的方向时,在A,B的连线中点处画出每一个场强的方向,最后再运算；这样做恰恰是在依据物理规律解决问题；例 5 在电场中有一条电场线,其上两点 a 和 b,如图 8 4 所示,比较 a,b 两点电势高低和电场强度的大小；如规定无穷远处电势为零,就 a,b 处电势是大于零仍是小于零,为什么？【错解】顺电场线方向电势降低,UUaUb0；【错解缘由】aUb,由于无穷远处电势为零,顺电场线方向电势降低,由于把所给电场看成由正点电荷形成的电场
11、,认为从正电荷动身,顺电场线电势逐步 减小到零,从而得出 Ua,Ub均大于零；【分析解答】顺电场线方向电势降低,UaUb,由于只有一条电力线,无法看出电场线疏密,也就无法判定场强大小；同样无法判定当无穷远处电势为零时,a,b 的电势是大于零仍是小于零；如是由正电荷形成的场,就 EaEb,UaUb0,如是由负电荷形成的场,就 Ea Eb, 0UaUb；【评析】只有一条电场线,可以判定各点电势高低,但无法判定场强大小及电势是否大于零；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载例 6 如图 85 所示,把一个不
12、带电的枕型导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在 a,b 端分别显现负、正电荷,就以下说法正确选项：A闭合 K1,有电子从枕型导体流向地 B闭合 K2,有电子从枕型导体流向地 C闭合 K1,有电子从地流向枕型导体 D闭合 K2,没有电子通过 K2【错解】 枕型导体电荷总是守恒的,没有电子流过 K2；选 D；【错解缘由】由于对没有正确懂得电荷守恒的相对性,所以在此题中认为枕型导体的电荷总是守恒 的,便错选答案 D；【分析解答】在 K1,K2都闭合前,对于枕型导体它的电荷是守恒的,a,b 显现的负、正电荷等量；当闭合 K1,K2 中的任何一个以后,便把导体与大地连通,使大地也参加了电荷转移；因此,
13、导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒；由于静电感应,a 端仍为负电荷,大地远处感应出等量正电荷,因此无论闭 应选答案 C；【评析】K1 仍是 K2,都是有电子从地流向导体,在解决此类静电平稳问题时,对电荷守恒的懂得应为：电荷守恒定律有相对性,一个物理过程中,某个物体或某些物体的电荷并不守恒,有 增或有减,而这一过程中必有另一些物体的电荷有减或有增,其中的增量和减量必定相等,满意全范畴内的守恒；即电荷是否守恒要看是相对于哪一个讨论对象而言；电荷守恒是永恒的,是不需要条件的；电荷守恒定律也是自然界最基本的规律之一；在应用这个定律时,只要能够全面地考察参加电荷转移的物体,就有了
14、正确地解决问题的基础；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例 7学习必备欢迎下载a 与 b,其壳层的厚度如图 8-6 所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳和质量分布匀称,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离为 l ,为球半径的 3 倍；如使它们带上等量异种电荷,使其电量的肯定值均为 Q,那么, a、 b 两球之间的万有引力 F 引库仑力 F 库分别为：【错解】（1）由于 a,b 两带电球壳质量分布匀称,可将它们看作质量集中在球心的质点,也可看作点电荷,因此,万有引力定律和库仑定律对它们都适用,故其正确答案应选
15、A；（2）依题意, a,b 两球中心间的距离只有球半径的3 倍,它们不能看作质点,也不能看作点电荷, 因此, 既不能用万有引力定律运算它们之间的万有引力,也不能用库仑定律计算它们之间的静电力,故其正确答案应选 B；【错解缘由】由于一些同学对万有引力定律和库仑定律的适用条件懂得不深刻,产生了上述两种典型错解,因库仑定律只适用于可看作点电荷的带电体,而此题中由于a,b 两球所带异种电荷的相互吸引, 使它们各自的电荷分布不匀称,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集,又因两球心间的距离 l 只有其半径 r 的 3 倍,不满意 l r 的要求,故不能将两带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律；万有引力定律
16、适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离 l 只有其半径 r 的 3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布匀称,两球壳可看作质量集中于球心的质点；因此,可以应用万有引力定律；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载综上所述,对于 a,b 两带电球壳的整体来说,满意万有引力的适用条件,不满意库仑定律的适用条件,故只有选项 D正确；【评析】用数学公式表述的物理规律,有它的成立条件和适用范畴；也可以说物理公式是对应着肯定的物理模型的；应用物理公式前,肯定要看一看能不能在此条件下使用该公式；例 8如图 8-7
17、中接地的金属球A的半径为 R,A点电荷的电量Q,到球心距离为r ,该点电荷的电场在球心 O处的场强等于： 【错解】依据静电平稳时的导体内部场强到处为零的特点,Q在 O处场强为零,选C；【错解缘由】有些同学将“ 处于静电平稳状态的导体,内部场强到处为零” 误认为是指 Q电荷电场在球体内部到处为零；实际上,静电平稳时 O处场强相等,方向相反,合场强为零；【分析解答】静电感应的过程, 是导体 A（含大地） 中自由电荷在电荷Q所形成的外电场下重新分布的过程,当处于静电平稳状态时, 在导体内部电荷 Q所形成的外电场 E与感应电荷产生的“ 附加电场 E ” 同时存在的,且在导体内部任何一点,外电场电场场强
18、 E 与附加电场的场强 E大小相等,方向相反,这两个电场叠加的结果使内部的合场强到处为零；即 E 内=0；【评析】名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载仍应深化追究显现此题错解的缘由：只记住了静电平稳的结论,对静电平稳的全过程 不清晰； 要弄清晰“ 导体进入电场,在电场力的作用下自由电子定向移动,显现感应电荷的 集合, 进而形成附加电场” 开头,直到“ 附加电场与外电场平稳,使得导体内部的场强叠加 为零,移动自由电子电场力为零；” 为止的全过程；例 9如图 8-8 所示,当带正电的绝缘空腔导体A的内部
19、通过导线与验电器的小球B连接时,问验电器是否带电？【错解】由于静电平稳时,净电荷只分布在空腔导体的外表面,内部无静电荷,所以,导体 A 内部通过导线与验电器小球连接时,验电器不带电；【错解缘由】关键是对“ 导体的外表面” 含义不清,结构变化将要引起“ 外表面” 的变化,这一点要分析清晰； 错解没有分析出空腔导体A 的内部通过导线与验电器的小球B 连接后, 验电器的金箔成了导体的外表面的一部分,转变了原先导体结构；重新分布；【分析解答】A 和 B 形成一个整体,净电荷要当导体 A 的内部通过导线与验电器的小球 B 连接时, 导体 A 和验电器已合为一个整体,整个导体为等势体,同性电荷相斥,电荷重
20、新分布,必有净电荷从 正电；【评析】A 移向 B,所以验电器带一部分同学做错这道题仍有一个缘由,就是学问迁移的负面效应；他们曾经做过一道与此题类似的题： “ 先用绝缘金属小球接触带正电的绝缘空腔导体A的内部, 然后将绝缘金名师归纳总结 属小球移出空腔导体A 与验电器的小球B接触,验电器的金箔不张开；” 他们见到此题就不第 9 页,共 26 页假思索地挑选了不带电的结论；“ 差异就是冲突, ” 学习中要善于比较,找出两个问题的区别才方能抓住问题的关键；这两道题的差异就在于：一个是先接触内壁, 后接触验电器小球；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 另一个是正
21、电的绝缘空腔导体学习必备欢迎下载B 连接；进而分析这种差异A的内部通过导线与验电器的小球带来的什么样的变化；生搬硬套是不行的；例 10 三个绝缘的不带电的相同的金属球 A,B,C靠在一起, 如图 8-9 所示, 再将一个带正电的物体从左边靠近 A 球,并固定好,再依次拿走 C球、 B 球、 A球,问：这三个金属球各带什么电？并比较它们带电量的多少；【错解】将带正电的物体靠近A球, A 球带负电, C球带正电, B 球不带电；将C, B,A 三球依次拿走, C球带正电, B 球不带电, A 球带负电, QA=QC；【错解缘由】认为将 C球拿走后, A,B 球上所带电量不转变；其实,当 静电平稳已
22、被破坏,电荷将要重新运动,达到新的静电平稳；【分析解答】C球拿走后, A,B 球原先的将带正电的物体靠近 A,静电平稳后,A,B, C三球达到静电平稳,C球带正电, A 球带负电, B 球不带电；当将带正电的 C球移走后, A,B 两球上的静电平稳被打破,B球右端电子在左端正电的物体的电场的作用下向 A 运动,形成新的附加电场,直到与外电场重新平衡时为止；此时 B 球带正电, A球所带负电将比 C球移走前多；依次将 C, B,A 移走, C球带正电, B球带少量正电,A 球带负电,且 A 球带电量比 C球带电量多；|Q A|=|Q B|+|Q C| 【评析】在学习牛顿其次定律时,当外力发生变化
23、时,加速度就要发生变化；这种分析方法不仅适用于力学学问,而且也适用于电学学问,此题中移去C球,电场发生了变化,电场力相应的发生了变化,要重新对物理过程进行分析,而不能照搬原先的结论；例 11如图 8-10 所示,当带电体A 靠近一个绝缘导体B 时,由于静电感应,B 两端感应出等量异种电荷；将B 的左端接地,绝缘导体B 带何种电荷？【错解】名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载对于绝缘体 B,由于静电感应左端带负电,右端带正电；左端接地,左端电荷被导走,导体 B 带正电；【错解缘由】将导体 B 孤立考
24、虑,左端带负电,右端带正电,左端接地后左边电势比地电势低,所以负电荷将从电势低处移到电势高处；即绝缘体 B上负电荷被导走；【分析解答】由于导体 B处于正电荷所形成的电场中,而正电荷所形成的电场电势到处为正,所以导体 B 的电势是正的,UBU地；而负电荷在电场力的作用下总是从低电势向高电势运动,B左端接地, 使地球中的负电荷（电子） 沿电场线反方向进入高电势 B 导体的右端与正电荷中和,所以 B导体将带负电荷；例 12 如图 8 11 所示,质量为m,带电量为q 的粒子,以初速度v0,从 A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中 场的方向一样,就 A,B 两点的电势差为：
25、【错解】B 点时,速率 v B=2v 0,方向与电带电粒子在电场中运动,一般不考虑带电粒子的重力,依据动能定理,电场力所做的功等于带电粒子动能的增量,电势差等于动能增量与电量Q的比值,应选D；【错解缘由】带电粒子在电场中运动,一般不考虑带电粒子的重力,就粒子在竖直方向将保持有速度 v0,粒子通过 B 点时不行能有与电场方向一样的2v0,依据粒子有沿场强方向的速度2v0,就必是重力作用使竖直向上的速度变为零；如肯定不考虑粒子重力,这只有在电场无限大,名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 带电粒子受电场力的作用,学习必备
26、欢迎下载且速度沿电场在电场方向上的速度相比可忽视不计的极限状态,方向才能成立；而此题中 v0与 vB 相比不能忽视不计,因此此题应考虑带电粒子的重力；【分析解答】在竖直方向做匀减速直线运动 2gh=v0 2依据动能定理【评析】依据初、末速度或者运动轨迹判定物体的受力情形是解决与运动关系问题的基本功；即使在电学中, 带电粒子的运动同样也要应用这个基本功；通过这样一些题目的训练,多积累这方面的体会,特别必要；例 13 在边长为 30cm的正三角形的两个顶点 A,B 上各放一个带电小球,其中Q1=4 10-6 Q2=- 4 10-6C,求它们在三角形另一顶点 C处所产生的电场强度；【错解】C点的电场
27、强度为 Q1,Q2 各自产生的场强之和,由点电荷的场强公式,E=E1+E2=0 【错解缘由】认为 C点处的场强是Q1, Q2 两点电荷分别在C点的场强的代数和；【分析解答】运算电场强度时,应先运算它的数值,电量的正负号不要代入公式中,然后依据电场源的电性判定场强的方向,用平行四边形法求得合矢量,就可以得出答案；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载由场强公式得：C点的场强为E1,E2 的矢量和,由图812 可知, E,E1,E2 组成一个等边三角形,大小相同,E 2=4 10 5（N C）方向与 A
28、B边平行；例 14 置于真空中的两块带电的金属板,相距 1cm,面积均为 10cm 2,带电量分别为Q1=2 10-8C,Q2=- 2 10-8C,如在两板之间的中点放一个电量 q=5 10-9C的点电荷,求金属板对点电荷的作用力是多大？【错解】点电荷受到两板带电荷的作用力,此二力大小相等,方向相同,由【错解缘由】库仑定律只适用于点电荷间相互作用,此题中两个带电金属板面积较大,相距较近,不能再看作是点电荷,应用库仑定律求解就错了；【正确解答】两个平行带电板相距很近,其间形成匀强电场,电场中的点电荷受到电场力的作用；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 26 页精选学习资料
29、- - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【评析】假如以为把物懂得题当作算算术,只要代入公式就完事大吉；那就走入了学习物理的 误区；例 15 如图 8 14,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,弹簧伸长量为伸长量变为x2,就有：（）【错解】应选 B 【错解缘由】x 1,如两球电量各漏掉一半,弹簧错解只留意到电荷电量转变,忽视了两者距离也随之变化,导致错误；【分析解答】名师归纳总结 由题意画示意图,B球先后平稳,于是有第 14 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - -
30、- 学习必备 欢迎下载【评析】r 常指弹簧形变后的总长度（两电荷间距离）；例 16 有两个带电量相等的平行板电容器 A 和 B,它们的正对面积之比 SASB=31,板长之比l AlB=21,两板距离之比 dAdB=41,两个电子以相同的初速度沿与场强垂直的方向分别射入两电容器的匀强电场中,之比；【错解】【错解缘由】并顺当穿过电场, 求两电子穿越电场的偏移距离把电容器的电压看成是由充电电量和两板正对面积打算而忽视了板间距离对电压的影 响,所以电压比和偏离比都搞错了；【分析解答】名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习
31、必备 欢迎下载【评析】高考中此题只能作为一道挑选题（或填空题）显现在试卷上；许多考生为了腾出时间做大题, 急赶忙忙不做公式推导,直接用数字运算导致摸索问题不全面,以至会做的题目得不到分；同时按部就班解题,养成比较好的解题习惯,考试时就会处变不惊,稳中求准,稳中求快；例 17 如图 8 15 所示,长为 l 的绝缘细线,一端悬于 O点,另一端连接一质量为 m的带负电小球,置于水平向右的匀强电场中,在 O点向右水平拉直后从静止释放,细线遇到钉子后要使小球刚好饶钉子 O 在竖直平面内作圆周运动,求 OO 长度；【错解】摆球从 A 落下经 B 到 C的过程中受到重力G,绳子的拉力T 和电场力 F电三个
32、力的作用,并且重力和电场力做功,拉力不做功,由动能定理名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 摆球到达最低点时,摆线遇到钉子学习必备欢迎下载O 在竖直平面内做圆O 后, 如要小球刚好绕钉子周运动,如图816；就在最高点D应满意：从 C到 D的过程中,只有重力做功（负功）,由机械能守恒定律【错解缘由】考生以前做过不少“ 在重力场中释放摆球；摆球沿圆弧线运动的习题” ；受到这道题思维定势的影响, 没能分析出此题的摆球是在重力场和电场叠加场中运动；小球同时受到重力和电场力的作用,这两个力对摆球运动轨迹都有影响；受“ 最高点”
33、 就是几何上的最高点的思维定势的影响,没能分析清晰物理意义上的“ 最高点” 含义；在重力场中应是重力方向上物体运动轨迹的最高点,恰好是几何意义上的最高点；而此题中, “ 最高点” 就是重力与电场力的合力方向上摆球运动的轨迹的最高点；【正确解答】此题是一个摆在重力场和电场的叠加场中的运动问题,由于重力场和电场力做功都与名师归纳总结 路径无关,因此可以把两个场叠加起来看成一个等效力场来处理,如图817 所示,第 17 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 =60 ；开头时,摆球在合力F 的作用下沿力的方向作匀加速直线运动,从
34、A点运动到 B 点,由图 8 17 可知, AOB 为等边三角形,就摆球从 得：A到 B,在等效力场中,由能量守恒定律在 B 点处,由于在极短的时间内细线被拉紧,摆球受到细线拉力的冲量作用,法向分量 v2 变为零,切向重量接着摆球以v1为初速度沿圆弧BC做变速圆周运动,遇到钉子O 后,在竖直平面内做圆周运动,在等效力场中,过点O 做合力 F 的平行线与圆的交点为Q,即为摆球绕O 点做圆周运动的“ 最高点” ,在Q点应满意过 O点做 OPAB 取 OP为等势面,在等效力场中,依据能量守恒定律得：【评析】用等效的观点解决生疏的问题,能收到事半功倍的成效；然而等效是有条件的；在学名师归纳总结 习沟通
35、电的有效值与最大值的关系时,我们在有发热相同的条件将一个直流电的电压（电流）第 18 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 等效于一个沟通电；学习必备欢迎下载前提条件是两个力做功都与路此题中, 把两个场叠加成一个等效的场,径无关；例 18 在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子以速度 v 垂直电场线射入电场,在穿越电场的过程中,粒子的动能由 Ek增加到 2Ek,如这个带电粒子以速度 2v 垂直进入该电场,就粒子穿出电场时的动能为多少？【错解】设粒子的的质量m,带电量为 q,初速度 v；匀强电场为E,在 y 方向的位移为y,如图818 所示
36、；【错解缘由】认为两次射入的在 Y轴上的偏移量相同；实际上,由于水平速度增大带电粒子在电场中的运动时间变短；在 Y 轴上的偏移量变小；【分析解答】建立直角坐标系,初速度方向为 x 轴方向,垂直于速度方向为 y 轴方向；设粒子的的质量 m,带电量为 q,初速度 v；匀强电场为 E,在 y 方向的位移为 y；速度为 2v 时通过匀强电场的偏移量为 y ,平行板板长为 l ；由于带电粒子垂直于匀强电场射入,粒子做类似平抛运动；两次入射带电粒子的偏移量之比为名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【评析】起初
37、始条件发生变化时,应当依据正确的解题步骤,从头再分析一遍；而不是想当然地把上一问的结论照搬到下一问来；由此可见, 严格地依据解题的基本步骤进行操作,能保证解题的精确性,提高效率；其缘由是操作步骤是从应用规律的需要归纳出来的；例 19 A,B 两块平行带电金属板,A 板带负电, B 板带正电,并与大地相连接,P 为两板间一点；如将一块玻璃板插入 A, B两板间,就 P 点电势将怎样变化；【错解】UpB=Up-UB=Ed电常数 增大,电场强度减小,导致Up下降；【错解缘由】没有依据题意画出示意图,对题意的懂得有误；没有依据电势差的定义来判定PB两点间电势差的正负；【分析解答】依据题意作出示意图,画
38、出电场线,图819 所示；UpB=Up-UB 0,我们知道电场线与等势面间的关系：“ 电势沿着电场线的方向降落” 所以B板接地 UB=0 UBp=UB-Up=0-UpUp=-Ed名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载常数 增大,电场强度减小,导致 Up上升；【评析】如何懂得 PB间的电势差减小,P 点的电势反倒上升呢？请留意,B板接地 Up0, PB Up比零电势降落得少了；其电势反倒上升了；间的电势差减小意味着 例 20 如图 8 20 电路中,电键 K1,K2,K3,K4均闭合,在平行板电容器
39、C的极板间 悬浮着一带电油滴 P,（1）如断开 K1,就 P 将_；（2）如断开 K2,就 P 将_；（3）如断开 K3,就 P 将_；（4）如断开 K4,就 P 将_；【常见错解】1 ）如断开 K1,由于 R1 被断开, R2上的电压将增高,使得电容器两端电压下降,就 P 将向下加速运动；P（2）如断开 K2,由于 R3被断开, R2 上的电压将增高,使得电容器两端电压下降,就 将向下加速运动；（3）如断开 K3,由于电源被断开,P将连续悬浮不动；（4）如断开 K4,由于电源被断开,就 P 将加速下降；【错解缘由】R2 上的电压将不变,使得电容器两端电压不变,就R2 上的电压将变为零,使得电
40、容器两端电压下降,上述四个答案都不对的缘由是对电容器充放电的物理过程不清晰；特别是充电完毕后,电路有哪些特点不清晰；【分析解答】名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载电容器充电完毕后,电容器所在支路的电流为零；电容器两端的电压与它所并联的两点的电压相等；此题中四个开关都闭合时,有R1,R2 两端的电压为零,即R1,R2两端等势；电容器两端的电压与R3 两端电压相等；（1）如断开 K1,虽然 R1被断开,但是 就 P 将连续悬浮不动R2两端电压仍为零,电容器两端电压保持不变,（2）如断开 K2,由于
41、R3 被断开,电路再次达到稳固时,电容器两端电压将上升至路端电压 R2 上的电压仍为零,使得电容器两端电压上升,就P 将向上加速运动；（3）如断开 K3,由于电源被断开,电容器两端电压存在一个回路,电容器将放电至极板两端电压为零,P将加速下降；（4）K4 断开,电容器两端断开,电量不变,电压不变,场强不变,P 将连续悬浮不动；【评析】在解决电容器与直流电路相结合的题目时,要弄清晰电路的结构,仍要会用静电场电势的观点分析电路,查找等势点简化电路；例 21 一个质量为 m,带有电荷 -q 的小物块,可在水平轨道 Ox上运动, O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为 E,方向沿
42、Ox 轴正方向,如图 8 21所示,小物体以初速 v0 从 x 0沿 Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力 f 作用,且 f qE；设小物体与墙碰撞时不缺失机械能且电量保持不变；s；【错解】错解一：物块向右做匀减速运动到停止,有求它在停止运动前所通过的总路程名师归纳总结 错解二：小物块向左运动与墙壁碰撞后返回直到停止,有W合= E k,得第 22 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【错解缘由】错误的要害在于没有领悟题中所给的条件f Eq 的含义；当物块初速度向右时,先减速到零,由于 f Eq 物块不行能静止,它将向左加速运动,撞墙后又向右运动,如此往复直