《高考物理复习 专题05 电场线、等势面的分布电势差与电场强度的关系知识点-人教版高三全册物理试题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理复习 专题05 电场线、等势面的分布电势差与电场强度的关系知识点-人教版高三全册物理试题.doc(4页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、二、电场线、等势面的分布,电势差与电场强度的关系电场线、等势面的分布,电势差与电场强度的关系考查的内容主标题:电场线、等势面的分布,电势差与电场强度的关系副标题:剖析考点规律,明确高考考查重点,为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词:电场线、等势面、电势差、电场强度难度:3重要程度:5内容:考点剖析:电场线、等势面的分布,匀强电场中的电势差与电场强度的关系等概念性强,常以选择题的形式进行考查,是高考的热点,几乎每年都考。电场线和等势面可以形象的描述场强和电势。电荷周围所画的电场线条数正比于电荷所带电量。电场线的疏密、方向表示电场强度的大小和方向,沿电场线方向电势降低,等势面垂直电场线等。 电
2、势差U是指电场中两点间的电势之差,UAB=。在匀强电场中UAB=Ed(d为A、B间沿电场方向的距离),电势沿着电场强度的方向降落。典型例题例1如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()AO点的电场强度为零,电势最低BO点的电场强度为零,电势最高C从O点沿x轴正方向,电场强度先减小后增大,电势升高D从O点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势降低【解析】BD圆环上均匀分布着正电荷,根据对称性可知,圆环上各电荷在O点产生的场强抵消,合场强为零圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量,根据电场的叠加原理可知,x轴上电场强度方向
3、向右,根据顺着电场线方向电势降低,可知在x轴上O点的电势最高,故A错误,B正确;O点的场强为零,无穷远处场强也为零,所以从O点沿x轴正方向,场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右,电势降低,故C错误,D正确。例2.(2014上海)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷()A在x2和x4处电势能相等B由x1运动到x3的过程中电势能增大C由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大【解析】BC由x2到x4处场强为x轴负方向,则从x2到x4处逆着电场线方向移动,电势升高,正电荷在x4处电势能
4、较大,故A错误;x1x3处场强为x轴负方向,则从x1到x3处逆着电场线方向移动,电势升高,正电荷在x3处电势能较大,B正确;由x1运动到x4的过程中,由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小,故电场力先增大后减小,故C正确,D错误。例(2014新课标全国卷)如图所示,在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,M30。M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示,已知MN,FP,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则()A点电荷Q一定在MP的连线上B连接PF的线段一定在同一等势面上C将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功DP大于M【解析
5、】AD本题考查了电场问题。根据题意,点电荷Q必在MN的中垂线和PF的中垂线的交点处,过F作MN的垂直平分线交MP于O点,由几何关系可知ON恰好垂直平分PF,故点电荷Q一定位于O点,A项正确;由正点电荷的等势面分布特点可知B项错误;因为是正电荷形成的电场,将正电荷从P点搬运到N点,电场力做正功,C项错误;因为是正电荷形成的电场,越靠近场源电荷的等势面电势越高,D项正确。例4(2015江苏)某电场的电场线如图所示,A、B是一电场线上的两点,则A、B两点的电场强度()A大小相等,方向不同B大小不等,方向不同C大小相等,方向相同D大小不等,方向相同【解析】D.由图可知,A点的电场线较疏,B的电场线较密
6、。所以A点的电场强度小于B点的电场强度,根据电场线某点的切线方向表示电场强度的方向,则知它们的电场强度方向相同,故ABC错误,D正确。例5(2015陕西模拟)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()ABCD【解析】D.电荷做曲线运动,电场力与速度方向不在同一直线上,应指向轨迹弯曲的内侧,不可能沿轨迹的切线方向,则场强也不可能沿轨迹的切线方向,故A错误;负电荷所受的电场力方向与场强方向相反,图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角,电场力做正功,电荷的速率增大,与题不符,故B错误;图中场强方向指向轨迹的内侧,则电场力指向轨迹的外侧,电荷的轨迹应向上弯曲,不可能沿如图的轨迹运动,故C错误;图中场强方向指向轨迹的外侧,则电场力指向轨迹的内侧,而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角,电场力做负功,电荷的速率减小,符合题意,故D正确。