《高考物理 备考艺体生百日突围系列 专题08 静电场（含解析）-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 备考艺体生百日突围系列 专题08 静电场（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc（27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、专题08 静电场第一部分 质点直线运动特点描述电场是电学的基础，也是高考的重点，每年必考。一般以填空题或计算题的形式进行考查。库仑定律、电场线的性质、带电体在静电场中的平衡、平行板电容器、带电粒子在电场中的运动等是考查的重点。特别是带电粒子在电场中的运动结合交变电流、磁场知识巧妙地把电场性质与牛顿运动定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来，更是命题几率较高的热点。在复习本部分时要牢牢抓住力和能这两条主线，将知识系统化，找出它们的联系，做到融会贯通，同时还应注意此部分知识与科技前沿、生活实际等的联系，如静电除尘、电容式传感器、喷墨打印机、静电分选器、示波器等。预测今年对电场考查选择题和计算
2、均有：选择题主要检测考生对重要概念的理解和基本规律的运用重点考查库仑定律、电场、电场强度、电场线、匀强电场、电场强度的叠加、匀强电场中电势差根电场强度的关系、电容器的电容等基本概念、基本规律的综合运用；计算题仍是以高分值高难度形式出现，重点是考查电场力、电势能、电势差、电势等概念与力学综合。从近几年的高考来看，随着招生比例的增大，试题的难度相对而言有所下降，思维难度大，起点高的超难试题没有了，但同时送分题也没有了，在论述题，计算题的思维起点都不是很高，随着对物理过程研究的深入，思维难度逐步增大，因此有效的考查了学生的物理思维能力。因此抓好基本物理知识的教学仍是中学物理教学的首要任务。把握好复习
3、节奏，适当降低起点和速度，着重学生思维能力的培养过程，以基础题训练方法，努力培养学生正确，良好的解题习惯，加强对学生复习方法，应试策略与技巧的训练和指导。第二部分 知识背一背一、电荷守恒定律1物质的电结构：构成物质的原子本身包括：带正电的质子和不带电的中子构成原子核，核外有带负电的电子，整个原子对外较远位置表现为电中性2元电荷：最小的电荷量，其值为e1.601019 C.其他带电体的电荷量皆为元电荷的整数倍3电荷守恒定律（1）内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变（2）起电方式：摩擦起电、接触起电、
4、感应起电（3）带电实质：物体带电的实质是得失电子二、库仑定律1点电荷：是一种理想化的物理模型，当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷2库仑定律（1）内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上（2）公式：Fk，其中比例系数k叫做静电力常量，k9.0109 Nm2/C2.（3）适用条件：真空中；点电荷.3库仑定律的理解：库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷点电荷是一种理想化的物理模型，当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时，可以视其为点电荷而适用库仑定律，否则不能适用三、电场及
5、电场强度1静电场（1）电场是存在于电荷周围的一种物质，静电荷产生的电场叫静电场（2）电荷间的相互作用是通过电场实现的电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用2电场强度（1）物理意义：表示电场的强弱和方向（2）定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度（3）定义式：E.（4）单位：N/C或V/m.（5）矢量性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，电场强度的叠加遵从平行四边形定则3场强三个表达式的比较表达式比较EEkE意义电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中E与U关系式适用条件一切电场真空；点电荷匀强电场决定因素由电
6、场本身决定，与q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定四、电场线1电场线的定义：为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一系列的曲线，使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场强度的大小2几种典型电场的电场线分布（1）正点电荷的电场如图甲所示：电场线由正电荷出发，到无穷远终止（2）负点电荷的电场如图乙所示：电场线由无穷远出发，到负电荷终止（3）匀强电场的电场线分布如图丙所示特点：间隔相等的平行直线（4）点电荷与带电金属板的电场线的分布如图丁所示（5）等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场两点电荷的连线及其中垂线上的电场分布及特点
7、的比较如下：比较项目等量同种点电荷等量异种点电荷电场线图示连线中点O处的场强为零中垂线上最大连线上最小由O沿中垂线向外场强的变化先变大后变小逐渐减小关于O点对称的两点A与A，B与B场强的关系等大、反向等大、同向五、电场力做功与电势能1电场力做功的特点（1）在电场中移动电荷时，电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，可见电场力做功与重力做功相似（2）在匀强电场中，电场力做的功WEqd，其中d为沿电场线方向的位移2电势能（1）定义：电荷在电场中具有的势能电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功（2）电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功等于电势能的减少量，即WABEpAE
8、pB 。（3）电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零六、电势和等势面1电势（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值（2）定义式：.（3）矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正（负）表示该点电势比电势零点高（低）（4）相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零势点的选取的不同而不同（5）沿着电场线方向电势逐渐降低2等势面（1）定义：电场中电势相等的各点构成的面（2）特点电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直在等势面上移动电荷时电场力不做功电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面等差等势面越密
9、的地方电场强度越大；反之越小 七、电势差1电势差：电荷q在电场中A、B两点间移动时，电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值，叫做A、B间的电势差，也叫电压公式：UAB.单位：伏（V）2电势差与电势的关系：UABAB，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，而且有UABUBA.3电势差UAB由电场中A、B两点的位置决定的，与移动的电荷q、电场力做的功WAB无关，与零电势点的选取也无关4电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积即UEd，也可以写作E.八、电容器与电容1电容器（1）组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成（2）带电量：每个极板所带
10、电荷量的绝对值（3）电容器的充电和放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能2电容（1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值（2）定义式：C（3）物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量3平行板电容器（1）影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比（2）决定式：C，k为静电力常量九、带电粒子在电场中的加速1.带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子_动能_的增量（1）在匀
11、强电场中：WqEdqUmv2mv或FqEqma.（2）在非匀强电场中：WqUmv2mv.十、带电粒子在电场中的偏转1进入电场的方式：一个质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0垂直于电场线方向进入两平行金属板间的匀强电场，两板间的电势差为U.2受力特点：粒子所受电场力大小不变，且电场力的方向与初速度v0的方向垂直3运动特点：做匀变速曲线运动，与力学中的平抛运动类似第三部分 技能+方法一、对电荷守恒定律、库仑定律的理解及应用1处理两相同金属球（视为点电荷）接触后电量重分问题时，应注意两者带电的异同，重放后其库仑力可能有两个解2在公式Fk中当r0时，库仑定律不再成立，两电荷不能视为点电荷，此时可
12、用微元法、割补法等对带电体做等效处理化非点电荷为点电荷，进而应用库仑定律解决问题二、对电场强度的理解及电场强度的叠加电场强度三个表达式的比较表达式比较EEkE公式意义电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中E与U关系式适用条件一切电场真空；点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定，与q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定相同点矢量，遵守平行四边形定则，单位：1 N/C1 V/m三、对电场线的理解及应用1. 孤立点电荷的电场（1）正（负）点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外（内）.（2）离点电荷越近，电场线越密（电场强度越大）2等量同（异）电荷的电场等 量 同
13、种 电 荷两点电荷连线中点O处的电场强度为零，从两点电荷连线中点O沿中垂面（线）到无限远，电场强度先变大后变小两点电荷连线中垂线上各点的电场强度方向和中垂线平行关于O点对称的两点A与A，B与B的电场强度等大、反向等 量 异 种 电 荷两点电荷连线上各点的电场强度方向从正电荷指向负电荷，沿两点电荷连线方向电场强度先变小再变大两点电荷连线的中垂面（线）上，电场强度方向相同，且与中垂面（线）垂直关于O点对称的两点A与A，B与B的电场强度等大、同向3.应用电场线进行以下判断：（1）电场力的方向正电荷的受力方向和电场线方向相同，负电荷的受力方向和电场线方向相反；（2）电场强度的大小（定性）电场线的疏密可
14、定性判断电场强度的大小；（3）电势的高低与电势降低的快慢沿电场线的方向电势逐步降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向；（4）等势面的疏密电场越强的地方，等差等势面越密集；电场越弱的地方，等差等势面越稀疏【例1】如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电Q，B带电9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为 （ ）A. 正，B的右边0.4 m处 B. 正，B的左边0.2 m处C. 负，A的左边0.2 m处 D. 负，A的右边0.2 m处【答案】 C若C放在B的右边，A的电荷量小于B且AC距离大于BC距离，据可得A对C
15、的力小于B对C的力，C不可能平衡。则不可能。综上，AB两项均不正确。CD：若C带负电若C放在B的右边，A受力均向右，A不可能平衡。则不可能；若C放在AB连线上，C受力均向左，C不可能平衡。则不可能；若C放在A左边，设AC间距为x，AB间距为r，则要使三者均平衡，对C分析可得： ，解得： 综上C项正确，D项错误。点睛：三个点电荷的自平衡可总结为：两同夹异(从力的方向角度分析)，两大夹小(从力的大小角度分析)。【例2】如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和-q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘轻弹簧连接，当系统静止时弹簧的压缩量为，下列过程都在弹性限度内，则下列说法正确的是 （
16、 ）A. 仅将+Q变成-Q，平衡时弹簧伸长量等于B. 仅将+Q变成-Q，平衡时弹簧伸长量大于C. 仅将+Q变成+2Q，平衡时弹簧压缩量等于2D. 仅将+Q变成+2Q，平衡时弹簧压缩量大于2【答案】 D点睛：根据库仑定律及胡克定律列式分析，电荷量变化，库仑力变化，两球的距离变化，弹力变化，根据平衡条件列方程计算即可 【例3】将两个质量均为m的小球a、b用绝缘细线相连，竖直悬挂于O点，其中球a带正电、电荷量为q，球b不带电，现加一电场强度方向平行竖直平面的匀强电场(没画出)，使整个装置处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线Oa与竖直方向的夹角为30，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为 （ ）A.
17、 B. C. D. 【答案】 B四、 电场力做功及电场中的功能关系1.求电场力做功的几种方法（1）由公式W=Flcos计算，此公式只适用于匀强电场中，可变形为W=Eqlcos.（2）由WAB=qUAB计算，此公式适用于任何电场.（3）由电势能的变化计算：WAB=EpA-EpB.（4）由动能定理计算：W电场力+W其他力=Ek2.电场中的功能关系（1）若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变.（2）若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变.（3）除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.3.电势能高低的比较方法（1）根据电场力做功比较：不论是正电荷还是负电
18、荷，电场力做正功，电势能就减少；电场力做负功，电势能就增加.（2）根据电势能与电势的关系式Ep=q判断，式中的q是带正负号的，对于正电荷，电势高处，电势能大；对于负电荷，电势高处，电势能反而小.五、电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系1电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向2电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面3电场强度数值与电势数值无直接关系：电场强度大（或小）的地方电势不一定大（或小），零电势可人为选取， 而电场强度是否为零则由电场本身决定4.几种常见的电场的等势面分布5.电势
19、高低的四种判断方法六 、电势高低及电势能大小的比较电势高低的三种判断方法依据电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低依据电场力做功根据UAB，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断A、B的高低依据场源电荷的正负取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低电势能高低的四种判断方法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加电荷电势法正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大公式法由EPqp，将q、P的大小、正负号一起代入公式，EP的正值越大电势能越大，EP的负值越小，电势能越大【例4】如图，在水平向右的匀强
20、电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了14J，金属块克服摩擦力做功10J，重力做功22J，则以下判断正确的是 （ ）A. 金属块带正电荷B. 金属块克服电场力做功8JC. 金属块的电势能减少2JD. 金属块的机械能减少10J【答案】 C【点睛】根据动能定理求出电场力做功即可判断电场力方向与场强的关系，分析金属块的电性知道电场力做功量度电势能的改变知道重力做功量度重力势能的改变除重力以外的力做功等于机械能的变化【例5】如图所示，电荷量相等的两个电荷Q1和Q2，两者连线及中垂线上分别有A点和B点，则下列说法正确的是 （ ）A. 若两者是同种电荷，则A
21、点的电势一定高于B点的电势B. 若两者是同种电荷，则A点的场强一定大于B点的场强C. 若两者是异种电荷，则A点的电势一定高于B点的电势D. 若两者是异种电荷，则A点的场强一定大于B点的场强【答案】 D【点睛】若两电荷是同种电荷，根据电场的对称性分析电场强度的关系，电场线越密，场强越大若两电荷是异种电荷，根据顺着电场线方向降低，分析电势的高低；在两电荷的连线上，O点场强最小，在连线的中垂线上O点的场强最大【例6】在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，M30、P90，直角边NP的长度为4 cm。已知电场方向与三角形所在平面平行，M、N和P点的电势分别为3 V、15 V和12 V
22、。则电场强度的大小为 （ ）A. B. C. D. 【答案】 A【解析】过P点作斜边MN的垂线交MN于O点，如图所示由几何知识可知N、O间的距离NO2 cm，M、O间的距离MO6 cm，由匀强电场的特点得O点的电势为 ，即O、P在同一等势面上，由电场线与等势面的关系和几何关系知：，故A正确。综上所述本题答案是：A七、平行板电容器的动态分析1.平行板电容器动态问题分析的理论依据（1）平行板电容器的电容C与板距d、正对面积S、介质介电常数r间的关系（2）平行板电容器内部是匀强电场，所以场强（3）电容器所带电荷量Q=CU.（4）由以上三式得 该式为平行板电容器极板间匀强电场的场强的决定式,常通过来分
23、析场强的变化.2.两类动态问题分析比较（1）第一类动态变化：两极板间电压U恒定不变（2）第二类动态变化：电容器所带电荷量Q恒定不变八、带电体在匀强电场中做直线运动问题的分析1.带电粒子在电场中的重力问题（1）基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）.（2）带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力.九、 带电粒子在匀强电场中的偏转1.粒子的偏转角（1）以初速度v0进入偏转电场：如图所示，设带电粒子质量为m，带电荷量为q，以速度v0垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为U1，若粒子飞出电场时
24、偏转角为，则，其中，解得结论：动能一定时tan与q成正比，电荷量相同时tan与动能成反比.（2）经加速电场加速再进入偏转电场不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压U0加速后进入偏转电场的，则由动能定理有： 由式得： 结论：粒子的偏转角与粒子的q、m无关，仅取决于加速电场和偏转电场.2.粒子在匀强电场中偏转时的两个结论（1）以初速度v0进入偏转电场.作粒子速度的反向延长线，设交于O点，O点与电场边缘的距离为x，则结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的处沿直线射出.（2）经加速电场加速再进入偏转电场：若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压U0加速后进入偏转电场的，可推得偏移量，偏转角正切：
25、结论：无论带电粒子的m、q如何，只要经过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，它们飞出的偏移量y和偏转角都是相同的，也就是轨迹完全重合.【例7】两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关K，电源即给电容器充电 （ ）A. 保持K接通，增加两极板间距，则两极板间的电场强度增大B. 保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量减小C. 断开K，减小两极板间距，则两极板间的电压减小D. 断开K，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电压增大【答案】 C【点睛】电容器与电源相连，两极板间的电势差不变，通电后断开，则两极板上的电量不变； 由平
26、行板电容器电容，根据某些量的变化可知电容的变化，由可知电压或电量的变化. 【例8】如图甲所示两平行金属板,B板接地。从t=0时刻起AB板接电源，A板电势随时间变化图象如图乙，板间一带正电粒子（不计重力）由静止开始在电场力作用下运动。板间距足够长，则下列说法正确的是 （ ）A. 粒子在两板间往复运动B. t=时粒子速度为零C. t=到t=这段时间内粒子的电势能降低,电场力对粒子做正功D. t=时与t=时粒子速度之比是1:4【答案】 D【例9】一束初速不计的电子流在经U= 5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d = 1.0cm，板长l = 5
27、.0cm，（电子带电量为e，质量为m），则：（1） 推导出v0的表达式；（2） 要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压?【答案】 （1）（2）400V【解析】在加速电压一定时，偏转电压U越大，电子在极板间的偏转距离就越大当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压。解：（1）加速过程，由动能定理得： 解得第四部分 基础练+测一、选择题1如图所示，在电场强度大小为E0的水平匀强电场中，a、b两点电荷分别固定在光滑水平面上，两者之间的距离为l当a、b的电量均为+Q时，水平面内与两点电荷距离均为l的O点处有一电量为+q的点电荷恰好处于平衡状态如果仅
28、让点电荷a带负电，电量大小不变，其他条件都不变，则O点处电荷的受力变为 （ ）A. B. C. D. 【答案】 D【解析】开始时，对放在O点的点电荷由平衡知识可知： ；当让点电荷a带负电时，则a、b对O点点电荷的库仑力竖直向上在，则O点处电荷的受力变为，故选D.2水平面内有一等边三角形ABC，O点为三角形的几何中心，D点为O点正上方一点，O点到A、B、C、D四点的距离均为L。现将三个电荷量均为Q的正点电荷分别固定在A、B、C三处，已知静电常量为k,则D点的场强大小为 （ ）A. B. C. D. 【答案】 D3如图所示，水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，一带电小球由MN上方的A点以一定初
29、速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，由此可知 （ ）A. 从B到C，小球的机械能减小B. 从B到C，小球的电势能减小C. 从A到B与从B到C小球的运动时间一定相等D. 从A到B与从B到C小球的速度变化量相同【答案】 A【解析】进入电场前，小球受重力；进入电场后，小球受重力、和竖直方向的电场力；所以小球水平方向做匀速直线运动。由题意得小球竖直方向先加速(A到B)后减速到零(B到C)。AB：B到C小球竖直方向做减速运动，所以电场力向上；B到C，电场力对小球做负功，小球的电势能增加，机械能减小。故A项正确，B项错误。C：A到B与B到C水平方向以及竖直方向的位移关系均未知，则从A
30、到B与从B到C小球的运动时间关系不确定。故C项错误。D：从A到B与从B到C小球水平方向速度不变，竖直方向速度变化相反。故D项错误。点睛：将曲线运动分解成简单的直线运动是常用的解题方法。 4如图所示为示波管内的聚焦电场，图中实线为电场线,虚线为等势线，a，b，c为静电场中的三点，b，c在同一条直线的电场线上，则下列说法正确的是 （ ）A. a，b,c三点中，c点电势最高B. a,b,c三点中，a点场强最大C. 正电荷在b点的电势能大于在c点的电势能D. 负电荷在b点由静止释放，仅在电场的作用下能沿直线由b点运动到c【答案】 C【点睛】沿着电场线方向，电势降低，电场线的疏密程度反映场强的大小，电势
31、能由求出。5如图所示，一平行板电容器与电源连接，开关S先接通，过一会再断开，在电容器中间的M点固定一一个正点电荷，用C表示电容器的电容；用E表示两板间的电场强度； 表示M点的电势；Ep表示点电荷的电势能。将B板向上移一小段距离x，则下列图像关系正确的是 （ ）A. A B. B C. C D. D【答案】 C6x轴上固定两个点电荷、，其在x轴上产生的电势随x变化的关系如图像所示，M、N、P是x轴上的三点，N为图像的最低点，且MN=NP，下列说法正确的是 （ ）A. M点的电场强度为零B. N点的电场强度为零C. M、N之间的电场方向沿x轴的负方向D. 将一个带正电的试探电荷从M点沿x轴移到P点
32、，静电力先做负功后做正功【答案】 B【解析】A.x图线的切线斜率表示电场强度的大小，可知N处场强为零，M处的场强不为零，故A错误，B正确；C. M点的电势为零，N电势小于零，因沿电场线方向电势降低，故在MN间电场方向由M指向N，沿x轴正方向，故C错误；D. 从M点沿x轴移到P点，电势先降低后升高，正电荷电势能先减小后增大，故静电力先做正功后做负功，故D错误。故选：B。点睛：-x图线的切线斜率表示电场强度的大小，在-x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向，根据沿电场线方向电势降低，由电势能的变化判断做功。7如图所示的电路中，PQ为平行板电容器，G为静电计，开关
33、K闭合后静电计的指针张开一定的角度。下列说法正确的是 （ ）A. 断开开关K，将电容器的极板P向左移动少许，静电计的指针张开的角度变大B. 保持开关K闭合，将滑动变阻器R的滑片向右滑动，静电计的指针张开的角度变大C. 保持开关K闭合，将电容器的极板P向下移动少许，静电计的指针张开的角度变小D. 断开开关K，在两极板P、Q之间插入一陶瓷板，静电计的指针张开的角度变大【答案】 A【点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合， 等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变8（多选）
34、如图（a）所示，A、B、C 三点是在等量同种正电荷电荷连线垂线上的点，一个带电量为 q，质量为 m 的点电荷从 C 点由静止释放，只在电场力作用下其运动的 v- t 图像如图(b) 所示，运动到 B 点处对应的图线的切线斜率最大（图中标出了该切线），其切线斜率为 k，则 （ ）A. A、B两点间的电势差B. 由 C 点到 A 点电势逐渐降低C. B 点为中垂线上电场强度最大的点，大小为D. 该点电荷由 C 到 A 的过程中物块的电势能先减小后变大【答案】 BC【点睛】明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，据v-t图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口9（多选）在匀强电场中有相距d
35、2cm的a、b两点，电势差Uab=50V,则匀强电场的电场强度可能为 （ ）A. E1103V/m B. E2103V/mC. E3103V/m D. E4103V/m【答案】 CD【解析】在匀强电场中，若a、b两点在同一电场线上，由Uab=Ed，得：；若a、b两点不在同一电场线，由UabEd，得：，所以匀强电场的电场强度E可能为3103V/m和4103V/m，不可能为1103V/m和2103V/m故AB错误，CD正确故选CD。考点：电场强度【名师点睛】本题中要注意公式U=Ed中d是沿着电场强度方向的两点间的距离，若两点不在电场线上，要运用投影的方法求解d。10（多选）如图甲所示，直线AB是某
36、电场中的一条电场线若有一电子仅在电场力的作用下以某一初速度沿直线AB由A运动到B，其速度图象如图乙所示，下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势A、B，以及电子在A、B两点所具有的电势能EPA、EPB和动能EKA、EKB，以下判断正确的是 （ ）A. EAEB B. AB C. EPAEPB D. EKAEKB【答案】 AC考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题根据图象考查对电场的认识，要求学生能从图象中找出加速度的大小及速度的变化，再应用动能定理及牛顿第二定律进行分析判断；同时还需注意，电势能是由电荷及电场共同决定的，故不能忽视了电荷的极性。 二、非选择题11如图所示，一带电粒子以
37、一定的初速度垂直于场强方向沿上板边缘射入匀强电场，刚好从下板右边缘飞出。已知极长为L，如果带电粒子的速度变为原来的2倍，当它的竖直位移等于板间距时，试计算它运动全过程中的水平位移x为多少？（不计粒子重力）【答案】 【解析】带电粒子以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入电场时做类平抛运动，由类平抛运动的规律得出前后两次偏转位移的关系；粒子离开电场后速度反向延长线交上板的中点，根据三角形相似再结合几何关系，求出水平射程x。在竖直方向： 水平方向： 粒子的加速度为： 联立以上解得： 粒子偏出时速度的反向延长线交上极板的中点如图所示：由三角形相似得： 根据几何关系有： 联立解得： 点睛：本题主要考查了带
38、电粒子在电场中的偏转，运用运动的分解法研究类平抛运动，根据三角形相似法求出水平射程。12如图甲所示，A和B是真空中正对面积很大的平行金属板，位于两平行金属板正中间的O点有一个可以连续产生粒子的粒子源，AB间的距离为L现在A、B之间加上电压UAB随时间变化的规律如图乙所示，粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生N个相同粒子，这种粒子产生后，在电场力作用下由静止开始运动，粒子一旦碰到金属板，它就附在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A、B板电势已知粒子质量为，电荷量， ， ， ，忽略粒子重力，不考虑粒子之间的相互作用力，求：（1）t0时刻产生的粒子，运动到B极板所经历的时间t0；（2）在时间内，产生的粒子不能到达B板的时间间隔；（3）在时间内，产生的粒子能到达B板的粒子数与到达A板的粒子数之比k【答案】 （1）（2）（3）2:1（2）对刚好不能到达B极板的粒子，先做匀加速运动，达到速度vm后，做匀减速运动，到达B极板前速度减为0，设匀加速时间为，匀减速时间为，全程时间为t，则匀加速的加速度： 匀减速的加速度大小： 由： 得： 所以： 由： 得： （3）设刚好不能到达B极板的粒子，反向加速到A极板的时间为，所以：