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1、江蘇桃州中學(xué)2019 高考物理二輪練習(xí)導(dǎo)學(xué)案1.2 電場(chǎng)力的性質(zhì)第一章靜電場(chǎng)【課題】 1.2 電場(chǎng)力的性質(zhì)編制人：王文科審核：張小創(chuàng)年月日【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解電場(chǎng)強(qiáng)度及其矢量性，掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，并進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算、2、明白用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的方法、理解引入電場(chǎng)線的意義、【知識(shí)要點(diǎn)】1、電場(chǎng)(1) 電場(chǎng)是電荷周圍客觀存在的_、靜止的電荷之間確實(shí)是通過(guò)電場(chǎng)傳遞發(fā)生_作用的(2) 電場(chǎng)最差不多的性質(zhì)確實(shí)是對(duì)位于電場(chǎng)中的電荷施以_的作用2、電場(chǎng)強(qiáng)度E(1) 描述電場(chǎng) _的性質(zhì) ( 描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱以及方向 ) 的物理量(2) 重要意義：某處場(chǎng)強(qiáng)E，電量為q 的電荷在那兒受到電場(chǎng)力便可由F=Eq求出3、場(chǎng)

2、強(qiáng)的計(jì)算(1)E=F/q是定義式，適用于任何電場(chǎng)、E 與 _、 _無(wú)關(guān)，只取決于電場(chǎng)_，E的方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受_的方向(2)E kQ/r 2，僅適用于 _ 點(diǎn)電荷 Q形成的電場(chǎng)(3)E=U AB/d AB，僅適用于 _ 電場(chǎng)，其中dAB是沿 _方向兩點(diǎn)A、 B 之間的距離(4) 當(dāng)存在幾個(gè)產(chǎn)生電場(chǎng)的“場(chǎng)源”時(shí)，某處的合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)、應(yīng)為各“場(chǎng)源”在此電場(chǎng)強(qiáng)度的 矢量和4、電場(chǎng)線(1) 特點(diǎn)電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而的、實(shí)際不存在的理想化模型、電場(chǎng)線始于 ( 或無(wú)窮遠(yuǎn) ) ，終于無(wú)窮遠(yuǎn)或，是不閉合曲線、任意兩條都不相交、電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的，某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電

3、場(chǎng)線是等間距的平行線、表示電勢(shì)的高低沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)_ 、(2) 需熟記以下幾個(gè)特別電場(chǎng)的電場(chǎng)線的形狀正、負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)；等量異種電荷電場(chǎng)；等量同種電荷電場(chǎng)；勻強(qiáng)電場(chǎng)、(3) 電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系在一般情況下電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡不重合，物體的運(yùn)動(dòng)由受力和初速度兩者共同決定、只有在同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)、帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場(chǎng)線重臺(tái)；電場(chǎng)線是直線；帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場(chǎng)線方向在同一直線上、帶電粒子只受電場(chǎng)力作用、【典型例題】【例題 1】在電場(chǎng)中某點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷，其電荷量為q，受到的電場(chǎng)力為F，那么該點(diǎn)的電F場(chǎng)強(qiáng)度為E q，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A

4、、假設(shè)移去檢驗(yàn)電荷q，那么該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)榱鉋km，求：B、假設(shè)電荷量為2q，那么在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力為2FC、假設(shè)電荷量為2q，那么該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小不變，方向改變D、假設(shè)電荷量為2q. ，那么該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小不變，方向不變【例題2】(2017 高考重慶理綜) 如下圖，電荷量為q 和 q別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有()的點(diǎn)電荷分A、體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)B、體中心和各邊中心C、各面中心和各邊中心D、體中心和各面中心【例題 3】(2018 廣州模擬 ) 上圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，兩點(diǎn)，假設(shè)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到電場(chǎng)

5、力作用，判斷是 ()A、帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)a、 b 是軌跡上的依照此圖可作出的正確B、帶電粒子在a、 b 兩點(diǎn)的受力方向C、帶電粒子在a、 b 兩點(diǎn)的加速度何處較大D、帶電粒子在a、 b 兩點(diǎn)的速度何處較大【例題 4】(2018 浙江永嘉三校聯(lián)考) 如下圖，半徑為 R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，在環(huán)的底端 B 點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的小珠，環(huán)上邊套有一個(gè)質(zhì)量為m，帶與小珠等量正電荷的小球，現(xiàn)將小球從A點(diǎn) ( 半徑水平 ) 由靜止釋放開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)( 30 )OAAOC時(shí)獲得的最大動(dòng)能為(1) 小球在 A 點(diǎn)剛釋放時(shí)運(yùn)動(dòng)的加速度 a；(2) 小球從位置 A 運(yùn)動(dòng)到位置 C的過(guò)程中所受

6、靜電力做的功 W；(3) 小球在位置 C時(shí)受到圓環(huán)對(duì)它的作用力、【反饋訓(xùn)練】1、如右圖所示，一根長(zhǎng)L 1.5m 的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為 E 1.0 105N/C、與水平方向成 30角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桿的下端 M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量 Q 4.5 10 6C；另一帶電小球B 穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q 1.0 10 6C，質(zhì)量 m 1.0 102kg. 現(xiàn)將小球 B 從桿的上端 N 靜止釋放，小球B 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)、 ( 靜電力常量 k 9.0 109 N m2/C 2，取 g 10m/s 2) 求：(1) 小球 B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？(2) 小球 B的速度最大時(shí)，

7、距 M端的高度 h1 為多大【能力訓(xùn)練】1. 如下圖，在正六邊形的 a、c 兩個(gè)頂點(diǎn)上各放一帶正電的點(diǎn)電荷， 電荷量大小基本上 q1，在 b、 d 兩個(gè)頂點(diǎn)上，各放一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，電荷量大小基本上 q2， q1q2. 六邊形中心 O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)可用圖中的四條有向線段中的一條來(lái)表示，它是 ()A、 E1B、 E2C、 E3D、 E42.(2017 課標(biāo)全國(guó)理綜 ) 一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc 從 a 運(yùn)動(dòng)到 c.質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的、關(guān)于b 點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的方向，以下圖示中可能正確的選項(xiàng)是( 虛線是曲線在 b 點(diǎn)的切線 )()3.(2018 衡水中學(xué) )、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)

8、點(diǎn)，一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下以A一定的初速度從 A 點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)，其速度 v 和時(shí)間 t 的關(guān)系圖象如右圖所示，那么此電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布可能是下圖中的()4. 兩帶電荷量分別為q和q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為，能正確反映兩電荷連線上L場(chǎng)強(qiáng)大小 E與 x 關(guān)系的是圖 ()5. 如下圖， 實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中 M點(diǎn)以相同速度垂直于電場(chǎng)線方向飛出 a、 b 兩個(gè)帶電粒子，運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖中虛線所示，那么 ()A、 a 一定帶正電， b 一定帶負(fù)電B、 a 的速度將減小， b 的速度將增加C、 a 的加速度將減小，b 的加速度將增加D、兩個(gè)粒子的動(dòng)能，一個(gè)增加一個(gè)減小6.

9、(2017 海南卷 ) 如下圖， M、 N 和 P 是以 MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心， 60 . 電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)MOP點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)， 這時(shí) O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；假設(shè)將 N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P 點(diǎn)，那么 O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2. E1 與 E2 之比為 ()A、 1 2B、 2 1C、 23D、 4 37、在如下圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有、b兩點(diǎn)、其中 、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小aa相等、方向相反的是 ()A、甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、 b 兩點(diǎn)B、乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、 b 兩點(diǎn)C、丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線

10、等距的a、 b 兩點(diǎn)D、丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、 b 兩點(diǎn)8、如下圖， 把一個(gè)帶電小球A 固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球 B. 現(xiàn)給 B 一個(gè)沿垂直 AB方向的速度 v0，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A、假設(shè) A、 B 為異種電荷， B球一定做圓周運(yùn)動(dòng)B、假設(shè) 、B為異種電荷，B球可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)AC、假設(shè) A、 B 為同種電荷， B球一定做遠(yuǎn)離 A 的變加速曲線運(yùn)動(dòng)D、假設(shè) A、 B 為同種電荷， B球的動(dòng)能一定會(huì)減小9.(2017 衡陽(yáng)模擬 ) 如下圖，在豎直放置的光滑半圓弧形絕緣細(xì)管的圓心處放一點(diǎn)電荷Q，將質(zhì)量為 m，帶電荷量為 q 的小球從圓弧管水平直徑的端點(diǎn)

11、A 由靜止釋放，當(dāng)小球沿細(xì)管下滑到最低點(diǎn)時(shí)， 對(duì)細(xì)管的上壁的壓力恰好與球重相同，求圓心處的電荷在圓弧管內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小、10.(2018 濱州模擬 ) 如下圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與水平線間夾角 30，方向斜向右上方，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，質(zhì)量為 m的小球帶負(fù)電，以初速度 v0 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速度方向與電場(chǎng)方向一致、mg(1) 假設(shè)小球的帶電荷量為 q E ，為使小球能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)對(duì)小球施加的恒力F1 的大小和方向各如何？2mg(2) 假設(shè)小球的帶電荷量為q E ，為使小球能做直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)對(duì)小球施加的最小恒力F2 的大小和方向各如何？例題答案：1、【答案】 BD【解析】 電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身決

12、定，與放入場(chǎng)中電荷的電量和電性無(wú)關(guān)，該點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力的大小F qE，與電荷的電量成正比，方向與電荷的電性有關(guān)、正確、但在B、 D2、【答案】 D【解析】 由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式和疊加規(guī)律可知，各面頂點(diǎn)上的 4 個(gè)點(diǎn)電荷在過(guò)所在面的中心的垂線上各點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，因此， 體中心和各面中心的合場(chǎng)強(qiáng)一定為零、由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式和疊加規(guī)律可知，各邊中心的合場(chǎng)強(qiáng)不為零、選項(xiàng)D 正確、3、【答案】 BCD【解析】由帶電粒子的彎曲情況能夠判斷出電荷所受電場(chǎng)力方向均為斜向左，B 正確、由于電場(chǎng)線方向未定，因此無(wú)法判定帶電粒子的正負(fù)，A 錯(cuò)誤、由 a 到 b 電場(chǎng)力做負(fù)功，粒子速率減小， D 正確、 a 處的電場(chǎng)線

13、密，帶電粒子所受電場(chǎng)力大，產(chǎn)生的加速度大，C正確、212E4、 答案 (1) g 4kmg(2) E 2mgR(3) mg RkmCq2q2 解析 (1) 小球在點(diǎn)速度最大時(shí)有cos30 2cos30 ，即2，mgkRmgkR因此，剛釋放小球有q22cos45 ，mg k2Rma2小球在 A 點(diǎn)剛釋放時(shí)運(yùn)動(dòng)的加速度a g 4 g.1(2) 小球從 A 運(yùn)動(dòng)到 C，由動(dòng)能定理 mg RW E ，2km1靜電力對(duì)小球做的功WEkm 2mgR.(3) 小球在 C點(diǎn)，依照?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)，有q2v2C2sin30 sin30 mRNkRmg2Ekm解得圓環(huán)對(duì)小球的作用力NC mg R .kQqkQq5、 答案

14、 (1)mg L2 Eqsin (2) 零 h21 Eqsin 思路誘導(dǎo) 通過(guò)分析 B球所受合力求解其加速度. 利用當(dāng) a0 時(shí)速度最大來(lái)求 h1. 解題樣板 (1) 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、 庫(kù)侖力、 桿的彈力和電場(chǎng)力， 沿桿方向運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得_ ma(2 分 )kQqqEsin 解得 a g2 m， (1 分)L m代入數(shù)據(jù)解得 3.2m/s 2.(1分 )a(2) 小球 B 速度最大時(shí)合力為 _，即_ mg，(2 分 )解得 h1代入數(shù)據(jù)解得能力訓(xùn)練答案1. 【答案】 BkQqmg qEsin ， (1 分 )h10.9m、 (1 分 )Q【解析】由E kr 2可知，兩個(gè) q1

15、電荷在 O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向分別指向d 點(diǎn)和左下方頂點(diǎn)，其合場(chǎng)強(qiáng)指向右下方頂點(diǎn)；同理兩個(gè)2 電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)EqE指向 O頂點(diǎn)、由于q1q2，故 E E，那么 E與 E合場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為E2，故 B 正確、2. 【答案】 D【解析】 曲線運(yùn)動(dòng)中， 所受合力應(yīng)指向曲線的凹側(cè)， 也確實(shí)是電場(chǎng)力方向大致指向右下方、負(fù)電荷受的電場(chǎng)力方向跟場(chǎng)強(qiáng)方向相反，由此可知A、 C 錯(cuò)誤；又速率是減小的，故電場(chǎng)力與速度夾角大于90，排除B 選項(xiàng)， D 正確、4mg q3. 【答案】A解析由 v- t 圖象可知， 粒子的速度隨時(shí)間逐漸減小，粒子的加速度逐漸變大，那么電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸變大， 從 A到 B 電場(chǎng)線逐漸變

16、密、 綜合以上分析可知，帶負(fù)電的粒子沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)線疏處到達(dá)密處，應(yīng)選項(xiàng)A 正確 .4. 答案 A 解析 依照兩等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線可直觀地看出，連線的中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，但不為零，關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同， 因此兩點(diǎn)電荷的連線上的場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大， A 正確、5. 答案 C 解析 設(shè)電場(chǎng)線為正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線，那么由軌跡可判定帶正電，帶負(fù)電、假設(shè)電場(chǎng)線為負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線，那么 a 為負(fù)電荷， b 為正電荷， A 錯(cuò) . 由粒子的偏轉(zhuǎn)軌跡可知電場(chǎng)力對(duì) a、 b 均做正功，動(dòng)能增加，B、 D 錯(cuò)，但由電場(chǎng)線的疏密可判定，a 受電場(chǎng)力逐漸減小，加速度減小， b 正好相反，選

17、 C.6. 正確解答 此題考查電場(chǎng)強(qiáng)度矢量的疊加、設(shè)每一個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在O 點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E0；那么兩點(diǎn)電荷在 O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)矢量和為2E0；假設(shè)將 N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P 點(diǎn)，假如N為負(fù)電荷，為正電荷，產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)如下圖，那么合場(chǎng)強(qiáng)為0.此題正確選項(xiàng) B.ME7. 解析、b 兩點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向不相反，A 錯(cuò)；對(duì)乙圖來(lái)說(shuō)，依照電場(chǎng)線的疏密及對(duì)稱性可判斷，b 點(diǎn)和 a 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向均相同，B 錯(cuò)；丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b 兩點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向相反，C 對(duì)；對(duì)丁圖來(lái)說(shuō)，依照電場(chǎng)線的疏密可判斷，b 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于a 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)， D錯(cuò)、8， 答案 C解析假如 A、B

18、為異種電荷， 當(dāng) A 對(duì) B的庫(kù)侖引力恰好提供B 做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)， B繞 A 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)A 對(duì) B的庫(kù)侖引力大于或者小于B 做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)， 那么 B 將做向心運(yùn)動(dòng)或者做離心運(yùn)動(dòng)、由于庫(kù)侖力是變力，故不可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)， A、 B 均錯(cuò)、假如 、為同種電荷，那么B受到A的庫(kù)侖斥力將做遠(yuǎn)離A的變加速曲線A B運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，因此選項(xiàng)C 正確， D 錯(cuò)、9. 答案 Q 解析 依照點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式Ekr 2可得，圓心處點(diǎn)電荷在圓弧管內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等， 方向始終沿半徑方向，帶電小球沿細(xì)管下滑到最低點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力不做功，那么由12機(jī)械能守恒定律得

19、mgr 2mv對(duì)最低點(diǎn)由牛頓第二定律得：Qqv2k r2 Nmrmg F又 FN mgQ 4mg得： E kr 2 q10. 【答案】 (1)3mg方向與水平線夾角60斜向右上方3(2)2 mg方向與水平線夾角60斜向左上方解析 (1) 如右圖所示，欲使小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，必使其合外力為力 F1 與水平方向夾角為 ，那么0，設(shè)對(duì)小球施加的F1cos qEcos F1sin mg qEsin 解之得 60， F13mg恒力 F1 與水平線夾角60斜向右上方、(2) 為使小球能做直線運(yùn)動(dòng)，那么小球所受合力的方向必和運(yùn)動(dòng)的方向在一條直線上，故要求力 F2 和 mg的合力和電場(chǎng)力在一條直線上，當(dāng)F2 取最小值時(shí)， F2 垂直于 E.3故 F2 mgsin60 2 mg方向如右圖所示，與水平線夾角60斜向左上方、