2020高考物理一轮复习第七章静电场学案

2019年

[B级——拔高题目稳做准做]

11.(2018·重庆二模)如图所示，用一根绝缘细电小球，小球的质量为m，电量为q，现加一水平的时绝缘细线与竖直方向夹角为θ。

(1)试求这个匀强电场的场强E大小；

(2)如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后，小球平衡时，绝缘细线仍与竖直方向夹角为θ，则E′的大小又是多少？

解析：(1)对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，如图甲所示。由平衡条件得：mgtan θ＝qE

解得：E＝。

(2)将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后，电场力方向也顺时针转过θ角，大小为F′＝qE′，此时电场力与细线垂直，如图乙所示。

根据平衡条件得：mgsin θ＝qE′ 则得：E′＝。 答案：(1) (2)

mgsin θ

q

线悬挂一个带匀强电场，平衡

12．(2018·徐州模拟)如图所示，质量为m的细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电，电荷量为

小球A穿在绝缘q。在杆上B点

处固定一个电荷量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变。不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。求：

(1)A球刚释放时的加速度大小。

(2)当A球的动能最大时，A球与B点的距离。 解析：(1)由牛顿第二定律可知mgsin α－F＝ma 根据库仑定律有F＝kr2 又知r＝，得a＝gsin α－。

(2)当A球受到合力为零，即加速度为零时，动能最大。

qQ

2019年

设此时A球与B点间的距离为d，则mgsin α＝d2 解得d＝ 。

答案：(1)gsin α－ (2)

kQq

mgsin α

kQq

第2节电场能的性质

,

(1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关。(√)

(2)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。(×)

(3)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低。(×)

(4)A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功。(×)

(5)A、B两点的电势差是恒定的，所以UAB＝UBA。(×)

(6)电势是矢量，既有大小也有方向。(×)

(7)等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大。(√)

(8)电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向。(×)

1．在应用描述电势、电势能、电势差的公式时，q、W、U、Ep、φ都直接代入符号进行运算，而应用描述电场力、电场强度的公式运算时可以不代入符号。

2．解题中常用到的二级结论： (1)在匀强电场中：

2019年 ①相互平行的直线上(直线与电场线可成任意角)，任意相等距离的两点间电势差相等； ②沿任意直线，相等距离电势差相等。 (2)电势能的变化与电场力的功对应，电场力的功等于电势能增量的负值：W电＝－ΔE电。求电场力的功基本方法：用W＝qU计算。 (3)几中常见电场线、等势面分布 沿电场线的方向电势越来越低，电势和场强大小没有联系。 ①如图甲所示，等量同种电荷连线中点场强为零，中垂线上，从中点到两侧场强先增大后减小(因为无穷远处场强也为零)； ②如图乙所示，等量异种电荷连线中垂线是电势为零的等势面，中点场强最大；连线上中点场强最小。从正电荷向负电荷方向电势降低(沿电场线方向电势降低)。 突破点(一) 电势高低与电势能大小的判断

1．电势高低的判断

判断依据电场线方向 场源电荷的正负 电势能的高低 判断方法沿电场线方向电势逐渐降低 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 正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大 WAB根据UAB＝，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断φA、φBq的高低 电场力做功 2．电势能大小的判断

判断方法 公式法 方法解读 将电荷量、电势连同正负号一起代入公式Ep＝qφ，正Ep的绝对值越大，电势能越大；负Ep的绝对值越大，电势能越小 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 电场力做正功，电势能减小 电场力做负功，电势能增加 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加 电势法 做功法 能量守恒法

2019年

[题点全练]

1.(2018·湛江四校联考)如图所示，一圆环上均荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电

匀分布着负电场强度和电势

的说法正确的是( )

A．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低

B．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势先降低后升高

C．O点的电场强度为零，电势最低

D．O点的电场强度不为零，电势最高

解析：选C 圆环上均匀分布着负电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强相互抵消，合场强为零。圆环上各电荷在x轴产生的电场强度有水平向左的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向左，根据顺着电场线方向电势降低，可知，从O点沿x轴正方向，电势升高。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。综上分析可知C正确，A、

B、D错误。

2.(2018·南宁三校联考)如图所示，真空中有等＋q、－q分别放置在M、N两点，在MN的连线上有对线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是

量异种点电荷称点a、c，MN连

( )

A．在MN连线的中垂线上，O点电势最高

B．正电荷＋q从b点移到d点的过程中，受到的电场力先减小后增大

C．正电荷＋q在c点电势能大于在a点电势能D．正电荷＋q在c点电势能小于在a点电势能

解析：选D 在MN连线的中垂线上各点的电势均为零，选项A错误；沿两电荷连线的中垂线从b点到d点，场强先增大后减小，故正电荷＋q受到的电场力先增大后减小，选项B错误；因a点的电势高于c点，故正电荷＋q在c点电势能小于在a点

电势能，选项D正确，C错误。

3．(2018·鹤壁模拟)如图所示，AB为均匀带有电荷量＋Q的细棒，C为AB棒附