1、对 应 学 生用 书 P104,对电场的基本概念、性质理解不透彻、掌握不牢【例 1】 下面说法正确的是( ) A在电场中，电场强度大的点，电势必定高B电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大C电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快D一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化错因分析 1.不加区分地与重力势能类比，不区分正、负电荷，认为电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能一定越大而错选 B 项2认为带电粒子只受电场力作用时，电场力一定对带电粒子做功，因此带电粒子的电势能一定变化，所以错选 D.正确解析 电场中电势的高低具有相对意义，与零势能点的选择有关，因此电势与电场强
2、度没有直接的联系，电场强度大的地方电势可能低，反之亦然，A 错；负电荷置于电势越高的地方，其具有的电势能反而越小，B 错；由 UEd 可知，距离相同时，电场强度大的地方电势差大，沿电场线方向电势降落快，C 正确；带电粒子只受电场力作用，可以在一个等势面上做匀速圆周运动，如电子绕原子核的运动，此时电场力不做功，带电粒子的电势能不变，D 错答案 C,不熟悉电场线和等势面与电场性质的关系图 1【例 2】 如图 1 所示，一电场的电场线分布关于 y 轴(沿竖直方向)对称，O、M 、N 是 y 轴上的三个点，且 OMMN.P 点在 y 轴右侧，MPON .则( )AM 点的电势比 P 点的电势高B将负电
3、荷由 O 点移动到 P 点，电场力做正功CM、N 两点间的电势差大于 O、M 两点间的电势差D在 O 点静止释放一带正电的粒子，该粒子将沿 y 轴做直线运动错因分析 1.错误地认为 P 点与 M 点的纵坐标相同则电势相同而漏选 A 项2认为 OM MN，则 M、N 两点间的电势差等于 O、M 两点间的电势差；或者知道沿 OMN 方向电场强度减小，但不能由 UEd 利用微元法判断 M、N 与 O、M 两点间电势差的关系3认为在非匀强电场中，带电粒子是不能做直线运动的而漏选 D 项正确解析 由于 MPON，等势面垂直于电场线，故过 M 点的等势面在 P 点下方，M点的电势比 P 点的电势高，A 项
4、正确；负电荷所受电场力与电场强度方向相反，与OP 方向成大于 90的夹角，电场力做负功，B 项错误；由于沿 OMN 方向电场强度变小，由 UEd 可判断 UOMU MN，C 项错误；在 O 点静止释放一带正电的粒子，粒子所受电场力始终沿 y 轴正方向，因此粒子沿 y 轴做直线运动，D 正确答案 AD一、电场的能的性质(高频考查 )图 62131(2009上海)位于 A、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图6213 所示，图中实线表示等势线，则( ) Aa 点和 b 点的电场强度相同B正电荷从 c 点移到 d 点，电场力做正功C负电荷从 a 点移到 c 点，电场力做正功D正电荷
5、从 e 点沿图中虚线移到 f 点电势能先减小后增大解析 电场线与等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面，再根据负电荷周围电场线的特点知， dcefa b，故正电荷在 c 点的电势能小于在 d 点的电势能，将正电荷由 c 点移到 d 点电场力做负功，B 错误，同理知 C 正确；正电荷沿虚线由 e 点移到 f 点，电势能先减小后增大，D 正确；a、b 两处电场强度方向不同，故电场强度不同，A 错误答案 CD2(2010天津理综，5)在静电场中，将一正电荷从 a 点移到 b 点，电场力做了负功，则( ) Ab 点的电场强度一定比 a 点大B电场线方向一定从 b 指向 aCb 点的电势一
6、定比 a 点高D该电荷的动能一定减小解析 电场力做负功，该电荷电势能增加正电荷在电势高处电势能较大，C 正确；电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负由动能定理可知，动能不一定减小，D 错；电势高低与电场强度大小无必然联系，A 错；b 点电势高于 a 点，但a、b 可能不在同一条电场线上，B 错答案 C图 62143(2010山东理综，20)某电场的电场线分布如图 6214 所示，以下说法正确的是( )Ac 点电场强度大于 b 点电场强度Ba 点电势高于 b 点电势C若将一试探电荷q 由 a 点释放，它将沿电场线运动到 b 点D若在 d 点再固定一点电荷 Q，将一试探电荷q 由
7、a 移至 b 的过程中，电势能减小解析 电场线的疏密表示电场的强弱，A 项错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，B项正确；q 在 a 点所受电场力方向沿电场线的切线方向，由于电场线为曲线，所以q 不沿电场线运动，C 项错误；在 d 点固定一点电荷Q 后，a 点电势仍高于 b 点，q 由 a 移至 b 的过程中，电场力做正功，电势能减小，D 项正确答案 BD图 62154(2011江苏卷，8)一粒子从 A 点射入电场，从 B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图 6215 所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力下列说法正确的有( ) A粒子带负电荷B粒子的加速度先不变，后变小C粒子的
8、速度不断增大D粒子的电势能先减小，后增大解析 电场线如右图所示，由于受力总指向运动轨迹的凹侧，故粒子带负电荷，A 对；由电场线分布知电场力先不变，后越来越小，B 对；电场力一直做负功，粒子速度一直减小，电势能一直增加，C、D 错答案 AB二、电势、电势差、与电场强度的关系(中频考查)5(2010江苏单科，5)空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图象如图 6216 所示下列说法中正确的是( ) 图 6216AO 点的电势最低Bx 2 点的电势最高Cx 1 和 x1 两点的电势相等Dx 1 和 x3 两点的电势相等解析 电势高低与电场强度大小无必然联系O 点电场强度为
9、0，电势不一定最低，A 错；x 2点是电场强度正向最大的位置，电势不是最高， B 错；将电荷从 x1移到x 1可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从 x1移到 x3电场力做功不为零，C 对，D 错答案 C图 62176(2010安徽理综)如图 6217 所示，在 xOy 平面内有一个以 O 为圆心、半径 R0.1 m 的圆，P 为圆周上的一点， O、P 两点连线与 x 轴正方向的夹角为 .若空间存在沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小 E100 V/m，则 O、P 两点的电势差可表示为( ) AU OP10sin (V)BU OP10sin (V)CU OP10cos (V)
10、DU OP10cos (V)解析 由于电场强度方向向下，据题可知 UOP0，则 UOPERsin 1000.1sin (V)10sin (V)，故正确答案为 A.答案 A7(2011海南卷，1)关于静电场，下列说法正确的是 ( )A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点，电势一定为零C同一电场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析 零电势点是人为选择的参考点，所以电势等于零的物体可以带电，也可以不带电，故 A 错；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度为零的点，电势不一定为零，B 错；沿着电场线方向电势不断降低，故 C 错；负电荷在电场中受到的电场力的
11、方向与电场线方向相反，故负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故 D 对答案 D一、平行电容器的动态分析问题(高频考查)1(2009海南)一平行板电容器两极板间距离为 d、极板面积为 S，电容为 ，其中 0Sd0 是常量对此电容器充电后断开电源当增加两板间距时，电容器极板间( )A电场强度不变，电势差变大B电场强度不变，电势差不变C电场强度减小，电势差不变D电场强度减小，电势差减小解析 由题可知电容器充电后断开电源，故电容器的带电荷量保持不变，当增大两极板间的距离时，由 C 可知，电容器的电容变小，由 U 可知电压变大，又由0Sd QCE 可知 E ，所以电场强度不变，A 正确U
12、d Ud QCd Q0Sdd Q0S答案 A图 63122(2010北京理综)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图 6312所示)设两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为 .实验中，极板所带电荷量不变，若( )A保持 S 不变，增大 d，则 变大B保持 S 不变，增大 d，则 变小C保持 d 不变，减小 S，则 变小D保持 d 不变，减小 S，则 不变解析 本题考查平行板电容器、静电计静电计是测量两个导体间电势差的仪器，指针偏角 U ，根据 C 和 C 得 A 正确S4kd QU答案 A3(2011天津卷，5)板间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为 Q
13、时，两极板间电势差为U1，板间电场强度为 E1.现将电容器所带电荷量变为 2Q，板间距变为 d，其他条件不变，12这时两极板间电势差为 U2，板间电场强度为 E2，下列说法正确的是( )AU 2U 1，E 2E 1 BU 22U 1，E 24E 1CU 2U 1，E 22E 1 DU 22U 1，E 22E 1解析 由 C 和 C 及 E 得，E ，电荷量由 Q 增为 2Q，板间距由 dQU S4kd Ud 4kQS减为 ，得 E22E 1；又 UEd 可得 U1U 2，故 A、B 、D 错，C 对d2答案 C二、带电粒子在电场中的运动(高频考查)4(2011安徽卷，20)如图 6313(a)
14、所示，两平行正对的金属板 A、B 间加有如图 6313(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间 P 处若在 t0 时刻释放该粒子，粒子会时而向 A 板运动，时而向 B 板运动，并最终打在 A 板上则 t0 可能属于的时间段是( )图 6313A0 t0 B. t0T4 T2 3T4C. t0T DT t03T4 9T8解析 当 t0 时，U AB0，电场方向由 B 板指向 A 板t 0到 T 时刻，粒子向 A 板做T2 3T4初速度为零的匀加速直线运动，T 时刻电场反向，粒子向 A 板做匀减速直线运动，经相同时间速度减为零，再向 B 板做初速度为零的匀加速直线运动
15、然后匀减速到零，由于向A 板运动时间长，所以粒子会时而向 A 板运动，时而向 B 板运动，并最终打在 A 板上答案 B5(2011安徽卷，18)图 6314(a)所示为示波管的原理图如果在电极 YY之间所加的电压按图 6314(b)所示的规律变化，在电极 XX之间所加的电压按图 6314(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( ) 图 6314解析 由图(b)及图(c) 知，当 UY为正时，Y 板电势高，电子向 Y 偏，而此时 UX为负，即 X板电势高，电子向 X板偏，所以选 B.答案 B图 63156(2011福建卷，20)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振
16、荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图 6315 所示，在虚线 MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从 A 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B 两点间往返运动已知电场强度的大小分别是 E12.010 3 N/C 和 E24.010 3 N/C，方向如图 6315 所示，带电微粒质量 m1.010 20 kg，带电荷量q1.010 9 C，A 点距虚线 MN 的距离 d11.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：(1)B 点距虚线 MN 的距离 d2；(2)带电微粒从 A 点运动到 B 点所经历的时间 t.解析 (1)带电微粒由 A 运动到 B 的过程中，
17、由动能定理有|q|E1d1|q| E2d20由式解得 d2 d10.50 cm.E1E2(2)设微粒在虚线 MN 两侧的加速度大小分别为 a1、a 2，由牛顿第二定律有 |q|E1ma 1|q|E2ma 2设微粒在虚线 MN 两侧运动的时间分别为 t1、t 2，由运动学公式有 d1 a1t 12 21d2 a2t 12 2又 tt 1t 2由式解得 t1.5 108 s.答案 (1)0.5 cm (2)1.5 108 s2(2009天津理综)为探究小灯泡 L 的伏安特性，连好如图 715 所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，图 715使小灯泡中的电流由零开 UI 图象应是( )解析 小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，灯丝电阻随电压的增大而增大，在图象上某点到原点连线的斜率应越来越大，C 正确答案 C
