高中物理选修3-3一轮复习详细资料第6章 高考热点探究

高考热点探究

一、用电场线描述电场力的性质和能的性质

1．(2011·海南单科·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

2．(2010·广东理综·21)图1是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确 的是 ( ) A．a点的电势高于b点的电势 B．该点电荷带负电

C．a点和b点电场强度的方向相同 D．a点的电场强度大于b点的电场强度

3．(2010·上海单科·9)三个点电荷电场的电场线分布如图2所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则 ( )

图1

图2

A．Ea＞Eb，φa＞φb B．Ea＜Eb，φa＜φb C．Ea＞Eb，φa＜φb D．Ea＜Eb，φa＞φb

4．(2010·山东·20)某电场的电场线分布如图3所示，下列说法正确的是 ( )

图3

A．c点场强大于b点场强 B．a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a移至b的过程中，电势能减小

二、对等量异种电荷的电场的认识

1

5．(2011·山东理综·21)如图4所示，在两等量异种点电荷的电场中， MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷连线，且a和c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷连线上．以下判断正确的是 ( ) A．b点场强大于d点场强 B．b点场强小于d点场强

C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差 D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能

三、带电粒子在电场中的运动

6．(2011·广东理综·21)如图5为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是( )

图4

的 的

图5

A．到达集尘极的尘埃带正电荷 B．电场方向由集尘极指向放电极

C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大

四、电容器

7．(2009·天津理综·5)如图6所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空 中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力) 以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间 后，粒子以速度vN折回N点，则 ( ) A．粒子受电场力的方向一定由M指向N B．粒子在M点的速度一定比在N点的大 C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D．电场中M点的电势一定高于N点的电势

图6

2

解析 (1)由题图可知，0与d(或－d)两点间的电势差为φ0，

φ0电场强度的大小为E＝，(2分)

dqφ0电场力的大小F＝qE＝.(2分)

d(2)设粒子在[－x0，x0]区间内运动，速率为v，由题意得 12

mv－qφ＝－A①(2分) 2

|x|

由题图可知φ＝φ0(1－)②(1分)

d

1|x|

由①②得mv2＝qφ0(1－)－A③(2分)

2d

|x|

因动能非负，有qφ0(1－)－A≥0，(1分)

d

AA

得|x|≤d(1－)，即x0＝d(1－)④(1分)

qφ0qφ0

AA

粒子的运动区间满足－d(1－)≤x≤d(1－)．(2分)

qφ0qφ0(3)考虑粒子从－x0处开始运动的四分之一周期， 根据牛顿第二定律，粒子的加速度

FqEqφ0a＝＝＝⑤(2分) mmmd

2x0由匀加速直线运动规律得t＝ .(1分)

a

2md2A将④⑤代入，得t＝ (1－)(2分)

qφ0qφ04d

粒子的运动周期T＝4t＝2m(qφ0－A).(2分)

qφ0

qφ0AA

答案 (1) (2)－d(1－)≤x≤d(1－) dqφ0qφ0

4d(3)2m(qφ0－A) qφ0

3

试题分析

本部分内容是高考必考内容之一．大部分省市、全国试卷在这里以选择题的形式命题，难度以中、低档为主；部分省市以计算题形式出题，难度中档偏上，分值较多．

命题特征

大部分试题以静电场为背景，围绕电场线的分布及特点、场强分布、电势变化、电场力F、电势能Ep、电场力做功，结合动能定理、能量守恒定律、共点力的平衡、牛顿第二定律、平抛运动等规律，要求考生进行分析、推理、计算与判断．考生要具备坚实、牢固的基础知识，较强的综合分析能力、计算能力，才能得到理想的成绩．

知识链接

1．记住电场中各物理量的重要关系

(1)电场中某点场强方向、电场线切线方向与正电荷的受力方向相同，与负电荷受力方向相反．

(2)电场线的疏密程度、等差等势面的疏密程度都能表示该区域场强的大小，它们越密集，场强越大．

(3)等势面一定与电场线垂直．

(4)沿电场线方向，电势逐渐降低、且降低最快．

(5)在电势高的点，正电荷的电势能大、负电荷的电势能小．

(6)电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加． 2．熟记重要电场的形状特点

对点电荷电场、等量异种(或同种)电荷电场、匀强电场，要记住其形状特点，并注意其三维情景．记住电场中的场强分布情况、电势变化情况，了解电场的对称性．

3．掌握正负号的物理意义及应用

(1)在规定正方向后，场强的“＋、－”表示其方向．

(2)在规定零势能面后，电势为正值表示该点电势比零势能面高、负值表示该点电势比零势能面低．电势的“＋、－”表示高低．电势能的“＋、－”也表示大小．

(3)电势差的“＋、－”是体现两点间电势高低的，与“零势能面”的选取无关． 4．注意各公式的应用范围

F

(1)E＝(即F＝qE)、UAB＝φA－φB、WAB＝qUAB＝EpA－EpB＝－ΔEp适用于所有电场．

qU

(2)E＝或U＝Ed只适用于匀强电场．(d为沿电场线方向的距离)

d

4

1．如图8所示，一带电粒子在电场中的运动轨迹如虚线所示，下列说 法中正确的是 ( ) A．粒子一定带正电 B．粒子受到的电场力做正功

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