2023江苏版物理高考第二轮复习--专题八　 电场 (一).pdf

2023江苏版物理高考第二轮复习专 题 八 电 场高频考点考点一电场力的性质基础库仑定律、电场强度等基本概念和基本公式。重难库仑定律应用、电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹。限 时4 5分钟，正 答 率:/8。基础1.（2022江苏南通、泰州二模,6）当空气中的电场强度超过反时，空气会被击穿。给半径为R的孤立导体球壳充电,球壳所带电荷量的最大值为Q,已知静电力常量为k,则Q为（）A等 B.弟 c.誓 D.萼2k k 2k k答 案B2.（2021浙江1月选考,5,3分）如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面,A、C是同一等势面上的两点,B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（）A.导体内部的场强左端大于右端B.A、C两点的电势均低于B点的电势C.B点的电场强度大于A点的电场强度D.正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小答 案D第1页 共3 1页重难3.（2022山东,3,3分）半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于0点，环上均匀分布着电荷量为Q 的正电荷。点 A、B、C 将圆环三等分，取走A、B 处两段弧长均为A L 的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于0C延长线上距0点为2R的D点,0 点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变,q 为（）-1）A.正电荷,q与B.正 电 荷,卷c.负电荷,4=鬻D.负电荷,q=空空答 案 c4.（2018浙江4月选考,6,3分）真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和 B（可视为点电荷）,分别固定在两处,它们之间的静电力为F,用一个不带电的同样的金属球C 先后与A、B 球接触,然后移开球 C,此时A、B 球间的静电力为（）也 B：C.?武8 4 8 2答 案 C5.（2018课 标 I ,16,6 分）如图,三个固定的带电小球a、b 和 c,相互间的距离分别为a b=5 c m,b c=3c m,c a=4 c mo小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a、b 的连线。设小球a、b 所带电荷量的比值的绝对值为七则（）A.a、b 的电荷同号,k 卷第2页 共3 1页B.a、b 的电荷异号,k=C.a、b 的电荷同号,k 埸D.a、b 的电荷异号,k 焉答 案 D6.（2020浙江1月选考,13,3分）如图所示，在倾角为a的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为院的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接、B、C 三小球的质量均为M,q,、=q 0,q=-q0）当系统处于静止状态时,三小球等间距排列。已知静电力常量为k,重力加速度为g,则（）.4A.qc-qoB.弹簧伸长量为写吧C.A球受到的库仑力大小为2MgD.相邻两小球间距为庚答 案 A7.（2021湖南,4,4分）如图,在（a,0）位置放置电荷量为q 的正点电荷，在（0,a）位置放置电荷量为q 的负点电荷,在距P（a,a）为近握的某点处放置正点电荷Q,使得P 点的电场强度为零。则 Q 的位置及电荷量分别为（）A.(0,2a),V 2qC.(2a,0),V 2q答 案 BB.(0,2a),2&qD.(2a,0),2V 2q第 3 页 共 31页8.（2022江苏盐城二模,9）如图所示,固定光滑直杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的小球和两根原长均为L 的轻弹簧,两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连,另一端分别固定在杆上相距为2L的 A、B 两点,空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均为网鬻，小球在距B点机的P点处于静止状态,Q点距A 点1若小球在Q点由静止释放，重力加速度为g。则（）A.匀强电场的电场强度大小为穿B.小球在Q 点的加速度大小为上si n 9C.小球运动的最大动能为|mg L s i n。D.小球运动到最低点的位置离B 点距离为机答 案 C考点二电场能的性质基 础 电 势、电势能、电势差等基本概念的理解。重难电势高低的比较、电场力做功与电势能变化的关系。限时6 0分钟，正答率：/13.基础1.（2022湖南,2,4分）如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d 上。移去a 处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心。点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是（）a ；/!b :0 d:;A.电场强度方向垂直指向a,电势减小第4页 共3 1页B.电场强度方向垂直指向c,电势减小C.电场强度方向垂直指向a,电势增大D.电场强度方向垂直指向c,电势增大答 案 A2.（2021浙江6 月选考,1,3 分）据 自然杂志2021年 5 月 17日报道,中国科学家在稻城“拉索”基地（如图）探测到迄今为止最高能量的Y 射线,能量值为1.40 X 10 e V,即（）A.1.40X105 VB.2.24X101 CC.2.24X10 1 WD.2.24X 10 4 J答 案 D3.（2021全国乙,15,6 分）如图（a）,在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M 和 N 处,该试探电荷受到的电场力大小分别为F“和 F、,相应的电势能分别为L 和跖，则（）e图(a)图（b）A.FMFN,Ep M Ep N B.FMFN,Ep MEp、C.FMFN,Ep M Ep N D.FMFN,EP MEPb)FaFB.Ep a Ep b,Fa FbC.Ep aFbD.Ep.EPb,FFb答 案D重难6.（2018浙江11月选考,6,3分）等量异种电荷的电场线如图所示,下列表述正确的是（）第6页 共3 1页A.a 点的电势低于b 点的电势B.a 点的场强大于b 点的场强,方向相同C.将一负电荷从a 点移到b 点电场力做负功D.负电荷在a 点的电势能大于在b 点的电势能答 案 C7.（2021北京,9,3 分）如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N 两点关于两电荷连线对称,M、P 两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）M.：.P-i-0N-：A.M点的场强比P 点的场强大B.M 点的电势比N 点的电势高C.N 点的场强与P 点的场强相同D.电子在M 点的电势能比在P 点的电势能大答 案 C8.（2022江苏泰州三模,7）如图所示，在平面直角坐标系x Oy 的坐标轴上固定四个点电荷A、B、C、D,它们到原点。的距离相等，其中A、C 的电荷量为+q,B、D 的电荷量为-q。a、b、c、d 是坐标轴上到原点距离相等的四个点。贝 1 1（）第7页 共3 1页A.a点的场强与c点的场强相同B.a点的电势与b点的电势相等C.试探电荷+q在a点的电势能等于在c点的电势能D.试探电荷+q沿直线从a点运动到d点电场力不做功答 案C9.（2022江苏南通如皋二模,10）如图甲所示，三个电荷量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上,其中x=0处电荷带负电,其余两电荷带正电且关于x轴对称。一试探电荷沿x轴正方向运动，所受电场力随位置的变化图像如图乙所示（以x轴正方向为电场力的正方向）。设无穷远处电势为零。则（）A.试探电荷带负电B.乙图中的xi与甲图中的X。相等C.在x轴正半轴上,X。处电势最高D.试探电荷在xi处电势能最大第8页 共3 1页答 案D10.（2022江苏南京、盐城一模,5）如图所示,正三棱锥0MNF,三角形MNF的中心为P,现在顶点0处固定A.P点的电势最低B.P点的电场强度最大C.检验电荷沿NF移动时,电势能始终不变D.检验电荷沿MN移动时,电场力始终不做功答 案B11.（2022江苏南通如皋一模,8）均匀带电球面内部的电场强度处处为零。如图所示,0为均匀带正电半球面的球心,P为与半球截面相平行截面的圆心,则（）A.P点的电场强度为零B.P点的电场强度方向向左C.（）、P两点电势相等D.0点电势比P点高答 案B12.（2022江苏苏州调研,7）如图1所示,在水平地面上的0点固定一个带正电的带电体（可视为质点,图中未画出），以（）点为原点、以向右为正方向建立坐标系,得到坐标轴上（）点右侧各点的电场强度卜：与各第9页 共3 1页点到0 点距离r 的关系图像如图2 所示。现将一个可视为质点、质量为m、带电荷量大小为q 的滑块从B 点由静止释放,滑块向右运动,经过A 点时滑块的速度最大，已知OA=r。,且 B 为 0A的中点，重力加速度为 g,点电荷周围的电势 =（Q 为点电荷的电荷量,r 为该点到点电荷的距离,以无穷远处电势为零）0下列说法中正确的是（）0 B AA.滑块可能带负电B.滑块与水平面间的动摩擦因数口啜C.滑块经过A 点时的速率v.=聆 可D.滑块停止运动时离0 点的距离为4r。答 案 B13.（2022广东,14,15 分）密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性,因此获得了 1923年的诺贝尔奖。如图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为d 的足够大金属极板,上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴,由于碰撞或摩擦,部分油滴带上了电荷。有两个质量均为m。、位于同一竖直线上的球形小油滴A 和 B,在时间t 内都匀速下落了距离hl o此时给两极板加上电压U （极板接正极），A 继续以原速度下落,B 经过一段时间后向上匀速运动。B 在匀速运动时间t 内上升了距离h Kh e Wh J，随后与A 合并,形成一个球形新油滴,继续在两极板间运动直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻力大小为f=k n v,其中k 为比例系数,m 为油滴质量,v 为油滴运动速率。不计空气浮力，重力加速度为g。求:比例系数k;第1 0页 共3 1页(2)油 滴A、B的带电荷量和电性;B上升距离h2电势能的变化量;新油滴匀速运动速度的大小和方向。小孔+B答 案 见 解 析解 析(1)两极板未加电压时小油滴匀速运动,所受合力为零,故有:/1T11-3Jg=k 02一砸一同得解(2)两板间加上电压后A继续以原速度下落,说明A不带电。由B的运动过程可知B带电，向上匀速运动时有%=m0g+k 混 y将k值代入解得:q爷(i+给B上 升 抽电势能的变化量 EP=-W 电二一 h 2=-mo g hG：+5(3)假设油滴向下匀速运动,则有:u 工2mog:z-q+k (2m0)3v解得:/ii-h?V-V 2-t第1 1页 共3 1页若 h h 2,v 0,油滴竖直向下运动;若 h Kh z,v 0）的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子。在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距|l 的平面。若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力，则 M：m 为（）A.3：2答 案 AB.2：1C.5 ：2D.3：1重难4.（2018北京理综,19,6 分）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是（）A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a 板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b 板向上平移，静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大,表明电容增大答 案 A5.（2017江苏单科,4,3 分）如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C 中央各有一小孔，小孔分别位于0、M、P 点。由0 点静止释放的电子恰好能运动到P 点。现将C 板向右平移到P点，则由0 点静止释放的电子（）第1 3页 共3 1页BCAA.运动到P 点返回B.运动到P 和 P点之间返回C.运动到P点返回D.穿过P点答 案 A6.（2020浙江7 月选考,6,3分）如图所示,一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子以速度v。从 此 N 连线上的 P 点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知MN与水平方向成45 角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达M、N 连线上的某点时（）ME4 A人.所用时间为翳B.速度大小为3v0c.与 点 的 距 离 为 等D.速度方向与竖直方向的夹角为30答 案 C7.（2022江苏南京、盐城联考,7）如图所示,质量为m 的一价正离子从A 点射入水平方向的匀强电场,初速度方向与水平方向的夹角。=6 0。当离子运动到电场中的P 点时速度最小（P 点未画出），且最小速度为V。不计离子重力,下列说法正确的是（）第1 4页 共3 1页A.电场方向水平向左,U/-嘤ze2B.电场方向水平向左,U 产-能6 e2C.电场方向水平向右,U 股 喋6 eD.电场方向水平向右,U 产 噌答 案 B8.（2020浙江1月选考,7,3分）如图所示,电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中,已知极板长度1,间距d,电子质量m,电荷量优若电子恰好从极板边缘射出电场,由以上条件可以求出的是（）+d 0 B.偏转的角度D.电场中运动的时间综合A.偏转电压C.射出电场速度答 案 B9.（2019北京理综,23.18分）电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C 的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差u 随电荷量q 的变化图像都相同。请在图1 中画出上述u-q图像。类比直线运动中由v-t 图像求位移的方法，求两极间电压为U 时电容器所储存的电能Eo第1 5页 共3 1页Il0(I图1 在如图2 所示的充电电路中,R表示电阻,E 表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的q-t 曲线如图3 中所示。图3a.两条 曲 线 不 同 是（选填E 或 R）的改变造成的；b.电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据a中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。（3）设想使用理想的“恒流源”替换中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和中电源对电容器的充电过程，填写下表（选 填“增大”、“减小”或“不变”).“恒流源”（2）中电源电源两端电压通过电源的电流第1 6页 共3 1页答案见解析解 析(D由于q=Cu,C是与电压u、电荷量q 无关的常量，故 u-q图线为过原点的直线，如图所示。电压为U 时,电容器带电荷量为Q,图线和横轴围成的面积可以表示所储存的电能E1)oEQU,又 Q=CU,故 EP=i c U2(2)a.电容器充电完毕后两极板间电压等于电源电动势,由图3可知电容器充电完毕时所带电荷量相同,由q=Cu 可知电源电动势相同,故曲线不同是由R不同造成的。b.对同一电容器,在确定电源下充电时,电容器最终所带电荷量是一定的,因同样电压下电阻越小时电流越大,充电就越快;电阻越大时电流越小，同样长的时间内电容器所带电荷量的变化越小,电流变化越慢,充电过程越平缓。因此实现快速充电时应减小R,实现平缓充电时应增大R.(3)对 于“恒流源”，电路中电流不变,电源两端电压U=U c+IR随电容器两端电压增大而增大;对于中电源,由于内阻不计,故其两端电压等于电动势而保持恒定,通过电源的电流满足E=U c+IR,即 I2苧,可见电流会随着电容器两端电压的增大而减小。10.(2019课标II,24,12分)如图,两金属板P、Q 水平放置,间距为do两金属板正中间有一水平放置的金属网G,P、Q、G 的尺寸相同。G 接地,P、Q 的电势均为小(小 0)。质量为m、电荷量为q(q0)的粒子自G 的左端上方距离G 为 h 的位置,以速度v。平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计。(1)求粒子第一次穿过G 时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少？第1 7页 共3 1页p火：乌-Q答 案(1)j mv o +%h v o嘿 2v。hnq(dph易混易错1 .易混:电势、电场强度与电势能I （2019海南单科,1,4分）如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向，则（）MNA.M点的电势比N点的低B.M点的场强大小一定比N点的大C.电子在M点的电势能比在N点的低D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大答 案C2.易错:电场线与粒子运动轨迹的关系I （2015上海单科,8,2分）两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示,P、Q为电场中两点，则（A.正电荷由P静止释放能运动到QB.正电荷在P的加速度小于在Q的加速度C.负电荷在P的电势能高于在Q的电势能D.负电荷从P移动到Q,其间必有一点电势能为零答 案D第1 8页 共3 1页3.易错:求解电场力公式的选取（2015安徽理综,20,6分）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为六，其 中。为平面上单位面积所带的电荷量，2为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S,其间为真空,带电荷量为Qo不计边缘效应时,极板可看作无穷大导体板,则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为（）A，京和哈 B.悬 和 哈C太 和 枭 立系和熹答 案D4.易错:场强、受力与电性（2021广东,6,4分）如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端,两极间产生强电场,虚线为等势面。在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速飞向吸极,a、b是其路径上的两点。不计液滴重力。下列说法正确的是（）高压电源 带电液湎/1吸极等势面，A.a点的电势比b点的低B.a点的电场强度比b点的小C.液滴在a点的加速度比在b点的小D.液滴在a点的电势能比在b点的大答 案D题型模板第1 9页 共3 1页题型一无约束等效场典型模型模型特征:整个空间只有匀强电场和重力场存在。等效场力（合力不为零）与速度V 共线,做匀变速直线运动。1.（2015 课标H,14,6 分）如图，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a 点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45，再由a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将（）A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动答 案 D变式题型题型特征:等效场（匀强电场和重力场）力（合力不为零）与速度v 不共线（F 合与v 垂直），做类平抛运动。2.变 式（2015 福建,25 改编）如图所示,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧存在水平向右的匀强电场,电场强度大小为邑 一质量为m、电荷量为q 的带正电的小滑块从A 点由静止开始沿MN下滑，静止释放的同时加一个外力，外力的大小与速度成正比，比例系数为k,方向始终与速度方向垂直向左,到达C 点时离开MN做曲线运动。A、C 两点间距离为h,重力加速度为g。（1）求小滑块运动到C 点时的速度大小v;（2）求小滑块从A 点运动到C 点过程中克服摩擦力做的功W,:第2 0页 共3 1页(3)若D点为小滑块在电场力、外力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去外力，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为v o,从D点运动 到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小v,.o答 案 见 解 析解 析(1)当外力等于电场力时,滑块离开竖直平面开始做曲线运动,k v=qE,得再(2)从A到C根据动能定理得:mg h-W,=i mv2-02得 设 重 力与电场力的合力为F,在D点 速 度V；,的方向与F的方向垂直,从D到P做类平抛运动,由牛顿第二定律得 F力(qE)2+(mg)2=ma小滑块运动到P点时速度v=Ja 2t 2+诏联立解得:v尸呼乎题型二有约束等效场典型模型模型特征:整个空间有匀强电场和重力场，且带电体在与杆、绳、斜面、地面等接触情况下运动。有约束等效场直线运动:分析等效场力对弹力、摩擦力的影响。1.(2022湖南师大附中月考四,14)如图，倾 角。=30。的足够长光滑绝缘斜面固定在水平向右的匀强电场中，一质量为m、电荷量为+q的小滑块A放在斜面上,恰好处于静止状态。质量也为m的不带电小滑第2 1页 共3 1页块 B 从斜面上与A 相距为L 的位置由静止释放,下滑后与A 多次发生弹性正碰,每次碰撞时间都极短,且没有电荷转移，已知重力加速度大小为g。求:（1）斜面对A 的支持力大小和匀强电场的场强大小;（2）两滑块发生第1次碰撞到发生第2 次碰撞的时间间隔。2.（2019内蒙古赤峰月考,15）如图所示,在竖直边界线0 左侧空间存在一竖直向下的匀强电场,电场强度大小E=100 V/mo电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB,其倾角为37。，A 点距水平地面的高度h=3 m,BC段为一粗糙绝缘水平面,其长度L=3叽 斜 面 AB与水平面BC由一光滑小圆弧连接（图中未标出），竖直边界线0Q。右侧区域固定一半径R=0.5 m 的半圆形光滑绝缘轨道,CD为半圆形光滑绝缘轨道的直径,C、D 两点紧贴竖直边界线0Q2,位于电场区域的外部（忽略电场对0 右侧空间的影响）。现将一质量m=l k g、电荷量q=0.1 C 的带正电的小物块（可视为质点）置于A 点由静止释放，已知该小物块与斜面 AB和水平面BC间的动摩擦因数均为u =0.3,取 g=10 m/s2,si n 37 =0.6,c o s 37 =0.8（1）求物块到达C 点时的速度大小。求物块到达D 点时所受轨道的压力大小。物块从D 点进入电场的瞬间,将匀强电场的方向变为水平方向,并改变电场强度的大小，使物块恰好能够落到B 点,求电场强度的大守口方向。（取而=2.24）答 案(1)6 m/s(2)22 N(3)121 V/m 水平向左第2 2页 共3 1页变式题型题型特征:等效场与圆周运动相结合,解题的关键在于分析等效场力的方向,找出圆周上等效场的最高点、最低点。变式1：轻绳约束。变式2:圆轨道约束。3.变式11 （2022湖南师大附中月考四,4）如图所示,竖直向下的匀强电场中,A、B 分别是轨迹的最高点和最低点，用绝缘细线拴住的质量为m 的带电小球在竖直平面内绕0 做圆周运动,重力加速度为g,以下说法正确的是（）E /、，8A.小球在A、B 两点时细线拉力差可能是12mgB.带电小球不可能做匀速圆周运动C.带电小球通过A 点时,细线拉力一定最小D.带电小球通过B 点时,动能一定最大答 案 A4.变式11 （2020湖南师大附中月考三,8）用轻绳拴着一质量为m、带正电的小球在竖直面内绕0 点做圆周运动,竖直面内加有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,如图甲所示,不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能反与绳中张力F 间的关系如图乙所示,当地的重力加速度为g,则（）A.小球所带电荷量为竽EB.轻绳的长度为胃0第2 3页 共3 1页C.小球在最高点的最小速度为佟7 mD.小球在最高点的最小速度为隹7 m答 案 c5.变式21 （2020,5 3原创）水平面上竖直固定一个:圆形光滑绝缘轨道ABCD,圆心为0,半径为R,AC是圆弧上水平直径上的两点,D 为最高点,B 为最低点，竖直平面分布着与水平方向夹角6=30。的匀强电场。一个质量为m、电荷量为+q的点电荷从A 点以某一速度沿轨道内侧运动,恰好不离开轨道并从D 点水平向右做直线运动，重力加速度为g,求:（结果可带根式）（1）匀强电场的场强大小E；（2）点电荷在A 点对轨道的压力NA;点电荷沿轨道从B 到 C 电势能的变化量A EP0答案见解析解 析（1）点电荷从D 点水平向右做直线运动,对点电荷水平运动时受力分析并合成如图1F=ma图1%s i n。常 第2 4页 共3 1页得 E=(2)点电荷从A 点以某一速度沿轨道内侧运动，恰好不离开轨道从D 点离开，等效最高点为轨道的C 点,此时点电荷对轨道的压力Nc=O电场力与重力的合力F提供向心力t a n 0=y(3)在 C 点：F=m争A从 A 到 C,根据动能定理得-F 2 R=1mv 在 A 点：NA-F=m(6)K由得N；=6 V 5 mg 由牛顿第三定律可知，点电荷在A 点对轨道的压力岫=6 百 mg,方向水平向右(3)如图2,从 B 到 C 电场力做负功Wi i c=-EqR(c o s 6 -si n。)A EP=-WB C由得点电荷沿轨道从B 到 C 电势能的变化量 EP=(V 3-l)mg R第2 5页 共3 1页情境应用简单熟悉情境1.物理科技（2022江苏无锡一中月考,2）“超级电容器”由于电极中加入了表面积非常大的石墨烯，所以具备超大的容量。相对于普通电容器，“超级电容器”（）A.极板电荷量较大B.极板间的电场强度较大C.单位电压容纳的电荷量较大D.带相同电荷量时电压较大答 案C2.物理生活（2022江苏镇江月考,5）如图所示为某汽车上的电容式加速度传感器的俯视图。金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧,弹簧与电容器固定在外框上,金属块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动,电容器与恒压电源连接，并串联计算机的信号采集器。当汽车向右做加速度增大的加速运动时,电介质相对于外框向左移动，则电容器（）1，r ，电介质左二二 恻 愀A.电容变小B.极板间的电压变大C.极板间的电场强度不变D.极板间的电场强度变小答 案C第2 6页 共3 1页复杂熟悉情境3.物理生活（2022江苏扬州八校联考,6）如图甲所示为可变电容器,图乙为其简化模型,即两个完全相同的半圆形的平行金属板接在电路中,开始两金属板正对。闭合开关S,将上侧金属板转过6 0 ,同时将两板之间的距离增大到原来的|；调节前、后将同一重力不计的正粒子由下侧极板无初速释放,释放位置都在两极板正对面内。假设两极板正对面之间的电场始终为匀强电场,则调整前后（）A.两极板间的电场强度之比为2：3B.平行板电容器的电容之比为9：4C.电容器所带的电荷量之比为3:2D.粒子在极板间运动的时间之比为3：2答 案B4.物理科技（2022江苏泰州月考,7）如图所示为计算机生成的点电荷电势分布三维图,x、y轴组成被研究的平面，1）轴为电势的大小,a和b为图中的两点,若取无穷远处的电势为零，则（）第2 7页 共3 1页A.该点电荷带负电B.a 点所在曲线为电场线C.a 点处位置的电场强度大于b 点处位置的电场强度D.负电荷从a 点处位置移动到b 点处位置,其电势能减小答 案 C复杂陌生情境5.物理科技（2022江苏南京六校联考,10）富兰克林为研究雷电现象,设计了如图所示的装置,避雷针线路与接地线分开,并在分开处装上帽形的金属钟A与 B,两钟之间以丝线悬挂一个金属小球C,A钟下方用导线连接两个很轻的金属小球形成验电器D,避雷针上空附近的云不带电时,三个金属小球均静止下垂。若带负电的云接近避雷针顶端时,则（）避雷针ZZ接地线/A.避雷针顶端带负电B.接地线上有正电荷流入大地C.验电器D 上的两个金属小球最后会下垂并相互接触D.金属小球C 会在A 与 B 之间摆动,不断来回撞击A 与 B答 案 D审题解题1.（2020课 标 I ,25,20分）在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面是以0 为圆心、半径为R 的圆,AB为圆的直径,如图所示。质量为m,电荷量为q（q0）的带电粒子在纸面内自A 点先后以不同的速度进入第2 8页 共3 1页电场,速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的c点以速率V。穿出电场,AC与AB的夹角9=60。运动中粒子仅受电场力作用。求电场强度的大小；（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大？（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv,该粒子进入电场时的速度应为多大？补充设问审题方法设问通读题干,你能获取哪些信息？解题思路设问第（2）问中：粒子从什么位置射出电场才能保证动能增量最大?如何确定该射出点的位置？设问第（3）问中:粒子受到什么力的冲量等于动量的变化?粒子动量变化量的大小与粒子的初速度大小是否有关？答 案 譬 与。见解析2qR 4解 析（3）设粒子以速度v进入电场时,在电场中运动的时间为t。以A为原点,粒子进入电场的方向为x轴正方向,电场方向为y轴正方向,建立直角坐标系。由运动学公式有（必要文字表述一定要有）尸扣?（1分）X二vt（1 分）粒子离开电场的位置在圆周上,有（X-争尸+（污R）2=R2（2分）第2 9页 共3 1页粒子在电场中运动时,其X方向的动量不变,y方向的初始动量为零。设穿过电场前后动量变化量的大小为mv。的粒子,离开电场时其y方向的速度分量为V%由题给条件及运动学公式有mv2=mvo=mat（2 分）（动量定理是矢量式。要注意对初末速度进行分解）联立 式得v=0（1分）和V=1Vo（1分）（要注意题目可能存在的多解问题）另解：由题意知,初速为0时,动量增量的大小为mv,此即问题的一个解。自A点以不同的速率垂直于电场方向射入电场的粒子,沿y方向位移相等时，所用时间都相同。因此,不同粒子运动到线段CB上时,动量变化都相同,自B点射出电场的粒子，其动量变化也为mv,由几何关系及运动学规律可得,此时入射速率V3V=yVo。（该解法更注重逻辑思维，过程中的公式相对较少,更需要进行详细的文字说明）2.（2017课标II,25,20分）如图,两水平面（虚线）之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的八点将质量均为m、电荷量分别为q和-q（q0）的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的L 5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求（1）M与N在电场中沿水平方向的位移之比；（2）A点距电场上边界的高度；第3 0页 共3 1页该电场的电场强度大小。左H右补充设问审题方法设问通读题干,你能获取哪些信息？解题思路设问 对应M、N 的运动特点,哪些方法可用于求解这类运动?第(D 问和第(2)问选择什么方法可以进行具体求解？设问 题目的第(3)问，适合使用什么方法求解?为什么？答 案(1)3：1 跳 翳第3 1页 共3 1页