专题19 电场能的性质
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热点题型一电势高低、电势能大小的判断 (1)
热点题型二电势差与电场强度的关系 (3)
在匀强电场中由公式U＝Ed得出的“一式二结论” (4)
U＝Ed在非匀强电场中的应用 (7)
热点题型三电场线、等势线(面)及带电粒子的运动轨迹问题 (7)
带电粒子运动轨迹的分析 (8)
等势面的综合应用 (9)
热点题型四静电场的图象问题 (10)
v－t图象 (11)
φ－x图象 (12)
E－x图象 (13)
Ep－x图象 (14)
【题型演练】 (15)
【题型归纳】
热点题型一电势高低、电势能大小的判断
1．电势高低的判断
2.电势能大小的判断
3.电场中的功能关系
(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变．
(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变．
(3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．
(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化．
【例1】(2019·广东韶关质检)如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在电场力作用下
运动的径迹．粒子在A 点的加速度为 a A 、动能为 E k A 、电势能为 E p A ；在B 点的加速度 为a B 、动能为 E k B 、 电势能为 E p B .则下列结论正确的是 ( )
A ．a A >a
B ，E k A >E k B B ．a A <
a B ，E p A >E p B C ．a A a B ，E k A 【答案】C 【解析】根据图中等势面分布可知，＋5 V 等势面处场强小于－5 V 等势面处场强，带电粒子在A 点所受的电场力小于在B 点所受的电场力，根据牛顿第二定律，a A E k B ，选项C 正确，B 错误． 【变式1】(2019·江苏南京师范大学附属中学高三模拟)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称，下列说法正确的是( ) A．A点电势低于B点电势 B．A点电场强度小于C点电场强度 C．烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能 D．烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能【答案】AC 【解析】由沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，A正确；由图可知，A点处电场线比C点处密集，因此A点的场强大于C点场强，B错误；烟尘颗粒带负电，从A到B的过程中，电场力做正功，动能增加，烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，电势能减小，烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，C正确，D错误． 【变式2】(多选)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为 E p A、E p B.下列说法正确的是( ) A．电子一定从A向B运动 B．若a A＞a B，则Q靠近M端且为正电荷 C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A＜E p B D．B点电势可能高于A点电势 【答案】BC 【解析】若Q在M端，由电子运动的轨迹可知Q为正电荷，电子从A向B运动或从B向A运动均可，由于r A＜r B，故E A＞E B，F A＞F B，a A＞a B，φA＞φB，E p A＜E p B；若Q在N端，由电子运动的轨迹可知Q为负电荷，且电子从A向B运动或从B向A运动均可，由r A＞r B，故E A 热点题型二电势差与电场强度的关系 1．公式E ＝U d 的三点注意 (1)只适用于匀强电场． (2)d 为某两点沿电场强度方向上的距离，或两点所在等势面之间的距离． (3)电场强度的方向是电势降低最快的方向． 2.电场线、电势、电场强度的关系 (1)电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向． (2)电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面． (3)电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场强度的大小由电场本身决定，故电场强度大的地方，电势不一定高． 3．E ＝U d 在非匀强电场中的三点妙用 4.解题思路 在匀强电场中由公式U ＝Ed 得出的“一式二结论” (1)“一式”：E ＝U d ＝ W qd ，其中d 是沿电场线方向上的距离． (2)“二结论” 结论1：匀强电场中的任一线段AB 的中点C 的电势φC ＝φA ＋φB 2 ，如图甲所示． 结论2：匀强电场中若两线段AB ∥CD ，且AB ＝CD ，则U AB ＝U CD (或φA －φB ＝φC －φD )，如图乙所示． 【例2】(2019·山东潍坊模拟)如图所示，匀强电场的方向平行于xOy 坐标系平面，其中坐标原点O 处的电势为2 V ，a 点的坐标为(0 cm ，4 cm)，电势为8 V ，b 点的坐标为(3 cm ，0 cm)，电势为8 V ，则电场强度的大小为( ) A ．250 V/m B ．200 V/m C ．150 V/m D ．120 V/m 【答案】A 【解析】由题意可知a 、b 两点的电势相等，则ab 为一条等势线，又O 点电势为2 V ，则知匀强电场的场强方向垂直于ab 指向左下方． 过O 点作ab 的垂线交ab 于c 点， 由几何关系得tan ∠b ＝43 ，得∠b ＝53°，Oc ＝Ob ·sin∠b ＝0.03 m×sin 53°＝2.4×10－2 m ， c 、O 间的电势差U ＝8 V －2 V ＝6 V ， 则电场强度大小E ＝U Oc ＝250 V/m ，故A 正确． 【变式1】(2017·高考全国卷Ⅲ)一匀强电场的方向平行于xOy 平面，平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示， 三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V ．下列说法正确的是 ( ) A ．电场强度的大小为2.5 V/cm B ．坐标原点处的电势为1 V C ．电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eV D ．电子从b 点运动到c 点，电场力做功为9 eV 【答案】ABD 【解析】ac 垂直于bc ，沿ca 和cb 两方向的场强分量大小分别为E 1＝U ca ac ＝2 V/cm 、E 2＝U cb bc ＝1.5 V/cm ，根据矢量合成可知E ＝2.5 V/cm ，A 项正确；根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等，有φO －φa ＝φb －φc ，得φO ＝1 V ，B 项正确；电子在a 、b 、c 三点的电势能分别为－10 eV 、－17 eV 和－26 eV ，故电子在a 点的电势能比在b 点的高7 eV ，C 项错误；电子从b 点运动到c 点，电场力做功W ＝(－17 eV)－(－26 eV)＝9 eV ，D 项正确． 【变式2】(2018·高考全国卷Ⅱ)如图，同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中，电场方向与此平面 平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点．一电荷量为q (q ＞0)的粒子从a 点移动到b 点，其电 势能减小W 1；若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2.下列说法正确的是 ( ) A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行 B ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22 C ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为W 2qL D ．若W 1＝W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差 【答案】 BD 【解析】 结合题意，只能判定U ab ＞0、U cd ＞0，但电场方向不能得出，A 错误；根据电场力做功与电势能变化量的关系有W 1＝q (φa －φb )①，W 2＝q (φc －φd )②，W MN ＝q (φM －φN )③，根据匀强电场中“同一条直线 上两点间的电势差与两点间的距离成正比”的规律可知，U aM ＝U Mc ，即φa －φM ＝φM －φc ，可得φM ＝φa ＋φc 2 ④，同理可得φN ＝φb ＋φd 2⑤，联立①②③④⑤式可得W MN ＝W 1＋W 22 ，B 项正确；电场强度的方向只有沿c →d 时，场强E ＝W 2qL ，但本题中电场方向未知，故C 错误；若W 1＝W 2，则φa －φb ＝φc －φd ，结合④⑤两式可推出φa －φM ＝φb －φN ，D 正确． U ＝Ed 在非匀强电场中的应用 【例3】．如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C 点是A 、B 连线的中点．已知A 点的电势为φA ＝30 V ，B 点的电势为φB ＝－20 V ，则下列说法正确的是( ) A ．C 点的电势φC ＝5 V B ． C 点的电势φC >5 V C ．C 点的电势φC <5 V D ．负电荷在A 点的电势能大于在B 点的电势能 【答案】C. 【解析】从电场线的分布情况可以看出φA －φC >φC －φB ，所以有φC <5 V ，C 正确，A 、B 错误；因为负电荷在电势高的地方电势能较小，所以D 错误 热点题型三 电场线、等势线(面)及带电粒子的运动轨迹问题 1．等势线总是和电场线垂直，已知电场线可以画出等势线，已知等势线也可以画出电场线． 2．几种典型电场的等势线(面) 等量异种点电荷的 点电连线上，中点的电势最低；中垂线上，中点的电势最 高 3.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法 (1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负． (2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等． (3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况． 带电粒子运动轨迹的分析 (1)判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为粒子在该点处的速度方向． (2)判断电场力(或场强)的方向：仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹的凹侧，再根据粒子的正、负判断场强的方向． (3)判断电场力做功的正、负及电势能的增减：若电场力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加． 【例4】(2019·浙江名校协作体)阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成的实线为电场线，虚线为等势线，Z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则( ) A．电极A1的电势低于电极A2的电势 B．电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度 C．电子在P点处的动能大于在Q点处的动能 D．电子从P至R的运动过程中，电场力对它一直做正功【答案】AD 【解析】沿电场线电势降低，因此电极A1的电势低于电极A2，故A正确；电子从P至R的运动过程中，是由低电势向高电势运动，电场力做正功，动能增加，电势能减小，故C错误，D正确；Q点电场线比R点 电场线密，据电场线的疏密程度可知Q 点的电场强度大于R 点的电场强度，故B 错误． 【变式】如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知( ) A ．Q 点的电势比P 点高 B ．油滴在Q 点的动能比它在P 点的大 C ．油滴在Q 点的电势能比它在P 点的大 D ．油滴在Q 点的加速度大小比它在P 点的小 【答案】AB. 【解析】根据带负电的油滴在竖直面内的轨迹可知，油滴所受合外力一定向上，则所受电场力一定向上，且电场力大于重力，故匀强电场的方向竖直向下，Q 点的电势比P 点高，选项A 正确；油滴从P 点运动到Q 点，根据动能定理，合外力做正功，动能增大，所以油滴在Q 点的动能比它在P 点的大，选项B 正确；油滴从P 点运动到Q 点，电场力做正功，电势能减小，油滴在Q 点的电势能比它在P 点的小，选项C 错误；由于带电油滴所受的电场力和重力均为恒力，所以油滴在Q 点的加速度和它在P 点的加速度大小相等，选项D 错误． 等势面的综合应用 【例5】．(多选)(2018·高考全国卷 Ⅰ )图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b 上的电势为2 V ．一电子经过a 时的动能为10 eV ，从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是( ) A ．平面c 上的电势为零 B ．该电子可能到达不了平面f C ．该电子经过平面d 时，其电势能为4 eV D ．该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍 【答案】AB. 【解析】电子在等势面b 时的电势能为E ＝q φ＝－2 eV ，电子由a 到d 的过程电场力做负功，电势能增加6 eV ，由于相邻两等势面之间的距离相等，故相邻两等势面之间的电势差相等，则电子由a 到b 、由b 到c 、由c 到d 、由d 到f 电势能均增加2 eV ，则电子在等势面c 的电势能为零，等势面c 的电势为零，A 正确；由以上分析可知，电子在等势面d 的电势能应为2 eV ，C 错误；电子在等势面b 的动能为8 eV ，电子在等 势面d 的动能为4 eV ，由公式E k ＝12 mv 2可知，该电子经过平面b 时的速率为经过平面d 时速率的2倍，D 错误；如果电子的速度与等势面不垂直，则电子在该匀强电场中做曲线运动，所以电子可能到达不了平面f 就返回平面a，B正确． 【变式】(2019·湖南长沙模拟)如图所示，M、N、P三点位于直角三角形的三个顶点上，∠PMN＝30°，∠MNP＝60°，一负点电荷位于三角形的平面上，已知M点和N点的电势相等，P点的电势与MN中点F的电势相等，则下列说法正确的是 ( ) A．M点和P点的电场强度相等 B．N点和P点的电场强度相等 C．同一正电荷在M点时的电势能大于在P点时的电势能 D．同一正电荷在N点时的电势能小于在P点时的电势能 【答案】C 【解析】由M点和N点的电势相等，P点的电势与F点的电势相等，则知负点电荷Q应位于MN连线的垂直平分线和PF连线的垂直平分线上，作图得到Q的位置如图． 可知P点离Q近，场强较大，故A错误；N点离Q较远，则N点的场强比P点的小，故B错误；正电荷从M 点运动到P点，电场力做正功，电势能减小，则同一正电荷在M点的电势能大于在P点的电势能，故C正确；M点的电势和N点的电势相等，所以正电荷从N点运动到P点，电场力做正功，电势能减小，则同一正电荷在N点的电势能大于在P点的电势能，故D错误． 热点题型四静电场的图象问题 几种常见图象的特点及规律 v －t 图象 【例6】．(多选)(2019·安徽黄山模拟)光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A 、B 、C 三点，如图甲所示．一质量m ＝1 g 的带正电小物块由A 点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B 、C 两点(图中未画出)，其运动过程的v －t 图象如图乙所示，其中图线在B 点位置时斜率最大，根据图线可以确定( ) A ．中垂线上 B 点电场强度最大 B ．A 、B 两点之间的位移大小 C ．B 点是连线中点，C 与A 点必在连线两侧 D ．U BC >U AB 【答案】AD. 【解析】v －t 图象的斜率表示加速度，可知小物块在B 点的加速度最大，所受的电场力最大，所以B 点的电场强度最大，A 正确；小物块由A 运动到B 的过程中，由图可知A 、B 两点的速度，已知小物块的质量， 则由动能定理可知qU AB ＝12mv 2B －12 mv 2A ，由上式可求出小物块由A 运动到B 的过程中电场力所做的功qU AB ，因为电场强度的关系未知，则不能求解A 、B 两点之间的位移大小，B 错误；中垂线上电场线分布不是均匀的，B 点不在连线中点，C 错误；在小物块由A 运动到B 的过程中，根据动能定理有 qU AB ＝1 2mv 2 B －12mv 2A ＝(12 ×1×10－3×42－0) J ＝8×10－3 J ，同理，在小物块由B 运动到C 的过程中，有 qU BC ＝12mv 2 C －12mv 2B ＝(12×1×10－3×72－12 ×1×10－3×42) J ＝16.5×10－3 J ，对比可得U BC >U AB ，D 正确． φ－x 图象 【例7】(2019·福建泉州模拟)在坐标－x 0到x 0之间有一静电场，x 轴上各点的电势φ随坐标x 的变化关系如图所示，一电荷量为e 的质子从－x 0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x 轴正向穿过该电场区域．则该质子( ) A ．在－x 0～0区间一直做加速运动 B ．在0～x 0区间受到的电场力一直减小 C ．在－x 0～0区间电势能一直减小 D ．在－x 0～0区间电势能一直增加 【答案】 D 【解析】从－x 0到0，电势逐渐升高，意味着该区域内的场强方向向左，质子受到的电场力向左，与运动方向相反，所以质子做减速运动，A 错误；设在x ～x ＋Δx ，电势为φ～φ＋Δφ，根据场强与电势差的关系 式E ＝ΔφΔx ，当Δx 无限趋近于零时，ΔφΔx 表示x 处的场强大小(即φ～x 图线的斜率)，从0到x 0区间，图线的斜率先增加后减小，所以电场强度先增大后减小，根据F ＝Ee ，质子受到的电场力先增大后减小，B 错误；在－x 0～0区间质子受到的电场力方向向左，与运动方向相反，电场力做负功，电势能增加，C 错误，D 正确． 【变式】在x 轴上有两个点电荷q 1、q 2，其静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示．下列说法正确的有( ) A ．q 1和q 2带有异种电荷 B ．x 1处的电场强度为零 C ．负电荷从x 1移到x 2，电势能减小 D ．负电荷从x 1移到x 2，受到的电场力增大 【答案】AC 【解析】由x 1处电势为零可知，两点电荷q 1和q 2带有异种电荷，选项A 正确；在φ -x 图象中，图象切线的斜率表示电场强度，则x 1处的电场强度不为零，选项B 错误；且有x 1到x 2电场强度逐渐减小，负电荷受到的电场力逐渐减小，选项D 错误；由E p ＝φq 可知，负电荷在电势高处的电势能低，负电荷从x 1移到x 2，电势能减小，选项C 正确． 【例8】．(多选)(2019·山东潍坊实验中学模拟)某电场中沿x 轴上各点的电场强度大小变化如图所示．场强方向与x 轴平行，规定沿x 轴正方向为正，一负点电荷从坐标原点O 以一定的初速度沿x 轴负方向运动，到达x 1位置时速度第一次为零，到达x 2位置时速度第二次为零，不计点电荷的重力．下列说法正确的是( ) A ．点电荷从x 1运动到x 2的过程中，速度先保持不变，然后均匀增大再均匀减小 B ．点电荷从O 沿x 轴正方向运动到x 2的过程中，加速度先均匀增大再均匀减小 C ．电势差U Ox 1＜U Ox 2 D ．在整个运动过程中，点电荷在x 1、x 2位置时的电势能最大 【答案】BD. 【解析】点电荷从x 1运动到x 2的过程中，将运动阶段分成两段：点电荷从x 1运动到O 的过程中，初速度为0，根据牛顿第二定律有a ＝F m ＝Eq m ，电场强度E 不变，所以加速度a 不变，点电荷做匀加速运动；点电荷从O 运动到x 2的过程中，根据牛顿第二定律有a ＝F m ＝Eq m ，电场强度E 先均匀增大再均匀减小，所以加速度a 先均匀增大再均匀减小，速度不是均匀变化的，故A 错误，B 正确；点电荷从O 运动到x 1的过程中，根据动 能定理有U Ox 1q ＝0－12mv 20，点电荷从O 运动到x 2的过程中，根据动能定理有U Ox 2q ＝0－12 mv 20，所以电势差U Ox 1＝U Ox 2，故C 错误；点电荷在运动过程中仅有电场力做功，动能和电势能之和保持不变，点电荷在x 1、x 2位置动能最小，则电势能最大，D 正确． 【变式】(2019·石家庄模拟)如图所示，真空中有一半径为R 、电荷量为＋Q 的均匀带电球体，以球心为坐标 原点，沿半径方向建立x 轴．理论分析表明，x 轴上各点的场强随x 变化关系如图乙所示，则 ( ) A ．x 2处场强大小为kQ x 22 B ．球内部的电场为匀强电场 C ．x 1、x 2两点处的电势相同 D ．假设将试探电荷沿x 轴移动，则从x 1移到R 处和从R 移到x 2处电场力做功相同 【解析】计算x2处的电场强度时，可把带电球体等效为位于原点的点电荷，则有x2处场强大小为E＝k Q x22 ，故选项A正确；由乙图E-x图象可知，球内部由O到球表面区间电场强度均匀增大，所以内部电场为非匀强电场，故选项B错误；x轴上O点右侧的电场方向始终是向右的，沿着电场的方向电势逐渐减小，可知φx1>φx2，故选项C错误；E-x图象与x轴所围面积表示电势差，由乙图可知两处面积不相等，所以x1处与球表面、球表面与x2处的电势差不同，则将试探电荷沿x轴从x1移到R处和从R移到x2处电场力做功不相同，故选项D错误． Ep－x图象 【例9】.(2019·河北张家口一模)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E p随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x＝x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是( ) A．x1处电场强度最小，但不为零 B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动 C．在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2＝φ0>φ1 D．x2～x3段的电场强度大小、方向均不变 【答案】D 【解析】.根据E p＝qφ，E＝Δφ Δx ，得E＝ 1 q · ΔE p Δx ，由数学知识可知E p－x图象切线的斜率等于 ΔE p Δx ，x1处切 线斜率为零，则知x1处电场强度为零，故A错误；由题图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知电场强度减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动，x1～x2段图象切线的斜率不断增大，电场强度增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动，x2～x3段斜率不变，电场强度不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B错误，D正确；根据E p＝qφ，粒子带负电，q<0，则知，电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有φ1>φ2＝φ0>φ3，故C错误． 【变式】如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，x A、x B分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能E p随其坐标x变化的关系如图乙所示， E p A和E p B分别表示电子在A、B两点时的电势能．则下列说法中正确的是( ) A．该电场可能是孤立的点电荷形成的电场 B．A点的电场强度小于B点的电场强度 C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W＝E p A－E p B D．电子在A点的动能大于在B点的动能 【答案】CD 【解析】由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系是一条过原点的直线，说明电势是均匀增加的，所以一定是个匀强电场，而不是孤立的点电荷形成的电场，故A错误；由上可知是匀强电场，所以A、B两点的电场强度相等，故B错误；由图乙可知，电子在A、B两点的电势能关系为E p B>E p A，说明电子由A运动到B 时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W＝E p A－E p B，故C正确；电场力做负功，动能减小，所以A点的动能大于B点的动能，故D正确． 【题型演练】 1．(2019·黑龙江大庆模拟)关于静电场，下列说法正确的是( ) A．将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加 B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大 C．在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的 D．电势降低的方向就是电场强度的方向 【答案】B 【解析】将负电荷由低电势点移到高电势点，电场力做正功，电势能减小，选项A错误；无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，因无穷远处电势能为零，因此静电力做正功越多，电荷在该点的电势能越大，选项B正确；在同一等势面上，电势处处相等，场强不一定相等，选项C错误；电势降低最快的方向才是电场强度的方向，选项D错误． 2.一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中平行实线可能是电场线也可能是等势线，则以下说法正确的是( ) A．无论图中的实线是电场线还是等势线，a点的电场强度都比b点的电场强度小 B．无论图中的实线是电场线还是等势线，a点的电势都比b点的电势高 C．无论图中的实线是电场线还是等势线，电子在a点的电势能都比在b点的电势能小 D．如果图中的实线是等势线，电子在a点的速率一定大于在b点的速率 【答案】D. 【解析】根据电场线和等势线的特点及两者的关系可知，无论图中的实线是电场线还是等势线，a、b两点的电场强度都相等；若图中实线是电场线，则根据做曲线运动的物体一定受到指向轨迹凹侧的合外力，可知电子受到的电场力方向水平向右，电场线方向水平向左，a点的电势比b点的电势低，电子从a点运动到b点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，电子在a点的电势能比在b点的电势能大，电子在a点的速率一定小于在b点的速率；若图中实线是等势线，则根据电场线和等势线垂直的关系和物体做曲线运动的条件，可知电子受到的电场力方向竖直向下，电场线方向竖直向上，a点的电势比b点的电势高，电子从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加，动能减小，电子在a点的电势能比在b点的电势能小，电子在a点的速率一定大于在b点的速率．综上所述，选项D正确． 3．(2018·高考天津卷)如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N，速度大小分别为v M、v N，电势能分别为E p M、E p N.下列判断正确的是( ) A．v M＜v N，a M＜a N B．v M＜v N，φM＜φN C．φM＜φN，E p M＜E p N D．a M＜a N，E p M＜E p N 【答案】D 【解析】电场线越密，电场强度越大，同一个粒子受到的电场力越大，根据牛顿第二定律可知其加速度越大，故有a M＜a N；若粒子从M运动到N点，根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做负功，电势能增大，动能减小，即v M＞v N，E p M＜E p N，负电荷在低电势处电势能大，故φM＞φN； 若粒子从N 运动到M ，根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即v M ＞v N ，E p M ＜E p N ，负电荷在低电势处电势能大，故φM ＞φN . 综上所述，D 正确． 4.(2019·湖北省重点中学联考)如图所示，水平面内有A 、B 、C 、D 、E 、F 六个点，它们均匀分布在半径为 R ＝2 cm 的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场．已知A 、C 、E 三点的电势分别为φA ＝(2－3) V 、φC ＝2 V 、φE ＝(2＋3) V ，下列判断正确的是 ( ) A ．电场强度的方向由A 指向D B ．电场强度的大小为1 V/m C ．该圆周上的点电势最高为4 V D ．将电子从D 点沿DEF 移到F 点，静电力做正功 【答案】C 【解析】在匀强电场中AE 连线的中点G 的电势φG ＝12 (φA ＋φE )＝2 V ＝φC ，所以直线COGF 为等势线，在匀强电场中等势线相互平行，电场线与等势线相互垂直，且由电势高的等势线指向电势低的等势线，可知直线AB 、直线DE 分别为等势线，直线DB 、直线EA 分别为电场线，可知电场强度的方向由E 指向A (或由D 指向B )，故A 错误；E 、A 两点间的电势差U EA ＝φE －φA ＝2 3 V ，沿电场方向的距离d ＝3R ＝ 350 m ，电场强度E ＝U EA d ＝100 V/m ，故B 错误；过圆心O 做EA 的平行线，与圆的交点H 处电势最高，U HO ＝ER ＝2 V ，由U HO ＝φH －φO 可得：最高电势φH ＝U HO ＋φO ＝4 V ，故C 正确；将电子从D 点移到F 点，静电力先做正功 再做负功，故D错误． 5.图中虚线是某电场的一组等势面．两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射入电场，粒子仅受电场力作用，运动轨迹如实线所示，a、b是实线与虚线的交点．下列说法正确的是( ) A．两粒子的电性相同 B．a点的场强小于b点的场强 C．a点的电势高于b点的电势 D．与P点相比两个粒子的电势能均增大 【答案】B 【解析】根据轨迹的弯曲方向可知，a粒子受到中心电荷的斥力，而b粒子受到中心电荷的引力，说明a与中心电荷电性相同，b与中心电荷的电性相反，则两粒子的电性相反，故A错误；由等势面的分布可知，该 电场是点电荷产生的，由场强公式E＝k Q r2 可知，a点的场强小于b点的场强，故B正确；由于中心电荷的电性无法判断，电场线方向无法判定，则不能比较a、b的电势高低，故C错误；电场力对两粒子均做正功，则两个粒子的电势能均减小，故D错误． 6.如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝cd＝L，ad＝bc ＝2L，电场线与矩形所在的平面平行．已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为12 V．一个质子从b点以速度v0射入此电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后经过c点．不计质子的重力．下列判断正确的是( ) A．c点电势高于a点电势 B．场强的方向由b指向d C．质子从b运动到c，电场力做功为8 eV D．质子从b运动到c，电场力做功为4 eV 【答案】C 【解析】.由于是匀强电场，故a 、d 的中点(设为E )电势应为a 、d 两点的一半，即16 V ，那么E 、b 的中点F 电势是20 V ，和a 点一样．连接a 、F 得到等势线，则电场线与它垂直，正好是由b 指向E .那么cE 平行于aF ，故c 点电势与E 相同，也为16 V ，小于a 点电势，A 错误；场强的方向由b 指向E ，B 错误；从b 到c 电势降落了8 V ，质子电荷量为e ，质子从b 运动到c ，电场力做功8 eV ，电势能减小8 eV ，C 正确，D 错误． 7.如图所示，一质量为m 、电荷量为q (q >0)的液滴，在场强大小为3mg q 、方向水平向右的匀强电场中运动， 运动轨迹在竖直平面内．A 、B 为其运动轨迹上的两点，已知该液滴在A 点的速度大小为v 0，方向与电场方 向的夹角为60°；它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°.求A 、B 两点间的电势差． 【答案】3mv 208q 【解析】由题意知qE ＝3mg ，液滴重力不能忽略，把运动分解 水平方向：v sin 60°＝v 0sin 30°＋qE m t ① 竖直方向：v cos 60°＝v 0cos 30°－gt ② 由①②可得：v ＝233v 0，t ＝3v 06g 由牛顿第二定律得水平方向加速度a ＝qE m ＝3g ， 水平位移：x ＝v 0sin 30°·t ＋12(3g )t 2＝3v 208g U AB ＝Ex ＝3mv 208q . 8．在光滑绝缘的水平面上，用长为2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为m 的带电小球A 和B .A 球的带电荷量 为＋2q ，B 球的带电荷量为－3q ，组成一带电系统，如图所示，虚线MP 为A 、B 两球连线的垂直平分线， 虚线NQ 与MP 平行且相距5L .最初A 和B 分别静止于虚线MP 的两侧，距MP 的距离均为L ，且A 球距虚 线NQ 的距离为4L .若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MP 、NQ 间加上水平向右、场强大小为E 的匀强电场后，试求： (1)B 球刚进入电场时，带电系统的速度大小； (2)带电系统向右运动的最大距离； (3)带电系统从开始运动到速度第一次为零时，B 球电势能的变化量． 【答案】(1) 2qEL m (2)3L (3)6qEL 【解析】(1)设B 球刚进入电场时，系统的速度为v 1， 对A 、B 系统应用动能定理： 2qEL ＝12 ×2mv 21， 则v 1＝2qEL m . (2)设球A 向右运动s 时，系统速度为零， 由动能定理，得： 2qEs ＝3qE (s －L )， 则s ＝3L . (3)带电系统的速度第一次为零时，B 球克服电场力做功 W FB ＝6qEL ， 则B 球电势能增加了6qEL . 2021年高考物理电磁场模型解题技巧 2．巧解电场能的性质问题 知识点一 电势能、电势 1．电势能 (1)电场力做功的特点 电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关． (2)电势能 ①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功． ②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即AB pA pB p W E E ΔE ＝－＝－ 2．电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能E p 与它的电荷量q 的比值． (2)定义式：p E φq . (3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)． (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同． 3．等势面 (1)定义：电场中电势相等的各点组成的面． (2)四个特点 ①等势面一定与电场线垂直． ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功． ③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面． ④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小． 知识点二 电势差 1．定义：电荷在电场中，由一点A 移到另一点B 时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值． 2．定义式：AB U AB W q =. 3．电势差与电势的关系：U AB ＝φA －φB ，U AB ＝－U BA . 4．影响因素：电势差U AB 由电场本身的性质决定，与移动的电荷q 及电场力做的功W AB 无关，与零电势点的选取无关． 知识点三 匀强电场中电势差与电场强度的关系 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积．即U ＝Ed ，也可以写作E U d =。 技巧一 巧判电势高低及电势能大小 1．电势高低的判断方法 高考物理三类热点题型的总结 1.图象题。可以说人类学会如何表示信息是从图象开始起源的，从图画演变出文字，进而抽象出数学公式。看懂图表、动漫是从幼儿开始的，是生活的基本能力，当然随着学习知识的逐渐深入，又对同学们的读图能力提出了更高的要求。近几年高考图象题的数量逐年增加，图象表示物理问题比文字和公式具有更大的优越性，能形象地描述物理状态、过程和规律，能够把一个问题的多个相关因素同时展现出来，给我们分析问题提供直观、清晰的物理图景，既有助于我们对相关概念、规律的理解和记忆，又有助于我们正确地把握相关物理量之间的定性、定量关系。因此要习惯用图象表示问题，处理数据。物理图象不同于数学图象的是一般两坐标轴表示两个具有实际意义的物理量，首先要看清坐标轴，理解图象表示的是谁随谁的变化，理解正、负、斜率、面积、截距、交点的物理意义，其次把图形转化为实际的物理过程，进而理解图象的意义并解答问题。 2.实验探究题。从近几年高考对实验考查的结果来看，实验的得分率一直很低，但实际上高考物理实验题目的总体难度并不高，考察的实验也都是考纲中明确要求的基本实验，属于考生最不应该失分的题型之一。物理是以实验为基础的学科，首先要树立物理规律来源于实验、来源于生活的理念，实验是第一的，规律是第二的。 实验思想、技能和方法是高考实验考查的三大重点，电学考查仪表读数、实物图连接、电表选取、电路设计、方案的筛选、原理的迁移、数据的处理，可以很好地考查多项实验能力。而探究与实验相结合使二者都具 有了实际意义。每一个实验突出的探究环节不尽相同，关键是从实验原理出发，进行设计和变化。 3.新科技、新技术应用题。这类题多以当今社会热点和高新科技动态为背景，信息量一般较大、题干较长，一般是描述一种装置或某一理论的基本精神，再和中学物理知识连接。表面看来给人一种很复杂的感觉，但抽象出物理模型时就会有一种“现象大、问题小”的转折。要求学生在考场上对新情景新信息完成现场学习，将信息进行有效提炼、加工、建模，与原有知识衔接来解决问题。这类问题不仅对学生的创新能力是一个考查，而且对学生的心理素质也是一个考验。 二、注意构建属于自己的知识网络 对于复习到的每一个专题，应该首先思考这一专题研究解决了什么问题，与社会生活实际有哪些联系和应用，只有将抽象的物理知识与生活相联系时，对知识的理解才能深化、活化。 考生应该按自己的思维方式构建知识网络，找出知识间的关联，学会对知识重组、整合、归类、总结，掌握物理思维方法，将知识结构化，将书读薄。结构化的知识是形成能力的前提，只有经过自己的思维在大脑中重新排列的知识，理解才能深刻。一般来说，一个专题有一个核心的主体，其余的概念为这个主体做铺垫，要以点带面，即以主要知识带动基础知识。 高考物理电场知识总结 1.两种电荷 -1自然界中存在两种电荷：正电荷与负电荷。2电荷守恒定律： 2.★库仑定律 1内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间 的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 3适用条件：真空中的点电荷。 点电荷是一种理想化的模型。如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离 小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，这种带电体就可 以看成点电荷，但点电荷自身不一定很小，所带电荷量也不一定很少。 3.电场强度、电场线 1电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体。电场是客观存在的，电场具有力的特性和能的特性。 2电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，叫做这一 点的电场强度。定义式：E=F/q 方向：正电荷在该点受力方向。 3电场线：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一 点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线。电场线的性质：①电场线 是起始于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处;②电场线的疏密反映电场的强 弱;③电场线不相交;④电场线不是真实存在的;⑤电场线不一定是电荷运动轨迹。 4匀强电场：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场。匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线。 5电场强度的叠加：电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。 4.电势差U：电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷 量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差。公式：UAB=WAB/q电势差有正负：UAB=-UBA，一般常取绝对值，写成U。 5.电势φ：电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差。 1电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关通常取离电场无穷远处或大 地的电势为零电势。因此电势有正、负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。 2013年高三物理选择题专项训练（一） 14．如图所示，直线I、Ⅱ分别表示A、B两物体从同一地点开始运动的v-t图 象，下列说法中正确的是 A．A物体的加速度小于B物体的加速度B．t0时刻，两物体相遇 C．t0时刻，两物体相距最近D．A物体的加速度大于B物体的加速度 15．如图所示，物块A、B通过一根不可伸长的细线连接，A静止在斜面上， 细线绕过光滑的滑轮拉住B，A与滑轮之间的细线与斜面平行。则物块 A受力的个数可能是 A．3个B．4个C．5个D．2个 16．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在A、B两 点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷，则关于C、D两点的场强和电势， 下列说法正确的是 A．C、D两点的场强不同，电势相同B．C、D两点的场强相同，电势不同 C．C、D两点的场强、电势均不同D．C、D两点的场强、电势均相同 17．图示为某种小型旋转电枢式发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强 度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′以角速度ω匀 速转动，线圈的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r，线圈的两端经 两个半圆形的集流环（缺口所在平面与磁场垂直）和电刷与电阻R连 接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面 与磁场方向平行（如图所示），则下列说法正确的是 A．通过电阻R的是直流电B．发电机产生电动势的最大值E m= nBSω C．电压表的示数为D．线圈内产生的是交流电 18．2009年5月，英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚飞车挑战世界最大环形车道。如图所示，环形车道竖直放置，直径达12m，若汽车在车道上以12m/s恒定的速率运动， 演员与摩托车的总质量为1000kg，车轮与轨道间的动摩擦因数为0.1， 重力加速度g取10m／s2，则 A．汽车发动机的功率恒定为4.08×104W B．汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×l04N C．若要挑战成功，汽车不可能以低于12 m/s的恒定速率运动 D．汽车在环形车道上的角速度为1 rad/s 19．如图所示，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球P，小球所处的空间存在着竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧恰好处于原长 2019届高考物理必考热点 物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。小编准备了高考物理必考热点，希望你喜欢。 《质点的直线运动》 用速度图象解决两物体的追及问题或一个物体的两个运动过程。 题型：选择题。 《相互作用与牛顿定律》 用整体法与隔离法进行受力分析，受力平衡的情况是基本要求，较高要求则是结合牛顿定律、运动学公式分析一个物体的两个运动过程或两个物体的连接体问题。 题型：选择题、计算题。 《曲线运动、机械能、万有引力定律》 (1)对“功和能”的理解与简单应用。 题型：选择题、计算题。 (2)用万有引力定律、圆周运动公式对两个天体围绕中心天体运动的问题分析。 题型：选择题。 《电场、电路》 对常见电场中各点的电场强度、电势、电势能、电容的分析与计算。题型：选择题。 《磁场》 用磁场力与电场力、圆周运动的知识以及几何知识，分析和计算带电粒子在电场、磁场中的运动的问题。 题型：计算题。 《电磁感应、交流电》 (1)用楞次定律判断感应电流方向。 题型：选择题。 (2)有关变压器变压比、变流比、远距离输电的计算。 题型：选择题。 《必考内容实验题》： (1)刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数。 题型：实验题。 (2)用伏安法测量电阻器、电流表、电压表的电阻。 (3)对照实验原理图连接实验电路。 (4)用计算法和图象法处理数据：用欧姆定律、串并联电路中的电流、电压关系等知识计算电阻，会描点，作出图象，求电动势、内阻。 题型：实验题。 《物理3-3》： (1)用分子动理论分析气体压强、温度，内能，热力学定律，固体、液体的性质。 题型：选择题、填空题。 (2)用气体定律分析和计算。 题型：计算题。 2011年高考物理真题分类汇编 电场 1．（2011年高考·海南理综卷）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．（2011年高考·重庆理综卷）如图所示，电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有 A ．体中心、各面中心和各边中点 B ．体中心和各边中点 C ．各面中心和各边中点 D ．体中心和各面中心 3．（2011年高考·山东理综卷）如图所示，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的连线，且a 与c 关于MN 对称，b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上。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 4．（2011年高考·天津理综卷）板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1。现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为d /2，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是 A ．U 2=U 1，E 2=E 1 B ．U 2=2U 1，E 2=4E 1 C ．U 2=U 1，E 2=2E 1 D ．U 2=2U 1， E 2=2E 1 +q -q -q M 5．（2011年高考·广东理综卷）图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，以达到除尘的目的。下列表述正确的是 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 6．（2011年高考·江苏理综卷）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 ．粒子的速度不断增大 D ．粒子的电势能先减小，后增大 7．（2011年高考·安徽理综卷）如图(a )所示，两平行正对的金属板A 、B 间加有如图(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t 0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t 0可能属于的时间段是 A ．004T t << B ．0324 T T t << C ．034T t T << D ．098T T t << P 图(a ) U 0 -U 0 O 放电极 30V 120V 物理选择题专项训练题一 答案填写在后面的答题卡中！ 1、下列说确的是 A ．行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律 B ．物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用 C ．月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用 D ．物体在转弯时一定受到力的作用 2、天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出 A ．恒星的质量 B ．行星的质量 C ．行星的半径 D ．恒星的 密度 3、甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t ＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v －t 图中（如图），直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0－20 s 的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说确的是 A ．在0－10 s 两车逐渐靠近 B ．在2－18 s 两车的位移相等 C ．在t ＝10 s 时两车在公路上相遇 D ．在10－20 s 两车逐渐靠近 4、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知 A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为 u ＝100sin(25t)V B ．该交流电的电压的有效值为 C ．该交流电的频率为25 Hz D ．若将该交流电压加在阻值R ＝200 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50 W 5、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E 的匀强电场中，小球1带正电、小球2带负电，电荷量大小分别为q 1和q 2（q 1＞q 2）。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的力T 为（不计重力及两小球间的库仑力） A ．121()2T q q E =- B ． 121()2T q q E =+ C ．12()T q q E =- D ．12()T q q E =+ － 2 s E 球1 球2 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U AB＝U BA。(×) (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。(×) 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 [题点全练] 线分布如图所示。A、D为电场中两点，B、C为导体表面两点。下列 说法正确的是() A．同一带电粒子在A点受到的电场力大于在C点受到的电场力 B．同一带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能 C．一带正电的粒子沿着导体表面从B点移动到C点，电场力不做功 D．B点的电势低于D点的电势 解析：选C由电场线越密的地方，电场强度越大，结合题图可知A点的电场线比C 点的疏，则A点的电场强度小于C点电场强度，同一带电粒子在A点受到的电场力小于在 C点受到的电场力，故A错误。沿着电场线，电势逐渐降低，则知A点的电势比B高，根 据负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，故带负电的粒子在A点的电势能比 在B点的小，故B错误。处于静电平衡状态的导体是等势体，其表面是等势面，则带正电 的粒子沿着导体表面从B点移动到C点，电场力不做功，故C正确。C点的电势高于D点 的电势，而B点的电势与C点的电势相等，所以B点的电势高于D点的电势，故D错误。 2．(2018·连云港期末)如图所示为静电除尘原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进 入静电除尘区，放电极和集尘极加上高压电场，使尘埃带上负电，尘埃在电场力的作用下 向集尘极迁移并沉积，达到除尘目的，图中虚线为电场线(方向未标)。不计重力，不考虑尘 埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则() 物理计算 23．（16分）2008年初的南方雪灾给我国造成了巨大的损失，积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变。路面积雪经车辆压实后，车轮与路面的摩擦力减少，汽车易左右滑摆，同时，汽车的制动距离也难以控制，一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故。如果一辆小车汽车在正常干燥路面上行驶速度为108km/h ，司机从发现前方有情况到开始刹车需要0.5s 的反应时间，已知轮胎与干燥路面的动摩擦因数为0.75,g=10m/s 2，问： （1）在正常干燥路面上行驶，司机从发现前方有紧急情况到使车停下车，汽车行驶距离为多少？ （2）若汽车与需地间的动摩擦因数为141，当司机发现前方有紧急情况时要使车在上述相同距离内停下来，汽车行驶速度不能超过多少？ 24．(19分)在质量为M =1kg 的小车上，竖直固定着一个质量为m =0.9kg 、长l =10cm 、 宽L =5cm 、总电阻R =80Ω、n=800匝的矩形线圈．线圈和小车一起静止在光滑水平面上，如图所示．现有一质量为m 0=0.1kg 的子弹以v 0=100m ／s 的水平速度射入小车中，并立即与小车(包括线圈)保持相对静止一起运动，随后穿过与线圈平面垂直．磁感应强度B=1.0T 的水平有界匀强磁场(磁场区域的宽度大于线圈长l )，方向垂直纸面向里，如图所示．已知小车穿过磁场区域所产生的热量为16J ，求： (1)在线圈进入磁场的过程中通过线圈某一截面的电荷量q； (1)线圈左边离开磁场时小车的速度大小． 25．（22分）在绝缘光滑水平面上方虚线的右侧，有一正交复合场，其中匀强电场的场强大小为E，方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里。在水平面上的A点入一个质量为m1的不带电小球a。质量为 m2的带电小球b从商为h的某点以速度v0水平抛出，小球b 落地前恰好与小球a正碰，且碰后a、b小球粘在一起，恰 好在竖直面内沿半圆弧ACD做速率不变的曲线运动，如图 所示。假设a、b碰撞过程所用的时间忽略不计，重力加速 度为g，试求： （1）半圆弧的半径R和b球所带的电量q； （2）从a、b两球相碰到他们再次回到地面所用的时间t （3）a、b两球碰撞过程中损失的机械能ΔE。 专题19 电场能的性质 【专题导航】 目录 热点题型一电势高低、电势能大小的判断 (1) 热点题型二电势差与电场强度的关系 (3) 在匀强电场中由公式U＝Ed得出的“一式二结论” (4) U＝Ed在非匀强电场中的应用 (7) 热点题型三电场线、等势线(面)及带电粒子的运动轨迹问题 (7) 带电粒子运动轨迹的分析 (8) 等势面的综合应用 (9) 热点题型四静电场的图象问题 (10) v－t图象 (11) φ－x图象 (12) E－x图象 (13) Ep－x图象 (14) 【题型演练】 (15) 【题型归纳】 热点题型一电势高低、电势能大小的判断 1．电势高低的判断 2.电势能大小的判断 3.电场中的功能关系 (1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变． (2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变． (3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化． (4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化． 【例1】(2019·广东韶关质检)如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在电场力作用下 运动的径迹．粒子在A 点的加速度为 a A 、动能为 E k A 、电势能为 E p A ；在B 点的加速度 为a B 、动能为 E k B 、 电势能为 E p B .则下列结论正确的是 ( ) A ．a A >a B ，E k A >E k B B ．a A E p B C ．a A a B ， E k A 2019高考物理必背：电场 【】：高三是非常重要的一年，大家要好好把握住高三阶段，好好学习，备战高考。小编为大家整理了2019高考物理必背，供大家参考，也希望大家好好利用。 电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C)；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F=qE {F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量 (C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间 的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E:匀强电场强度，d:两点沿场强方向的距离(m)｝ 9.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量 (C)，φA:A点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝ 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式，计算式) {C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数) 常见电容器〔见第二册P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(V o=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=V ot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动 d=at2/2，a=F/m=qE/m 注: 选择题专项训练① 本文档中涉及大量公式，上传后可能会在网页中出现位置错乱或乱码等问题，但下载后均可以正常使用，欢迎下载！ 选择题：每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～7题有多项符合题目要求． 1．[原子物理](2019年广东名校二模)来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光．带电粒子与地球大气层中的原子相遇，原子吸收带电粒子的一部分能量后，立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒，形成极光．极光的光谐线波长范围约为3 100 ?～6 700 ?(1 ?＝10－10 m)．据此推断以下说法不正确的是() A．极光光谐线频率的数量级约为1014 Hz B．极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关 C．原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光 D．对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分 【答案】D 2．[直线运动](2019年云浮名校二模)驾车从太原沿青银高速公路去银川，清晨8时出发下午8时到达，第二天清晨8时动身沿原路返回，下午6时回到太原．若两天分别以各自出发时刻开始计时，经过相同时间到达同一地点的机会，下列说法正确的是() A．可能没有B．一定没有 C．一定有一次D．可能有两次 【答案】C 【解析】在同一个坐标系中，作出从太原到银川的位置时间图象，同时作出银川返回太原的位置时间图象，显然有且只有一个交点，C正确． 3．[交变电流与变压器](2019年黑龙江齐齐哈尔一模)如图所示的理想变压器电路中，变压器原副线圈的匝数比为1∶2，在a、b端输入正弦交流电压U，甲、乙、丙三个灯泡均能正常发光，且三个灯泡的额定功率相等，则下列说法正确的是() 2020年高考物理一轮复习：28 电场能的性质 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共12题；共24分) 1. （2分） (2016高二上·铜陵期中) 以下说法中，正确的是（） A . +q在A点的电势能比B点大，则B点电势较高 B . ﹣q在C点的电势能比在D点大，则C点电势较高 C . +q在E点的电势能为负值，﹣q在F点的电势能是负值，则F点电势较高 D . ﹣q在F点的电势能是负值，则F点电势为负值 2. （2分） (2019高二上·鸡泽月考) 在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是（） A . 该电荷在a点电势能一定比b点大 B . a点电势一定比b点电势低 C . a、b两点电势差大小一定为U=Ed D . a、b两点电势差Uab= 3. （2分） (2017高二上·宣城期中) 一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示（速度﹣时间图象中tAtB段是一条曲线不是直线），tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点时对应的时刻，则下列说法中正确的有（） A . A点的电势一定高于B点的电势 B . 带电粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能 C . 带电粒子一定带正电 D . 电场可能是匀强电场 4. （2分） (2019高三上·鹤岗月考) 电子在电场中仅受电场力作用运动时，由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示．图中一组平行等距实线是等势线．下列说法正确的是（） A . 电子受力水平向右 B . 电子在b点电势能较大 C . 由a到b电场力做正功 D . 电子在b点电势较高 5. （2分） (2018高二上·黑龙江期末) 一个点电荷从静电场中的a点移动到b点，其电势能的变化为零，则（） A . a、b两点的电场强度一定相等 B . 该点电荷一定沿等势面运动 C . 作用于该点电荷的电场力与其运动方向总是垂直的 D . a、b两点的电势一定相等 6. （2分） (2017高二上·绵阳期中) 如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离．在a点固定放置一个点电荷，带电量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U．将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中（） A . 电场力做功qU B . 克服电场力做功qU 全国卷高考物理新题型的探究 发表时间：2017-09-22T17:25:05.637Z 来源：《素质教育》2017年8月总第245期作者：李永烈 [导读] 我认为虽然目前的高考题型呈现出一种千变万化的趋势，但是作为教师的我们不仅需要抓住新题型的本质，更要对一些较为基础的知识概念讲解到位，让学生掌握经典题型的求解思想！ 李永烈四川省成都市石室蜀都中学610000 摘要：随着我国新课改的提出和高考教育制度的不断改革，目前我国高考的题型越来越能够体现出学科的特色以及新型时代教育下的文化底蕴。然而，我认为虽然目前的高考题型呈现出一种千变万化的趋势，但是作为教师的我们不仅需要抓住新题型的本质，更要对一些较为基础的知识概念讲解到位，让学生掌握经典题型的求解思想！ 关键词：高中物理高考研究新题型 众所周知，高考是一种考查学生对于学科知识的掌握情况以及思维能力的考试。不错，纵观近几年的高考新题型，虽然题型的趋势总是以当下的文化背景为方向，但是万变不离其宗的一点就是无论哪一年的考试考查的问题本质都是不变的。对于物理学科而言，主要要求学生掌握力学中牛顿的三大定律、万有引力定律以及电磁学当中的电磁感应定律和法拉第定律。这些定律看似简单，其实延伸出来的题型却是千变万化的。从事一线物理学科教学的我发现，这些年来物理学科的高考题型都是从这些定律出发的。以2016年全国高考I卷理综为例，在解答理综第19道题目的时候，许多同学都会感觉茫然。其实这是受力分析题型的变形，是出题者对于一些基础的受力分析题进行了较深层次的包装。表面上看外力F变化的同时连接a、b物体上的张力也会发生变化，其实这是因为同学们没有对于这类题型分析透彻造成的！这道题目，主要是要求学生画出正确的受力分析图示，也就是我们在讲解高考题型当中的变力分析题。由于重力是恒定不变的，并且物体在运动的过程当中，滑轮两侧绳的夹角不会发生改变，因此绳的张力就不会发生变化。由此我们可以看出高考题型无论是以何种方式呈现，但是我们在讲解题目的过程当中必须要让学生抓住题型的本质。下面我将从近些年来高考题型分布趋势谈一谈新高考新题型的出题方向及解题策略。 一、新题型的剖析 我认为对一名高中物理教师而言，深入研究高考物理题型是非常必要的。众所周知，通过深入研究高考新题型，我们能够掌握最近的高考物理出题方向。通过高考物理出题的趋势，我们能够指导学生进行高效的复习。近年来，我发现就高考理综（全国卷）物理部分而言，整体的难度是呈下降的趋势。然而新题型的出现形式也是千变万化的，这会使得同学们在解题的过程当中束手无策。因此，我认为在进行实际教学的过程当中，需要培养学生一种发散思维的能力。只有培养了学生一种发散思维的能力，才能使得我们在讲解近年来的高考物理试卷的同时，让学生举一反三。下面我将从近年来高考理综全国一卷出发，以高考理综物理部分的题型分布为讲解方向，对近年来的高考新题型进行深入的剖析。 1.选择题部分。 纵观近年来的高考物理选择题部分，我们不难发现这一类的题型的难度是呈正态分布的。简而言之就是以概念和计算题为主要部分，理解和技巧型的难题则占有少数的比例。在2016年高考以前，选择题的第一题大都是以物理学史为主，考查学生对于牛顿、奥斯特、法拉第等人对近代物理学的贡献。但是从2016年以后，教育部对于高考物理题型进行了较大层次的改动，主要目的就是让学生深入地理解物理学科的特性。以2016年高考物理全国一卷为例，第14题的试题考查方向就是学生对于电容器公式的理解。这就要求学生需要掌握电容器的定义式以及计算公式，并且要对电容器的定义式和计算公式有较深层次的区别。电容器的定义式是用来研究电容器的根本特性的，而计算式是用来研究电容器在工作电路当中的变化规律的。因此，学生只要掌握了这两个公式以及公式的说明，将很快地解出答案。由此我们可以看出高考物理主要考查的就是学生对于公式的理解能力以及辨析能力，通过对公式的研究，让学生深入地掌握物理规律是物理学科主要教学的方向。 然而随着我国课改的进一步推进，教育部于2016年颁发了2017年的新型物理考试大纲。相比于前几年的考试大纲，新型的物理大纲主要突出于要求学生掌握和动量相关的知识。以2017年高考一卷物理理综部分第14题为例，这题主要是考查学生对于动量守恒定律以及相关公式的理解。其实学生只要掌握了经典的动量守恒公式m1V1=m2V2和具体过程中动量的变化, 就可以很快地解出题目的答案。 2.实验题部分。 如果说高考的选择题是千变万化的，那么用形式新颖的词来形容高考的实验题再不为过了。众所周知，高中物理是研究物体的发展运动规律的一门学科。因此，实验题的出题方向非常的广泛。其中不仅会涉及到人教版必修二所学的动力学运动里的问题，更会涉及到人教版必修三所学的电学当中经典的实验问题。然而自2016年高考改革以来，我发现现在的实验题大都拆分成两类小题，第一类小题主要是考查学生对于动力学知识的理解，第二小题主要是考查学生电学的基本功。以2017年高考理综全国卷第22题为例，题目主要考查的是学生对于匀变速直线运动中间速度的求解问题。众所周知，匀变速直线运动中间时间的中点速度等于该过程的平均速度，应用此类公式，学生就不难解出题目要求解的各点的速度。其次，根据匀变速直线运动的推理公式X2-X1=aT2，就很快可以解出运动的加速度。 3.计算题。 我认为，近些年来高考物理的计算题呈现出一种形式多样但是研究的方向却比较规范的趋势。无论是2016年全国高考一卷当中的第25题，还是2017年全国高考一卷当中的第24题，题目研究的主要方向都是和能量定理有关的问题。因此我认为作为物理学科研究的主要定律，教师有必要在教学的过程当中突出此类型题目的讲解。除此之外，我认为让学生掌握相关的能量定理研究问题的核心也是非常必要的，因为这类题研究的主要方向就是“什么物体具有什么样的能量，在运动的过程当中哪些能量发生了变化，这样的变化受到了什么力的作用”。 二、新题型的教学策略 前文当中已经对我国高考全国卷当中的新题型进行了重点式的剖析。针对重点剖析的新题型，这里给出一些相对经典的教学策略，希望能够给许多一线教师一点启示。 1.注重高考大纲。 虽然前文当中已经研究近些年高考物理的题型考查方向，但是教师仍然需要根据教育部给出的考试大纲，适当地调节自己的教学形 高考物理系列讲座——-带电粒子在场中的运动 【专题分析】 带电粒子在某种场(重力场、电场、磁场或复合场)中的运动问题，本质还是物体的动力学问题 电场力、磁场力、重力的性质和特点：匀强场中重力和电场力均为恒力，可能做功；洛伦兹力总不做功；电场力和磁场力都与电荷正负、场的方向有关，磁场力还受粒子的速度影响，反过来影响粒子的速度变化. 【知识归纳】一、安培力 1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫安培力. 【说明】磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力. 2.安培力的计算公式：F=BILsinθ；通电导线与磁场方向垂直时，即θ = 900，此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时，即θ=00，此时安培力有最小值，F min=0N；0°＜θ＜90°时，安培力F介于0和最大值之间. 3.安培力公式的适用条件； ①一般只适用于匀强磁场；②导线垂直于磁场； ③L为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端； ④安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心； ⑤根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力. 【说明】安培力的计算只限于导线与B垂直和平行的两种情况. 二、左手定则 1.通电导线所受的安培力方向和磁场B的方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定. 2.用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. 3.安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线方向垂直，即F总是垂直于磁场与导线所决定的平面.但B与I的方向不一定垂直. 4.安培力F、磁感应强度B、电流I三者的关系 ①已知I、B的方向，可惟一确定F的方向； ②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向； ③已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定. 三、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力. 1.洛伦兹力的公式：F=qvBsinθ； 2.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时，F=0； 3.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时，F=qvB; 4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用，静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为0； 四、洛伦兹力的方向 1.运动电荷在磁场中受力方向可用左手定则来判定； 2.洛伦兹力f的方向既垂直于磁场B的方向，又垂直于运动电荷的速度v的方向，即f 2019高考物理分类汇编——电场 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、选择题 1． （2019江苏）（多选）如图所示，ABC 为等边三角形，电荷量为+q 的点电荷固定在A 点．先将一电荷量也为+q 的点电荷Q 1从无穷远处（电势为0）移到C 点，此过程中，电场力做功为-W ．再将Q 1从C 点沿CB 移到B 点并固定．最后将一电荷量为-2q 的点电荷Q 2从无穷远处移到C 点．下列说法正确的有（ ） A. Q 1移入之前，C 点的电势为W q B. Q 1从C 点移到B 点的过程中，所受电场力做的功为0 C. Q 2从无穷远处移到C 点的过程中，所受电场力做的功为2W D. Q 2在移到C 点后的电势能为-4W 2． （2019江苏）一匀强电场的方向竖直向上，t =0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P ，不计粒子重力，则P -t 关系图象是（ ） A. B. C. D. 3． (2019北京)如图所示，a 、b 两点位于以负点电荷–Q （Q >0）为球心的球面上，c 点在球面外，则（ ） A. a 点场强的大小比b 点大 B. b 点场强的大小比c 点小 C. a 点电势比b 点高 D. b 点电势比c 点低 4． (2019天津卷)如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m 的带电小球，以初速度υ从M 点竖直向上运动，通过N 点时，速度大小为2υ，方向与电场方向相反，则小球从M 运动到N 的过程（ ） A. 动能增加 212 m υ B. 机械能增加22m υ C. 重力势能增加232m υ D. 电势能增加22m υ 5． (2019全国Ⅲ)（多选）如图，电荷量分别为q 和–q （q >0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a 、b 是正方体的另外两个顶点。则（ ） A. a 点和b 点的电势相等 B. a 点和b 点的电场强度大小相等 C. a 点和b 点的电场强度方向相同 D. 将负电荷从a 点移到b 点，电势能增加 2021模拟模拟-选择题专项训练之交变电流 本考点是电磁感应的应用和延伸．高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”：一是突出考查交变电流的产生过程；二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值；三是突出考查变压器．一般试题难度不大，且多以选择题的形式出现．对于电磁场和电磁波只作一般的了解．本考点知识易与力学和电学知识综合，如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动，交变电路的分析与计算等．同时，本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系，如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等．另外，远距离输电也要引起重视．尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容；对变压器的原理理解的同时，还要掌握变压器的静态计算和动态分析． 北京近5年高考真题 05北京18．正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则( ) Ａ．通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R=2cos100πt (A) Ｂ．通过R的电流 i R 随时间t变化的规律是i R=2cos50πt (A) Ｃ．R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos100πt (V) Ｄ．R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos50πt (V) 07北京17、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上开关后S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则（） A、通过R1的电流的有效值是1.2A B、R1两端的电压有效值是6V C、通过R2的电流的有效值是1.22A D、R2两端的电压有效值是62V 08北京18.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。则（） A.流过电阻的电流是20 A B.与电阻并联的电压表的示数是1002V C.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D.变压器的输入功率是1×103 W 北京08——09模拟题 08朝阳二模16．在电路的MN间加一如图所示正弦交流电，负载电阻为100Ω，若不考 虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为（）A．220V，2.20 AB．311V，2.20 AC．220V，3.11A D．311V，3.11A t/×10-2s U/V 311 -311 1 2 3 4 A V M ~ R V 交变电源 ~ 图1 u/V t/×10-2s O U m -U m 12 图2 新题型六原子与原子物理之多项选择题 样题展示 （2016·天津卷）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是 A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 B．查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了中子 C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型 通关演练 1．下列说法正确的是 A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量 C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 2．现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B．入射光的频率变高，饱和光电流变大 C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 3．一静止的铝原子核俘获一速度为m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是 A．核反应方程为 B．核反应方程过程中系统动量守恒 C．核反应过程中系统能量不守恒 D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 4．下列说法中正确的是 A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都在增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短 C．放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关 D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的 5．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是 A．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，改用波长较长的光照射该金属可能 B．氡222的半衰期为3.8天，则质量为4g的氡222经过7.6天还剩下1 g的氡222 C．玻尔理论解释了氢原子发射出来的光子其谱线为什么是不连续的 D．重核裂变为几个中等质量的核，其平均核子质量会增加 6．氢原子的能级如图所示，现有处于能级的大量氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是2021年高考物理 电场能的性质题型归纳 (带答案)
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