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2022-2023年高考物理二轮复习 电场中常考的3个问题课件(重点难点易错点核心热点经典考点)
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这是一份2022-2023年高考物理二轮复习 电场中常考的3个问题课件(重点难点易错点核心热点经典考点)，共40页。PPT课件主要包含了点电荷，图6－1，图6－2，图6－3，图6－4，答案BCD，图6－5，图6－6，答案ACD，图6－7等内容，欢迎下载使用。
主要题型：选择题难度档次： 低档难度．是电学部分的基础考题．围绕电场中的电场强度E、电势φ、电场力F、电势能Ep、电场力的功W及相应规律，做简单的分析、计算．
2．电场强度、电势、电势差、电势能的区别与联系
【例1】 如图6－1所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是 ( )．
A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
由于克服电场力做功相等，且无穷远处电势能为零，所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，故D项错误．答案 C
电场线分布如图6－2所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为φa和φb，则 ( )． A．Ea>Eb，φa>φb B．Ea>Eb，φa<φbC．Eaφb D．Ea
(2)电势①沿电场线方向电势降低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，且电场线垂直于等势面；②根据UAB＝φA－φB，比较正负，判断φA、φB的大小．
【例2】 如图6－3所示，实线是某一电场中的电场线，虚线是一个负电荷只在电场力作用下在这个电场中的运动轨迹，若电荷是从a处运动到b处，则以下判断正确的是 ( )．A．电荷从a运动到b加速度减小 B．b处电势能大C．电荷在b处速度小 D．b处电势高
解析 b处电场线比a处密集，则b处电场强度大于a处电场强度，故电荷在b处加速度大，A选项错；电荷做曲线运动，轨迹向合外力的方向弯曲，又电荷带负电，所以电场线从疏指向密，φa>φb，D错；负电荷从a运动到b过程中，电场力对其做负功，电势能增加，B正确；由能量守恒可知，电荷电势能增加，则动能减小，C选项正确答案 BC
如图6－4所示，在真空中有两个带等量负电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是它们连线的中点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且OA＝OC，下列说法正确的是 ( )．
A．A点的电场场强一定大于B点的电场强度B．C点的电势低于B点的电势C．同一点电荷在A、C两点受电场力大小相同D．同一负电荷在B点的电势能小于其在C点的电势能
以题说法这类问题一般综合性较强，涉及“牛顿运动定律、功和能”的知识分析(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况电荷做曲线运动的情景分析．
(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，是题目中相互制约的三个方面 .若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况．有时各种情景的讨论结果是归一的．(3)一般为定性分析，有时涉及简单计算.
【例3】 两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图6－5中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中 ( )．
A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小
解析 带负电的粒子以速度v进入电场后，电场力的方向与v的方向不在一条直线上，故带负电的粒子做曲线运动，先由低电势面运动到高电势面，然后由高电势面运动到低电势面，所以电势能先减小后增大，选项C正确，选项A、B、D错误．答案 C
如图6－6所示，一个质量为m、带正电荷量为q的尘粒以竖直向上的初速度v0 在平行板电容器P、Q两极板正中间的A点进入场强为E的匀强电场中，恰好垂直于Q板打在B点，且AC＝BC，则下列说法正确的是 ( )．
借题发挥解答带电粒子在电场中的运动问题应注意：(2)要抓住关键的两个观点：①动力学观点——包括牛顿运动定律和运动学规律．②能量观点——包括动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律．
技法1 反证例举法【技法阐释】 有些选择题的选项中，带有“可能”、“可以”等不确定词语，只要能举出一个特殊例子证明它正确，就可以肯定这个选项是正确的；有些选择题的选项中，带有“一定”、“不可能”等肯定的词语，只要能举出一个反例驳倒这个选项，就可以排除这个选项．
【高考佐证】 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 带电物体的电势可以为零，比如接地的导体，可以带电，取大地电势为零，则此导体的电势为零，A错；电场强度和电势没有必然的联系，场强为零的地方，电势可以为零，也可以不为零，如两正点电荷连线中点处的场强为零，但电势不为零，B错；顺着电场线的方向，电势降低，C错；负电荷沿电场线方向移动，则电场力做负功，电势能一定增加，D对．答案为D答案 D
技法2 对称分析法【技法阐释】 对称情况存在于各种物理现象和物理规律中，应用这种对称性可以帮助我们直接抓住问题的实质，避免复杂的数学演算和推导，快速解题．
【高考佐证】 如图6－7所示，电荷量为＋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
解析 由等量同种电荷或等量异种电荷的场强对称分布可推断，对正方体的上表面中心，上表面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下表面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上表面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零；在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零；而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零答案 D
技法3 极限思维法【技法阐释】 物理中体现极限思维的常见方法有极限法、微元法等．极限法是把某个物理量推向极端，从而做出科学的推理分析，给出判断或导出一般结论．该方法一般适用于题干中所涉及的物理量随条件单调变化的情况．微元法将研究过程或研究对象分解为众多细小的“微元”，只需分析这些“微元”，进行必要的数学方法或物理方法处理，便可将问题解决．极限思维法在进行某些物理过程分析时，具有独特作用，使问题化难为易，化繁为简，收到事半功倍的效果．
图6－8 图6－9
主要题型：选择题难度档次： 低档难度．是电学部分的基础考题．围绕电场中的电场强度E、电势φ、电场力F、电势能Ep、电场力的功W及相应规律，做简单的分析、计算．
2．电场强度、电势、电势差、电势能的区别与联系
【例1】 如图6－1所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是 ( )．
A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
由于克服电场力做功相等，且无穷远处电势能为零，所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，故D项错误．答案 C
电场线分布如图6－2所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为φa和φb，则 ( )． A．Ea>Eb，φa>φb B．Ea>Eb，φa<φbC．Ea
(2)电势①沿电场线方向电势降低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，且电场线垂直于等势面；②根据UAB＝φA－φB，比较正负，判断φA、φB的大小．
【例2】 如图6－3所示，实线是某一电场中的电场线，虚线是一个负电荷只在电场力作用下在这个电场中的运动轨迹，若电荷是从a处运动到b处，则以下判断正确的是 ( )．A．电荷从a运动到b加速度减小 B．b处电势能大C．电荷在b处速度小 D．b处电势高
解析 b处电场线比a处密集，则b处电场强度大于a处电场强度，故电荷在b处加速度大，A选项错；电荷做曲线运动，轨迹向合外力的方向弯曲，又电荷带负电，所以电场线从疏指向密，φa>φb，D错；负电荷从a运动到b过程中，电场力对其做负功，电势能增加，B正确；由能量守恒可知，电荷电势能增加，则动能减小，C选项正确答案 BC
如图6－4所示，在真空中有两个带等量负电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是它们连线的中点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且OA＝OC，下列说法正确的是 ( )．
A．A点的电场场强一定大于B点的电场强度B．C点的电势低于B点的电势C．同一点电荷在A、C两点受电场力大小相同D．同一负电荷在B点的电势能小于其在C点的电势能
以题说法这类问题一般综合性较强，涉及“牛顿运动定律、功和能”的知识分析(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况电荷做曲线运动的情景分析．
(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，是题目中相互制约的三个方面 .若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况．有时各种情景的讨论结果是归一的．(3)一般为定性分析，有时涉及简单计算.
【例3】 两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图6－5中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中 ( )．
A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小
解析 带负电的粒子以速度v进入电场后，电场力的方向与v的方向不在一条直线上，故带负电的粒子做曲线运动，先由低电势面运动到高电势面，然后由高电势面运动到低电势面，所以电势能先减小后增大，选项C正确，选项A、B、D错误．答案 C
如图6－6所示，一个质量为m、带正电荷量为q的尘粒以竖直向上的初速度v0 在平行板电容器P、Q两极板正中间的A点进入场强为E的匀强电场中，恰好垂直于Q板打在B点，且AC＝BC，则下列说法正确的是 ( )．
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技法1 反证例举法【技法阐释】 有些选择题的选项中，带有“可能”、“可以”等不确定词语，只要能举出一个特殊例子证明它正确，就可以肯定这个选项是正确的；有些选择题的选项中，带有“一定”、“不可能”等肯定的词语，只要能举出一个反例驳倒这个选项，就可以排除这个选项．
【高考佐证】 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 带电物体的电势可以为零，比如接地的导体，可以带电，取大地电势为零，则此导体的电势为零，A错；电场强度和电势没有必然的联系，场强为零的地方，电势可以为零，也可以不为零，如两正点电荷连线中点处的场强为零，但电势不为零，B错；顺着电场线的方向，电势降低，C错；负电荷沿电场线方向移动，则电场力做负功，电势能一定增加，D对．答案为D答案 D
技法2 对称分析法【技法阐释】 对称情况存在于各种物理现象和物理规律中，应用这种对称性可以帮助我们直接抓住问题的实质，避免复杂的数学演算和推导，快速解题．
【高考佐证】 如图6－7所示，电荷量为＋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
解析 由等量同种电荷或等量异种电荷的场强对称分布可推断，对正方体的上表面中心，上表面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下表面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上表面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零；在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零；而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零答案 D
技法3 极限思维法【技法阐释】 物理中体现极限思维的常见方法有极限法、微元法等．极限法是把某个物理量推向极端，从而做出科学的推理分析，给出判断或导出一般结论．该方法一般适用于题干中所涉及的物理量随条件单调变化的情况．微元法将研究过程或研究对象分解为众多细小的“微元”，只需分析这些“微元”，进行必要的数学方法或物理方法处理，便可将问题解决．极限思维法在进行某些物理过程分析时，具有独特作用，使问题化难为易，化繁为简，收到事半功倍的效果．
图6－8 图6－9
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