2025高考物理一轮考点突破训练第9章静电场第22讲电场力的性质考点3电场线的理解和应用

这是一份2025高考物理一轮考点突破训练第9章静电场第22讲电场力的性质考点3电场线的理解和应用，共4页。试卷主要包含了电场线的应用等内容，欢迎下载使用。

1．电场线的应用
2．等量同种和等量异种电荷的电场强度空间分布的比较
3.电场线、带电粒子运动轨迹判断
(1)判断速度方向：带电粒子轨迹的切线方向为该点处的速度方向。
(2)判断电场力(或场强)的方向：带电粒子所受电场力方向(仅受电场力作用)指向轨迹曲线的凹侧，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。
【跟踪训练】
(电场线的应用)如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，带电荷量大小分别为q和2q，两点电荷间的距离为2r，P、Q两点关于两电荷连线对称，静电力常量为k。由图可知( D )
A．P、Q两点的电场强度相同
B．M点的电场强度小于N点的电场强度
C．右边的小球带电荷量为－2q
D．两点电荷连线的中点处的电场强度大小为3keq \f(q,r2)
[解析] 电场线的疏密表示电场强度的大小，根据题图可知，P点电场强度大小等于Q点电场强度大小，但是两点电场强度的方向不同，则电场强度不相同，故A错误；同理，M点的电场线较N点密集，可知M点的电场强度大于N点的电场强度，故B错误；根据电场线的方向可知，右边的小球带负电，但是带电荷量小于左边球的带电荷量，故右边的小球带电荷量为－q，故C错误；依据点电荷的电场强度公式E＝keq \f(Q,r2)及叠加原则，则两点电荷连线的中点处的电场强度大小为E合＝keq \f(2q,r2)＋keq \f(q,r2)＝3keq \f(q,r2)，故D正确。
(等量异种点电荷电场线的分布)如图所示为两个等量点电荷的电场线，图中A点和B点、C点和D点皆关于两电荷连线的中点O对称，若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是( D )
A．电荷在O点受力最大
B．电荷沿直线由A运动到B的过程中，电场力先增大后减小
C．电荷沿直线由A运动到B的过程中，电势能先增大后减小
D．电荷沿直线由C运动到D的过程中，电场力先增大后减小
[解析] 根据电场线的疏密特点可知，在直线CD上，O点的电场强度最大，而在直线AB上，O点的电场强度最小，因此电荷在O点受力不是最大，故A项错误；根据电场线的疏密可知，电荷沿直线从A运动到B的过程中，电场强度先减小后增大，则电场力也先减小后增大；同理电荷沿直线从C运动到D的过程中，电场强度先增大后减小，则电场力也先增大后减小，故B项错误，D项正确；电荷沿直线由A运动到B的过程中，无法确定电场力做功的正负，因此无法确定电势能的变化，故C项错误。
(等量同种点电荷电场的电场线的应用)(多选)如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是在小球A、B连线的中垂线上的两点，且PO＝ON。现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)从P点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是( AD )
A．速度先增大，再减小
B．速度一直增大
C．加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大
D．加速度先减小，再增大
[解析] 在A、B连线的中垂线上，从无穷远处到O点，电场强度先变大后变小，到O点变为零，若P、N相距很远，则小球C沿A、B连线的中垂线运动时，小球C的加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点时加速度变为零，速度达到最大；由O点到N点时，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性。如果P、N相距很近，则加速度先减小，再增大，故A、D正确，B、C错误。
(电场线与带电粒子运动轨迹)(2023·全国甲卷)在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是( A )
[解析] 电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，A正确；
电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有
可见与电场力的受力特点相互矛盾，B错误；
电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有
可见与电场力的受力特点相互矛盾，C错误；
电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有
可见与电场力的受力特点相互矛盾，D错误。故选A。比较项目
等量异种点电荷
等量同种点电荷
电场线
分布图
连线中点O处的场强
连线上O点场强最小，指向负电荷一方
为零
连线上的场强大小(从左到右)
沿连线先变小，再变大
沿连线先变小，再变大
沿中垂线由O点向外场强大小
O点最大，向外逐渐减小
O点为零，向外先变大后变小
关于O点对称的A与A′、B与B′、C与C′的场强
等大同向
等大反向