2022-2023年人教版(2019)高中物理必修3 静电场重点难点易错点高频必刷高分考点经典题型归纳
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资料简介
静电场题型归纳题型1:电荷守恒定律与库仑定律的问题。例1、有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电量7Q,B带电量-Q,C不带电,将A、B固定,相距r,然后让C球反复与A、B球多次接触,最后移去C球,试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍?例2、两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电量和电性()A.可能是等量的同种电荷;B.可能是不等量的同种电荷;C.可能是不量的异种电荷;D.不可能是异种电荷。题型2:会分析求解电场强度。割补法求电场强度例3、如图所示,用金属丝弯成半径为r=1.0m的圆弧,但在A、B之间留有宽度为d=2cm的间隙,且d远远小于r,将电荷量为Q=3.13×10-9C的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度.例4、如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)zqyx例5.如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z0的空间为真空。将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=h处的场强为13 电场强度的分解和合成例6、如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L,试求P点的场强。ROrPELEyEPqx13例7、如图所示,a、b、c是匀强电场中的三点,并构成一等边三角形,每边长为L=21cm,131将一带电量q=-2´10-6C的电荷从a点移到b点,电场力做功W=-1.2´10-5J;若将同一点电荷从a点移到c点,电场力做功W2=6×10-6J,试求匀强电场的电场强度E。aaqeEbd9Vc6Va题型3:根据给出的电场线分析电势和场强的变化情况例8、如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判13定:abc13AUa>Ub>UcBUa—Ub=Ub—UcCEa>Eb>EcDEa=Eb=Ec例9、如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右13 例10、如图所示,在a点由静止释放一个质量为m,电荷量为q的带电粒子,粒子到达b点时速度恰好为零,设ab所在的电场线竖直向下,a、b间的高度差为h,则()A.带电粒子带负电;aB.a、b两点间的电势差Uab=mgh/q;bC.b点场强大于a点场强;D.a点场强大于b点场强.例11.半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。(1)写出E-r曲线下面积的单位;(2)己知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r2,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?(3)求球心与球表面间的电势差△U;(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?例12.如图所示,在两个等量正电荷M、N的连线上有A、B两点,分别位于两个点电荷右侧相同距离的位置,A点与左边电荷的距离小于A点与右边电荷的距离,下列判断正确的是()A.电场强度EA>EBB.电势jA>jBC.分别从A、B两点由静止释放相同试探电荷+q,两者运动情况相同D.若N换成—Q则场强EA>EB例13.两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图()(A)(B)(C)(D)13 例14、如图所示,在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是A.b、d两点处的电势相同B.四点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小例15.两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势ф随位置x变化规律的是图ф+Oxф+Oxф+Oxф+OxA.B.C.D.例16、空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是A.O点的电势最低B.x2点的电势最高C.x1和-x1两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等题型4:根据给定一簇电场线和带电粒子的运动轨迹,分析推断带电粒子的性质。ab例17、图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的符号;B.带电粒子在a、b两点的受力方向;C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大;D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大。13 例18.如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,则可判断()A.两个粒子电性相同B.经过b、d两点时,两粒子的加速度相同C.经过b、d两点时,两粒子的速率相同D.经过c、e两点时,两粒子的速率相同例19、两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时的电势能为零例20.一粒子从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13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120V30V13AB例21、两个固定的等量异号电荷所产生电厂的等势面如图所示,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.作直线运动,电势能先变小后变大B.作直线运动,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题型5:根据给定电势的分布情况,求电场。例22、如图所示,A、B、C为匀强电场中的3个点,已知这3点的电势分别为φA=10V,φB=2V,φC=-6V.试在图上画出过B点的等势线和场强的方向。BDAC13 例23、空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则()A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c,电势能减少例24.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb,则(A)a处为正电荷,qa<qb(B)a处为正电荷,qa>qb(C)a处为负电荷,qa<qb(D)a处为负电荷,qa>qb例25、如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为jA、jB、jC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有A.jA>jB>jCB.EC>EB>EAC.UAB<UBCD.UAB=UBC例26.空间某一静电场的电势j在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法中正确的有A.EBx的大小大于ECx的大小B.EBx的方向沿x轴正方向C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功φφ0-dOd例27.静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-A(0

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