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时间:2019-10-17
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1、剖析电场基本概念点击电场常考题型一、电场的基本概念1.两种描述(1)电场强度:反映电场本身力的性质的物理量•定义式为E二Fq,E为矢量,方向就是正电荷在该点所受的电场力的方向,合电场计算方法利用矢量叠加原理.(2)电势:反映电场木身能的性质的物理量•定义式为"二Epq,是标量,具有相对性•研究时一般取无限远处的电势为零,实验中常常取大地的电势为零.电势差就是电压•设电场中A点的电势为"A,B点的电势为<1)B,则AB之间的电势差表示成UAB=<
2、)A-(1)B.电场屮某点的电势与零电势的选取有关,但电势差与零电势的选取无关,所以研究电势差比研究电势有更加重要的意义.2.两种图线电场线是为
3、了形象化描述电场而假想的曲线,它从正电荷或无穷远处出发终止于负电荷或无穷远处,电场线在某点的切线方向表示该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小•等势线(面)是电势相等的点构成的面.电场线与等势线(面)的关系:等势面一定跟电场线垂直,即跟场强的方向垂直;场强E的方向是电势降落最快的方向,电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.由于实际中测定电势比测定电场要容易得多,所以常用等势面来研究电场,因此熟悉课本屮常见电场及对应的等势面尤为重要.3.一种类比思想电场力做功与重力做功一样,在电场中移动电荷时,电场力做多少正功,电荷的电势能就减小多少;电场力做多少负功,则电荷的电势能就增加多少
4、•计算方法为WAB二EpA-EpB二q(I)A-q(I)B=q((I)A-(1)B)二qUAB.在电场屮移动电荷时,电场力做的功只与电荷的初末位置冇关,而与电荷运动的具体路径无关.把一个试探电荷从电场中A点移到B点时,设电场力做功为WAB,则AB两点的电势差为UAB二WABq・二、常考题型题型一考查电场强度、电势概念电场强度和电势是从不同如度描述电场的两种性质的物理量,二者没有必然联系,一个物理量为0,另一个物理量不一定为0,一个物理量在增,另一个物理量不一定在增.【例1】如图1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
5、于A点与右边电荷的距离•下列判断中正确的是O图1A.场强EA>EBB.电势4)A>4>BC.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答案:BD解析:根据等量正点电荷的电场线和等势面分布图,如图2所示,可得EAA>*B(两个电荷电势在A点一个与在B点电势相等,另一个大),故d)A>4)B,选项A错误、B正确;若N换成-Q,则场强EA>EB(A点场强为两个电荷产生的分场强叠加,B点为抵消),选项D正确;由于释放点A、B场强、电势都不同,故分别从A、B两点由静止释放相同试探电
6、荷+q,两者运动情况不同,选项C错误.图2变式:如图3所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于0点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N±,下列说法中正确的是()图3A・A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上0点的场强最大D.带负电的试探电荷在()处的电势能小于在B处的电势能答案:BD解析:根据顺着电场线方向电势降低,结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点,如图4可知,A、B场强相同,A点电势高,故选项A错误;根据等量异种电荷电场线、等势面分布对称性,C、D两处电势、场强均相同,故选项B止确;根据电场线疏密表示场强的大小可知,在
7、AB之间,0点场强最小,故选项C错误;0点电势高于B点电势,负电荷在0处电势能小于在B处电势能,故选项D正确.图4点评:掌握等量同种、异种电荷电场线、等势面分布,掌握电场强度合成为矢量和、电势合成为标量和是解题的关键.题型二考查电场中的三线问题带电粒子在电场中“三线”指的是运动的轨迹线、电场线和等势线.带电粒子在电场中运动问题是电学部分的重点内容,同时也是难点内容,是历年高考必考内容•这部分问题综合性比较强,涉及带电粒子的电性问题、受力问题、运动问题、做功问题及能量变化问题等.【例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5虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面
8、,则以下说法正确的是()图5A.无论图中的实线是电场线还是等势面,a点的场强都比b点的场强小B.无论图中的实线是电场线还是等势面,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面,电子在a点的电势能都比在b点的电势能小D.如果实线是等势面,电子在a点的速率一定大于在b点的速率答案:D解析:根据电场线和等势面的特点及二者的关系,无论图中的实线是电场线还是等势面,ab两点的场强都相等;若图中实线是电场线,则根据做曲线运动的
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