2019年高考物理 经典问题的妙解策略 专题07 静电场

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1、专题07静电场考点分类：考点分类见下表考点内容考点分析与常见题型巧解场强的四种方法选择题电场常考的图象问题选择题电容器在现代科技生活中的应用选择题用等效法处理带电粒子在电场、重力场中的运动选择题、计算题考点一　巧解场强的四种方法场强有三个公式：E＝、E＝k、E＝，在一般情况下可由上述公式计算场强，但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的场强时，上述公式无法直接应用．这时，如果转换思维角度，灵活运用补偿法、微元法、对称法、极限法等巧妙方法，可以化难为易．考点二电场常考的图象问题(一)vt图象根

2、据vt图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化．(二)φx图象(1)电场强度的大小等于φx图线的斜率大小，电场强度为零处，φx图线存在极值，其切线的斜率为零．(2)在φx图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．(3)在φx图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断．(三)Ex图象(1)在给定了电场的Ex图象后，可以由图线

3、确定电场强度的变化情况、电势的变化情况，Ex图线与x轴所围图形“面积”表示电势差．在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况．(2)可以由Ex图象假设某一种符合Ex图线的电场，利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题．◆典例三：对称法利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，可以使复杂电场的叠加计算大为简化．下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是(　　)【

4、答案】B◆典例四：等效法在保证效果相同的条件下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景．(2018·济南模拟)MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图甲所示，P是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点．几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中是两等量异号点电荷的电场线分布，其电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂

5、线．由此他们分别对甲图P点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是(　　)A．方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为B．方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为C．方向垂直于金属板向左，大小为D．方向垂直于金属板向左，大小为【答案】C★考点二：电场常考的图象问题◆典例一：(多选)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其vt图象如图所示，则下列说法中正确的是(　　)A．A点的电场强度一定大于B点的电场强度B．粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能C．C、D间各点电场强度和电势都为

6、零D．A、B两点间的电势差大于C、B两点间的电势差【答案】AB◆典例二：某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图象如图所示．x轴上A、O、B三点的电势值分别为φA、φO、φB，电场强度沿x轴方向的分量大小分别为EAx、EOx、EBx，电子在A、O、B三点的电势能分别为EpA、EpO、EpB.下列判断正确的是(　　)A．φO>φB>φAB．EOx>EBx>EAxC．EpOEpO－EpB【答案】D【解析】根据题图可以直接判断出φA>φB>φO，故A错；由图线斜率的

7、大小可确定EAx>EBx>EOx，故B错；由于电子带负电，Ep＝qφ，故EpAφB－φO，故电子电势能的变化EpO－EpA>EpO－EpB，D正确．【技巧总结】解决电场中图象问题的两种方法1．将图象所反映的情景还原为熟悉的模型；2．直接从图象的面积、斜率的意义入手，结合电场强度的正负和电势的高低描绘电场线的分布来处理问题.★考点三：电容器在现代科技生活中的应用◆典例一：智能手机上的电容触摸屏1．(多选)目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，电容触摸屏

8、是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置．对于电容触摸屏，下列说法正确的是(　　)A．电容触摸屏只需要触摸，不需要压力