2012高考物理总复习 易错题与高考综合问题解读 考点 8 电场 探究开放题解答.doc

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1、电场探究开放题解答综合问题1库仑定律1.半径相同的两个金属小球A、B带有电量相等的电荷，相隔较远的距离，两球之间的相互吸引力的大小为F；今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力的大小是()利用电荷守恒定律与库仑定律求解．[解答]A本题主要是考查电荷守恒定律与库仑定律的应用．由于A、B间有吸引力，则A、B带异种电荷，设电量为Q，两球之间的相互吸引力，，．为两球之间的距离．当C球与A球接触后，A、C两球带，当C球再与B球接触后，B、C两球要先中和后平分剩余电

2、量，所以B、C两球带电量，此时A、B两球之间的相互作用力大小．故选项A正确．2.如图8—21所示，光滑平面上固定金属小球A，用长l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有()利用库仑定律和胡克定律求解．[解答]C由题意画示意图，B球先后平衡，于是有则，因为所以故选C．规律总结库仑定律是电荷相互作用的基本规律．电场的基本知识都是由库仑定律展开的．涉及库仑定律、点电荷的电场分布、合外力与速度变化的关系、圆周运动、临界问题的分

3、析等知识的问题，复习时要把握好两点，一是理解库仑定律包含的丰富的物理学思想和方法；二是与受力分析、运动分析相结合，利用力学规律解决问题．-7-用心爱心专心综合问题2电场的性质1.已知当一圆周的四分之一均匀带有电荷q时，圆心的电场强度为0.5V/m若此圆周的一半均匀带有电荷2q，另一半均匀带有电荷一2q，则圆心的电场为()A1.41V/mB.1.6V/mC.1.8V/mD．2.0V/m利用电场的对称性和矢量的计算法则求解．[解答]A本题中电荷不是点电荷，所以不能直接用点电荷的场强去计算，对此可以利用对称性讨论

4、．只有四分之一圆周均匀带有电荷q时(如图822甲，画斜线部分表示带电部分)，在圆心处的电场强度为E．一半圆周均匀带有电荷2q时(如图8—22乙，画斜线部分表示带电部分)，圆心处的场强为每四分之一圆周均匀带有电荷q在圆心处的电场强度的合成．同理算出另一半均匀带有电荷一2q在圆心处的电场强度(如图8—22丙，画斜线部分表示带电部分)，然后再进行总的合成，如图8—23丁所示．结果为1.41V/m，所以正确答案为A2.在场强大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电量为q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，

5、其加速度大小为0.8qE/m，物体运动S距离时速度变为零．则()A物体克服电场力做功qESB．物体的电势能减少了0.8qESC．物体的电势能增加了qESD物体的动能减少了0．8qES分析电场力做功的情况，根据电场力做功与电势能的关系及动能定理作出正确判断．[解答]ACD物体带正电，电场力大小为qE，沿电场反方向运动过程中电场力做负功qES，电势能增加qES，故AC正确．由牛顿第二定律，物体合外力大小为0.8qE，动能定理物体的动能减少了0.8qES，即D正确．规律总结解决这类问题必须理解电场、电场力、电场强

6、度、电势差、电势、电场线、等势面等概念，掌握电场强度与电势差的关系、电场力的功与电势能的改变之间的关系．特别注意(1)电场强度E的大小、方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与放不放检验电荷、以及放入的检验电荷的正负、电荷量多少均无关．既不能认为E与F成正比，也不能认为E与q成反比．(2)电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹，带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子受到的合外力情况和初速度情况来决定．(3)要区别场强的定义式与点电荷场强的计算式E=-7-用心爱心专心，

7、前者适用于任何电场，而后者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。(4)电场强度是矢量，电场强度的叠加遵从平行四边形定则．(5)电势具有相对性，与零电势的选取有关．而电势差取绝对值，要比较哪点电势高，需根据电场力对电荷做功的正负判断，或者由这两点在电场线上的位置判断．在确定的电场中，某两点间的电势差也是确定的，与零电势点的选取无关．综合问题3带电粒子在电场中的运动1.如图8—23，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动．M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点，电子

8、在从M经P到达N点的过程中()A速率先增大后减小B速率先减小后增大C电势能先减小后增大D电势能先增大后减小利用电场力做功与电势能改变、动能变化之间的关系求解．AC电子从M经P到达N点过程中，库仑力先做正功再做负功，电子的电势能先减小再增加，电子的动能先增加再减小，即速度先增加再减小，故AC正确．2.一条长为L的细线上端固定在0点，下端系一个质量为m的小球，将它置于一个很大的匀强电场中，电场强度为E，方向水平向右，