09-专题三 电场和磁场-第六讲 静电场-2025年高考物理二轮复习课件（含讲义）

这是一份09-专题三 电场和磁场-第六讲 静电场-2025年高考物理二轮复习课件（含讲义），文件包含09-专题三电场和磁场-第6讲静电场pptx、第6讲电场正文作业docx、第6讲电场答案作业docx、第6讲静电场正文听课docx、第6讲静电场答案听课docx等5份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
题型2 带电粒子在电场中的运动
【关键能力】通过类比法理解抽象概念，掌握电场强弱、电势高低、电势能大小的比较方法，建立物理观念；会从力和能的角度分析带电粒子在电场中运动的轨迹；理解电势差与场强的关系，掌握静电场中常见的图像问题，培养科学思维.
1.电场中的各个物理量的形成及相互转化关系
[解析] 尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于铝片附近的电场强度，且根据俯视图可以看出瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当摇动起电机时，存在强电场，它使空气电离而产生负离子和正离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带负电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到铝片上，A正确；
1. [2024·北京卷] 如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N两点,P、Q是MN连线上的两点,且MP=QN.下列说法正确的是(　　)A.P点电场强度比Q点电场强度大B.P点电势与Q点电势相等C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P点电场强度大小也变为原来的2倍D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、Q两点间电势差不变
3. (多选)[2023·全国乙卷] 在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方.从P点由静止释放一个带负电的小球.小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图所示.M、N是轨迹上的两点,OP>OM,OM=ON,则小球(　　) A.在运动过程中,电势能先增加后减少B.在P点的电势能大于在N点的电势能C.在M点的机械能等于在N点的机械能D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功
[解析]由图可知,带电小球从P点开始运动,下落时电场力对其先做正功,后做负功,所以电势能先减少后增加,A错误;由于OM=ON,所以带电小球在N点与M点的电势能相等,由P到M过程,电场力对小球做正功,电势能减少,所以P点的电势能大于M点的电势能,即P点的电势能也大于N点的电势能,B正确;小球在运动过程中只有电场力和重力做功,所以只有电势能和机械能的相互转化,由于电子在M点和N点的电势能相等,所以在这两点的机械能也相等,C正确;从M点到N点的运动过程,由于有重力作用,虽然M点和N点离O点距离相等,但此段轨迹不是以O为圆心的圆弧,所以它不是一个等势线,电场力会做功,且先做正功后做负功,D错误.
4. (多选)如图所示,ABC为正三角形,AB和AC边上放有带等量异种电荷的绝缘细棒,O为BC边中点,D为BC中垂线上O点右侧的一点,P为BC上的一点,选无穷远处电势为0,则下列说法正确的是(　　)A.O点和D点场强可能大小相等,方向相同B.D点的电势一定高于P点C.将一正试探电荷沿直线从O点运动到D点,电势能不变D.将一正试探电荷沿直线从O点运动到P点,电场力做负功
[解析]将带电体看成无数对等量异种点电荷,等量异种点电荷中垂线AD上的电场方向垂直AD向下,由于D点比O点距离等量异种电荷较远,因此场强较小,故A错误;由等量异种点电荷周围的等势面分布可知,O点和D点处于同一等势面上,O点的电势高于P点的电势,因此D点的电势一定高于P点电势,故B正确;由于O点和D点处于同一等势面上,将一正试探电荷沿直线从O点运动到D点,电场力不做功,因此电势能保持不变,故C正确;由于O点电势高于P点电势,将一正试探电荷沿直线从O点运动到P点,电场力做正功,故D错误.
5. (多选)[2023·海南卷] 如图所示,正三角形三个顶点固定三个等量电荷,其中A、B带正电,C带负电,O、M、N为AB边的四等分点,下列说法正确的是(　　)A.M、N两点电场强度相同B.M、N两点电势相同C.负电荷在M点电势能比在O点时要小D.负电荷在N点电势能比在O点时要大
[解析] 根据场强叠加以及对称性可知,M、N两点的场强大小相同,但是方向不同,选项A错误;因A、B两正电荷在M、N两点的合电势相等,C在M、N两点的电势也相等,则M、N两点电势相等,选项B正确;负电荷从M运动到O,因A、B两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M,则该力对负电荷做负功,C也对该负电荷做负功,可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功,则该负电荷的电势能增加, 即负电荷在M点的电势能比在O点时要小,同理可知负电荷在N点的电势能比在O点时要小,选项C正确,D错误.
6.如图所示,O为光滑绝缘水平面上正方形区域ABCD的几何中心,该区域有一匀强电场,方向由Q水平指向P.一带负电小球从P点以速度v0沿PQ方向射入电场.以下说法正确的是(　　)A.小球由P向Q做减速运动B.电场中A点的电势低于C点的电势C.小球由P向Q运动的过程中,电势能不断减小D.该小球若从M点沿MN方向射入,则小球将向BC边偏转
[解析]小球带负电,可知小球所受电场力沿着PQ方向,与小球的初速度方向相同,小球做加速运动,故A错误;根据匀强电场的等势线和电场线垂直可知,C点的电势等于P点的电势,A点的电势等于Q点的电势,沿着电场线的方向电势逐渐降低,可知电场中A点的电势高于C点的电势,故B错误;根据A选项分析可知小球所受电场力的方向与小球的运动方向相同,电场力做正功,则小球的电势能不断减小,故C正确;根据A选项分析可知小球所受电场力沿着PQ方向,该小球若从M点沿MN方向射入,则小球将向AD边偏转,故D错误.
7.真空中两个点电荷Q1、Q2分别固定于x轴上x1=0和x2=4a的两点,在它们的连线上场强E与x关系如图所示(取x轴正方向为场强正方向,无穷远处为电势零点),以下判断正确的是(　　)A.Q1带正电,Q2带负电B.Q1的电荷量是Q2的3倍C.x轴上3a处的电势为零D.正点电荷q在x轴上a处的电势能比在2a处的电势能大
8. (多选)[2023·山东卷] 如图所示,正六棱柱上、下底面的中心为O和O',A、D两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是(　　)A.F'点与C'点的电场强度大小相等B.B'点与E'点的电场强度方向相同C.A'点与F'点的电势差小于O'点与D'点的电势差D.将试探电荷+q由F点沿直线移动到O点,其电势能先增大后减小
[解析]将正六棱柱的上表面拿出,由几何条件可知正电荷在OF中点K的电场强度方向垂直OF,则K点的合电场强度方向与OF的夹角为锐角,在F点的合电场强度方向和OF的夹角为钝角,因此将试探电荷+q由F点沿直线移动到O点过程中电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,D正确;由等量异种点电荷的电势分布可知, φA'=φ>0,φD'=-φ0,因此φA'-φF'=φ-φF'φN,则M点到电荷Q的距离比N点的远B.若EMφN,则M点到电荷Q的距离比N点的近,故A错误;电场线的疏密程度表示电场强度的大小,根据正点电荷产生的电场特点可知,若EME2,所以M点的场强方向向左,故B正确;
由图可知,q1与q2、q3与q4连线的中垂线为过M点和O点的直线,此线上各点电势都为零,即M点和O点电势相等,为零,所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做功为零,故C错误;正点电荷在q3、q4产生的电场中从L点移动到N点电场力做负功,做功大小为W1,正点电荷在q1、q2产生的电场中从L点移动到N点电场力做正功,大小为W2,由于L点和N点离q3、q4较近,故W1>W2,正点电荷从L点移动到N点电场力做功为W=-W1+W2