第一篇　专题三　第八讲　电场 -2025年高考物理二轮专题复习课件

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1.理解电场的性质，会比较电场强度大小、电势高低、电势能大小，会分析和计算静电力做功。2.会通过电场中的图像来分析问题。3.会用动力学观点和能量观点分析处理带电粒子在电场中的运动问题。
考点三　带电粒子(带电体)在电场中的运动
考点二　电场中的图像问题
1.电场强度的分析与计算(1)电场强度的方向是正电荷所受静电力的方向，也是电场线上某点的切线方向，电场的强弱(电场强度的大小)可根据电场线的疏密程度来进行比较。(2)计算电场强度常用的方法：公式法、平衡条件求解、叠加合成法、对称法、补偿法、等效法。
3.电势能大小的判断(1)做功判断法：由WAB=EpA-EpB可知，静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增大。(2)电荷电势法：由Ep=qφ可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大。(3)能量守恒法：若只有静电力做功，电荷的动能和电势能之和守恒，动能增大时，电势能减小，动能减小时，电势能增大。
　 (2024·云南曲靖市二模)真空中有一正三角形ABC，如图所示，M、N分别为AB、AC的中点，在B、C两点分别固定等量异种点电荷，其中B点固定正电荷，C点固定负电荷。则A.沿直线从A点到M点，电势逐渐降低B.若电子沿直线从N点移动到A点，电子的电　势能逐渐增大C.将电子从M点移动到A点，静电力一直做正功D.电子从M点移动到A点与从A点移动到N点静电力做的功相等
(多选)(2024·辽宁省重点高中协作校二模)如图为一正方体ABCD-EFGH，在A、G两顶点分别固定等量正、负点电荷，以无穷远处电势为零，下列说法正确的是A.顶点D、F两处电势不相等B.顶点B、H两处电场强度不相同C.正方体的12条棱上共有6个点电势为零D.将一正试探电荷从D移到C和从B移到F，　电势能变化量不同
(多选)(2024·山东潍坊市二模)如图所示，正方体abcd-a1b1c1d1，上下底面的中心为O和O1，在d点固定一电荷量为+Q的点电荷，c1点固定一电荷量为-Q的点电荷，bc的中点E固定一电荷量为+2Q的点电荷。下列说法正确的是A.b点的电场强度的小于c点的电场强度B.a点与b1点的电势相同C.c点与d1点的电势差等于b点与a1点的电势差D.将带正电的试探电荷由O点移动到O1，其电　势能先增大后减小
　 (2024·山西大同市、晋中市联合模拟)如图甲，A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一带负电的粒子从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其
运动的v-t图像如图乙所示。取A点为坐标原点，且规定φA=0，AB方向为正方向建立x轴，作出了AB所在直线的电场强度大小E、电势φ、粒子的电势能Ep随x增大变化的E-x图像、φ-x图像、Ep-x图像，其中可能正确的是
带电粒子(带电体)在电场中的运动
1.带电粒子(带电体)在电场中运动时重力的处理基本粒子一般不考虑重力，带电体(如液滴、油滴、尘埃等)一般不能忽略重力，除有说明或明确的暗示外。
2.带电粒子(带电体)在电场中的常见运动及分析方法
3.带电体在电场和重力场的叠加场中运动的分析方法(1)对带电体的受力情况和运动情况进行分析，综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律解决问题。(2)根据功能关系或能量守恒的观点，分析带电体的运动时，往往涉及重力势能、电势能以及动能的相互转化，总的能量保持不变。
　 (2024·海南省一模联考)如图所示，水平面内有一直角坐标系xOy，在第二、三象限内存在沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场Ⅰ，在第一、四象限的x=0至x=l区间内存在沿y轴正方向的有理想边
(2)若将带电粒子从x轴负半轴上某一位置由静止释放，可使粒子飞出电场Ⅱ时动能最小，求该粒子飞出电场Ⅱ时的最小动能Ek。
　 (2024·安徽淮北市质量检测)如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管AB固定在竖直平面内，圆管的圆心为O，D点为圆管的最低点，A、B两点在同一水平线上，过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强
(1)电场强度的大小；
(2)小球对圆管的最大压力；
(3)小球从管口离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点(图中未标出N点)，则N点距管口A多远。
1.(2024·河北卷·2)我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则a、b、c、d四点中电场强度最大的是A.a点B.b点C.c点D.d点
2.(多选)(2024·甘肃卷·9)某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是A.粒子带负电荷B.M点的电场强度比N点的小C.粒子在运动轨迹上存在动能最小的点D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
3.(多选)(2023·海南卷·12)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
5.(2024·辽宁省名校联盟一模)在x轴上的M、N处分别固定一个点电荷q1、q2，取x轴正方向为电场强度的正方向，x轴上各点的电场强度E随坐标x的变化曲线如图所示，O点电场强度为零，MO=2NO。P点在M左侧，Q点在N右侧，且PM与QN长度相等。下列说法正确的是A.q1与q2带等量正电荷B.q1与q2均带正电荷，且电荷量之比为4∶1C.P点与Q点的电场强度等大反向D.M点与P点的电势差小于N点与Q点之间的电势差
6.(2022·江苏卷·9)如图所示，正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷，电荷量相等，O是正方形的中心，将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动，则A.在移动过程中，O点电场强度变小B.在移动过程中，C点的电荷所受静电力变大C.在移动过程中，移动的电荷所受静电力做负功D.当其移动到无穷远处时，O点的电势高于A点
10.(多选)(2023·湖北卷·10)一带正电微粒从静止开始经电压U1加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为U2。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为45°，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L，到两极板距离均为d，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是A.L∶d=2∶1B.U1∶U2=1∶1C.微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2D.仅改变微粒的质量或者电荷量，微粒在电容器中的运动轨迹不变
1.(2024·河北卷·13)如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为q(q>0)、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求：(1)电场强度E的大小。
(2)小球在A、B两点的速度大小。
2.(2024·辽宁沈阳市二模)如图(a)，空间有一水平向右的匀强电场，一质量为m、带电量为+q的小球用一绝缘细线悬挂于O点，悬点到球心的距离为L。
小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°，重力加速度为g，小球可视为质点，忽略空气阻力。sin 37°=0.6，cs 37°=0.8。(1)求小球静止时细线的拉力大小及电场强度的大小；
(2)若将小球拉到最低点，给小球垂直纸面向里的初速度，使小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动，如图(b)所示，求小球速度的大小。
3.(2024·四川遂宁市一模)如图，长L、间距为d的两平行金属板固定，板面与水平面成θ角，两板间的电势差为U，电场仅存在于板间且为匀强电场。一电荷量为q的带正电小球由弹射器提供能量，出弹射器时沿两板中心线O1O2的方向从O1点进入板间，恰好能沿中心线运动。不计摩擦力和空气阻力，小球视为质点且
电荷量不变。(1)要使小球能飞出O2点，求弹射器提供的最小能量E0；
(2)若弹射器提供的能量为2E0，求小球到达的最高点和O2点之间的水平距离。
答案　Lsin 2θsin θ
速度v0保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d，不考虑重力影响和颗粒间相互作用。(1)若不计空气阻力，质量为m、电荷量为-q的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U1；
4.(2023·北京卷·20)某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物(视为小球)组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的
a.半径为R、电荷量为-q的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U2；
(2)若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为f=krv，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。
b.已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进入收集器的均匀混合气流包含了直径为10 μm和2.5 μm的两种颗粒，若10 μm的颗粒恰好100%被收集，求2.5 μm的颗粒被收集的百分比。