1、電電 場場 本章主要考查庫侖定律、電場及其性質、電場中的導體、帶電粒子在電場中的運動、平行板電容器。 由于有關電場的實際現象學生沒有直接經驗，再加上實驗很難在學生的頭腦中形成明確的圖景，有關電場的知識比較抽象。所以這部分內容很多同學覺得學得不踏實，應用概念和規律解決問題不熟練、不肯定，會出現題意分析不清，知識運用不當等各種各樣的錯誤。http:/ 1 如圖所示，兩個質量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離為l，為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷，使其電量的絕對值均為Q，那么，a、b兩球之間的萬有引力F引庫侖力F庫分別為：【錯

2、解】【錯解】（1）因為a，b兩帶電球殼質量分布均勻，可將它們看作質量集中在球心的質點，也可看作點電荷，因此，萬有引力定律和庫侖定律對它們都適用，故其正確答案應選A。（2）依題意，a，b兩球中心間的距離只有球半徑的3倍，它們不能看作質點，也不能看作點電荷，因此，既不能用萬有引力定律計算它們之間的萬有引力，也不能用庫侖定律計算它們之間的靜電力，故其正確答案應選B。【錯解原因】【錯解原因】由于一些同學對萬有引力定律和庫侖定律的適用條件理解不深刻，產生了上述兩種典型錯解，因庫侖定律只適用于可看作點電荷的帶電體，而本題中由于a，b兩球所帶異種電荷的相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側電

3、荷分布比較密集，又因兩球心間的距離l只有其半徑r的3倍，不滿足lr的要求，故不能將兩帶電球殼看成點電荷，所以不能應用庫侖定律。萬有引力定律適用于兩個可看成質點的物體，雖然兩球心間的距離l只有其半徑r的3倍，但由于其殼層的厚度和質量分布均勻，兩球殼可看作質量集中于球心的質點。因此，可以應用萬有引力定律。綜上所述，對于a，b兩帶電球殼的整體來說，滿足萬有引力的適用條件，不滿足庫侖定律的適用條件，故只有選項D正確。例例2 如圖所示，實線是一個電場中的電場線，虛線是一個負檢驗電荷在這個電場中的軌跡，若電荷是從a處運動到b處，以下判斷正確的是： A電荷從a到b加速度減小Bb處電勢能大Cb處電勢高D電荷在

4、b處速度小【錯解】【錯解】由圖可知，由ab，速度變小，所以，加速度變小，選A。因為檢驗電荷帶負電，所以電荷運動方向為電勢升高方向，所以b處電勢高于a點，選C【錯解原因】【錯解原因】選A的同學屬于加速度與速度的關系不清；選C的同學屬于功能關系不清。【分析解答】【分析解答】由圖可知b處的電場線比a處的電場線密，說明b處的場強大于a處的場強。根據牛頓第二定律，檢驗電荷在b處的加速度大于在a處的加速度，A選項錯。由圖81可知，電荷做曲線運動，必受到不等于零的合外力，即Fe0，且Fe的方向應指向運動軌跡的凹向。因為檢驗電荷帶負電，所以電場線指向是從疏到密。再利用“電場線方向為電勢降低最快的方向”判斷a，

5、b處電勢高低關系是UaUb，C選項不正確。根據檢驗電荷的位移與所受電場力的夾角大于90，可知電場力對檢驗電荷做負功。功是能量變化的量度，可判斷由ab電勢能增加，B選項正確；又因電場力做功與路徑無關，系統的能量守恒，電勢能增加則動能減小，即速度減小，D選項正確。例例3 將一電量為q=2106C的點電荷從無限遠處移至電場中某點，電場力做功410-5J，求A點的電勢。【錯解】【錯解】【錯解原因】【錯解原因】一是可能混淆了電勢與電勢差兩個概念間的區別。在電場力的功的計算式W=qU中，U系指電場中兩點間的電勢差而不是某點電勢。二是不清楚如何處理各量的正負號.【分析解答】【分析解答】 建議 W，q，U三者

6、都取絕對值運算，各量正負所表示的物理意義另做判斷。 解：設A與無限遠處的電勢差為U，由W=qU， 因為電場力對正電荷做正功，必由高電勢移向低 電勢，而無限遠處的電勢為0,所以UA= 20V例例4 （2005年上海）如圖，帶電量為+q的點電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心若圖中a點處的電場強度為零，根據對稱性，帶電薄板在圖中b點處產生的電場強度大小為_，方向_（靜電力恒量為k）【答案】 ，水平向左（或垂直薄板向左）2kqd例例5 , 如圖所示，質量為m，帶電量為q的粒子，以初速度v0，從A點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強電場中，粒子通過電場中B點時，速率v

7、B=2v0，方向與電場的方向一致，則A，B兩點的電勢差為：【錯解】【錯解】 帶電粒子在電場中運動，一般不考慮帶電粒子的重力，根據動能定理，電場力所做的功等于帶電粒子動能的增量，電勢差等于動能增量與電量Q的比值，應選D。【錯解原因】【錯解原因】 帶電粒子在電場中運動，一般不考慮帶電粒子的重力，則粒子在豎直方向將保持有速度v0，粒子通過B點時不可能有與電場方向一致的2v0，根據粒子有沿場強方向的速度2v0，則必是重力作用使豎直向上的速度變為零。如一定不考慮粒子重力，這只有在電場無限大，帶電粒子受電場力的作用，在電場方向上的速度相比可忽略不計的極限狀態，且速度沿電場方向才能成立。而本題中v0與vB相

8、比不能忽略不計，因此本題應考慮帶電粒子的重力。【分析解答】【分析解答】在豎直方向做勻減速直線運動在豎直方向做勻減速直線運動2gh=v02根據動能定理根據動能定理恒定電流 本章主要考查電路的計算，電路的分析和電路的設計。 由于電路的知識初中學過一些，也形成了一定的解題套路，常犯的錯誤有：不對電路進行分析就照搬舊的解題套路亂套公式；邏輯推理時沒有逐步展開，企圖走“捷徑”；造成思維“短路”；對含有電容器的問題忽略了動態變化過程的分析等。 例1 如圖所示電路，已知電源電動勢=6.3V，內電阻r=0.5，固定電阻R1=2，R2=3，R3是阻值為5的滑動變阻器。按下電鍵K，調節滑動變阻器的觸點，求通過電源

9、的電流范圍。【錯解】【錯解】將滑動觸頭滑至左端，R3與R1串聯再與R2并聯，外電阻再將滑動觸頭滑至右端R3與R2串聯再與R1并聯，外電阻【錯解原因】【錯解原因】由于平時實驗，常常用滑動變阻器作限流用（滑動變阻器與用電器串聯）當滑動頭移到兩頭時，通過用電器的電流將最大或最小。以至給人以一種思維定勢：不分具體電路，只要電路中有滑動變阻器，滑動頭在它的兩頭，通過的電流是最大或最小。【分析解答】【分析解答】將電路化簡成下圖。外電路的結構是R與R2串聯、（R3-R）與R1串聯，然后這兩串電阻并聯。要使通過電路中電流最大，外電阻應當最小，要使通過電源的電流最小，外電阻應當最大。設R3中與R2串聯的那部分電

10、阻為R，外電阻R為R1因為，兩數和為定值，兩數相等時其積最大，兩數差值越大其積越小。所以可以求得電阻最大為2.5最小為1.6。進而求得通過電源的電流范圍是2.1A到3A。例2。在圖示的電路中，電源的內阻不能忽略，電阻R1=10歐，電阻R2=12歐。當電鍵K拔向a時，伏特表的示數為4.0伏，電鍵K拔向b時，伏特表的示數可能是A、3.6伏 B、4.2伏 C、4.8伏 D、5.0伏【錯解】【錯解】由于外電路電阻增大，所以路端電壓增大，應選擇B、C、D【錯解原因】【錯解原因】學生見題目簡單想走“捷徑”。【分析解答】【分析解答】U1= U2=得： U2= 4.8V應選擇B11RrRE22RrRE1122

11、1URrRRrR例3 在電源電壓不變的情況下，為使正常工作的電熱器在單位時間內產生的熱量增加一倍，下列措施可行的是 ( )A、剪去一半的電阻絲B、并聯一根相同的電阻絲C、串聯一根相同的電阻絲D、使電熱器兩端的電壓增大一些【錯解】【錯解】 為原來的一半，所以選A、B。【錯解原因】 忽略了每根電阻絲都有一定的額定功率這一隱含條件。 【分析解答】 將電阻絲剪去一半后，其額定功率減小一半，雖然這樣做在理論上滿足使熱量增加一倍的要求，但由于此時電阻絲實際功率遠遠大于額定功率，因此電阻絲將被燒壞。故只能選B。例4 如圖所示，電源電壓保持不變，變阻器R1的最大值大于R2的阻值，在滑片P自右向左滑動過程中，R

12、1的電功率如何變化？ 【錯解錯解】采用“端值法”，當P移至最左端時，R10，則Rl消耗的電功率變為0，由此可知，當滑片P自右向左滑動過程中，R1的電功率是變小的。【錯解原因】【錯解原因】 學生在解題過程中總結經驗，得出電路變化問題可以用極值法。而實際上學生在解題過程中總結經驗，得出電路變化問題可以用極值法。而實際上這種方法不能解決所有問題這種方法不能解決所有問題 。【分析解答】【分析解答】 因此，在這兩種情況時，R1的電功率都是P1U2/4R，且不難看出，Rl與R2差值越大，P1越小于U24R。 綜上所述，本題答案應是滑片P自右向左移動時，Rl的電功率逐漸變大；當R1=R2時R1的電功率最大；繼續沿此方向移動P時，R1的電功率逐漸變小。例5 如圖所示，電源電動勢=9V，內電阻r=0.5，電阻R1=5.0、R2=3.5、R3=6.0、R4=