重難點11力學中三大觀點的綜合應用

‘看題趨嘲'

考點三年考情分析2025考向預測

電場的性質和電場線的特點以點

電荷為背景，涉及電場強度大小及

電勢高低的判斷，電場力做功與電

3年3考

(1)電場的基本性質；勢能變化關系的應用；此類題目近

廣東卷[(2024,T8),(2023,T9),

(2)實際情境中的電場問題.幾年從二維平面空間拓展到三維

(2022,T8)]

立體空間，側重考查矢量的合成，

滲透物理的對稱美、殘缺美的美學

思想,更加側重模型建構。

［看難詮釋

【情境解讀】

力的性啦：電場強度耳、E=A*E=g電場線等量同種、異種電荷的電場

性嫉

能的性質:<P=y,心產8「S&、WA產0%、等勢面

對導體：靜電感應,靜電平衡.崢電屏蔽

電場

平街

對也荷加速：gU=%H，或、「三?〃工

作用

偏轉：”=哈士哈、L=rj、尸，。、tanH

電容：定義式C告招.決定式0=磊

【高分技巧】

內容重要的規律、公式和二級結論

1.電場、電場強(1)電場線密的地方電場強，稀疏的地方電場弱。

度、點電荷的電(2)電場強度的定義式E=C其大小由電場本身性質決定。

場、電場線q

(3)點電荷的電場強度的決定式￡=絲，由。、r決定。

*

(4)勻強電場的電場強度E=9,d為沿電場方向上兩點間的距

d

離。

(5)電勢定義式9=與，其大小與電勢能穌、電荷量q均無關。

q

2.電勢、電勢

差、電勢能、等

(6)電勢差：UAB-(PA—(PB~~。

勢面qQ

(7)靜電力做正功，電勢能減小；靜電力做負功，電勢能增大。

(8)等勢面與電場線相互垂直，沿電場線方向電勢降低最快。

(9)等差等勢面越密的地方，電場越強；越稀疏的地方，電場越

3.勻強電場中弱。

電勢差跟電場(10)勻強電場中的平行四邊形的對邊電勢差相等，線段Z8中點

強度的關系QA+(PB

C的電勢甲。

(11)電容的定義式。=?=些，平行板電容器的決定式。=

UAU

4.電容器的電&S

O

容、平行板電容471kd

器的電容、常用(12)電容器接在電源上，電壓不變，改變a或s或4極板上

電容器的電荷量變化；斷開電源時，電容器電荷量不變，改變小電場

g占4兀左。丁.

強度E=—不變。

aS

5.帶電粒子在

(13)動力學觀點：a=—,E=—,v2—vi=2ado

電場中的直線md

運動(只受電場

(14)能量觀點：W=qU=Ek?—Eki。

力)

(15)運動條件：①只受靜電力；②初速度為，￡。

6.帶電粒子在(16)運動性質：類平拋運動。

電場中的偏轉

2

(17)偏移里：yato

22mdvG

(18)速度偏轉角的正切值：1211。=也=嗎。

vomdvi

【考向一：電場的性質】

1.電場強度的分析與計算

(1)電場強度的方向是正電荷所受靜電力的方向，也是電場線上某點的切線方向，電場的強

弱可根據電場線的疏密程度來進行比較。

(2)計算電場強度常用的方法：公式法、平衡條件求解、疊加合成法、對稱法、補償法、等

效法。

2.等勢面與電場線的關系

(1)電場線總是與等勢面垂直，且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。

(2)電場線越密的地方，等差等勢面也越密。

(3)沿等勢面移動電荷，靜電力不做功，沿電場線移動電荷，靜電力一定做功。

3.電場強弱、電勢高低、電勢能大小的判斷方法

物理量判斷方法

①根據電場線的疏密判斷

電場

②根據公式E=k?和電場強度疊加原理判斷

強弱

F2

①根據電場線的方向判斷

電勢②由以8=W2竺AR判斷

高低q

③根據靜電力做功(或電勢能)判斷

①根據E—q(p判斷

電勢能p

②根據AEp=一次電，由靜電力做功判斷

大小

③根據能量守恒定律判斷

1.(改編自2022年全國乙卷)如圖所示,有四個等量異種電荷，放在正方形的四個頂點

處。/、B、C、。為正方形四條邊的中點，。為正方形的中心，下列說法正確的是()=

?――f……§

4………右一…k

(+)■De

A.。點電場強度等于零

B.A和C的電場強度不相同

C.將一電子從3點沿直線移動到D點，電場力做功為零

D.將一電子從N點沿直線移動到C點，電場力做功為零

答案C

解析正方形對角線的正、負兩個電荷在。點產生的電場強度方向分別在正、負電荷的連線上指向負電

荷，根據矢量合成法則，可知O點電場強度不為零,A項錯誤。設大正方形邊長為，每個電荷的電荷量為

0,對/點研究:兩個正電荷在/點的合電場強度為零，根據平行四邊形定則可知，兩個負電荷在/點的合電

場強度&=”坐2,方向水平向右。對C點研究:兩個負電荷在C點的合電場強度為零，根據平行四邊形

25L2

定則可知,兩個正電荷在。點的合電場強度￡0=竺堂2,方向水平向知,B項錯誤。根據對稱性知,3、D

25Z2

兩點電勢相等，所以電子從B點沿直線移動到D點，電場力做功為零,C項正確。根據矢量合成法則，可知

/、C連線的各處的電場強度方向向右，所以將電子從/點沿直線移動到C點，電場力方向向左，電場力做

負功,D項錯誤。

2.（多選X2023廣東湛江一模）如圖所示,在正方體中必立面的對角線ac的中點放一電荷量為一4的點電荷,

在“，d/面的對角線Md的中點放另一電荷量為+q的點電荷，下列說法正確的是（）

A.a點的電勢等于〃點的電勢

B.b點的電場強度與，點的電場強度相同

C.負的試探電荷沿cd棱從c到d電勢能先增大后減小

D.正的試探電荷沿棱從b到，靜電力一直做負功

答案BD

解析由于，點靠近正電荷，所以。點的電勢小于，點的電勢，故A錯誤；作出6點的電場強度與,點

的電場強度如圖所示，由點電荷電場強度公式石=左烏及幾何關系&與外相同，段與&相同，所以與

r1

與&相同，故B正確；負的試探電荷沿cd棱從c到d靜電力一直做正功，電勢能一直減小，故C錯誤;

正的試探電荷沿仍'棱從6到，靜電力一直做負功，電勢能一直增大，故D正確。

3.（2022河北高考）如圖，真空中電荷量為2g和一如>0）的兩個點電荷分別位于〃點與N點，形成一個以

延長線上。點為球心，電勢為零的等勢面（取無窮遠處電勢為零），尸為〃N連線上的一點，S為等勢

面與直線的交點，T為等勢面上的一點，下列說法正確的是（）

尸…7、

2gj-q;

-MPNbJs

A.尸點電勢低于S點電勢

B.T點電場強度方向指向。點

C.除無窮遠處外，直線上還存在兩個電場強度為零的點

D.將正試探電荷僅從7點移到P點，靜電力做正功

答案B

解析在直線上，正電荷在M點，其右側電場強度水平向右，負電荷在N點，其左側電場強

度水平向右，根據電場的疊加可知九W間的電場強度水平向右，沿著電場線電勢逐漸降低，可知尸點電

勢高于等勢面與九加交點處電勢，則尸點電勢高于S點電勢，等勢面上任意一點電勢均大于球內任意t

點電勢，又因為電場強度方向垂直等勢面，可知7點電場強度方向指向。點，故A錯誤，B正確；由

于正電荷的電荷量大于負電荷的電荷量，可知在N點左側電場強度不可能為零，則N點右側，設距

離為心根據學『粵,可知除無窮遠處外，直線上電場強度為零的點只有一個，故C錯誤；

DL+dn2cP

由A選項分析可知：7點電勢低于P點電勢，則正電荷在7點的電勢能低于在P點的電勢能，將正試探

電荷勤從T點移到尸點，電勢能增大，靜電力做負功，故D錯誤。

4.（多選）（2023全國乙卷）在。點處固定一個正點電荷，尸點在。點右上方。從尸點由靜止釋放一個帶負

電的小球，小球僅在重力和該點電荷電場力作用下在豎直面內運動，其一段軌跡如圖所示。M,N是軌

跡上的兩點，OP>OM,OM=ON,則小球（）

p

A.在運動過程中，電勢能先增加后減少

B.在尸點的電勢能大于在N點的電勢能

C.在M點的機械能等于在N點的機械能

D.從M點運動到N點的過程中，電場力始終不做功

答案BC

解析畫出。點處點電荷過M、N兩點的等勢面，如圖所示，由圖可知帶負電的小球在運動過程中電場

力先做正功，后做負功，電勢能先減小后增大，A錯誤；距正點電荷越遠，電勢越低，則削>外，根據

電勢能計算式與=/，結合小球帶負電可知EpN<EpP，B正確；小球在運動過程中動能、重力勢能、電

勢能的總和保持不變，M,N兩點在正點電荷的同一等勢面上，因此小球在M、N兩點上的電勢能相等,

則小球在M、N兩點上的機械能相等，C正確；結合小球運動方向與受力方向夾角變化可知，小球從M

點運動到N點的過程中電場力先做正功后做負功，D錯誤。

虛線圓為正點

電荷等勢面P,

/定點電荷/二不

；

5.（多選）（2023深圳第二次調研）范德格拉夫靜電加速器結構如圖所示，其工作原理是先通過傳送

帶將正電荷傳送到金屬球殼（電荷在金屬球殼均勻分布），使金屬球與地面間產生幾百萬伏的高壓，然后

利用高壓給絕緣管中的帶電粒子加速.在加速管頂端/點無初速度釋放一帶電粒子，粒子經過2、C兩

點到達管底（8為/C中點）.不計粒子重力，僅考慮球殼產生電場的影響，下列說法中正確的是（）

正

靜

電

荷

電勢高

C點

勢比

點電

A.3

能增大

中電勢

的過程

C點

B點到

子從

B.粒

速度

點的加

于在C

度大

加速

B點的

子在

C.粒

量相同

能變化

間的動

3c

AB與

子在

D.粒

C

答案A

程

點的過

到C

8點

子從

確；粒

A正

，故

勢高

點電

比C

電勢

B點

，所以

越高

電勢

電荷

近正

越靠

解析

在

以粒子

大，所

度越

，加速

越大

場力

的電

粒子

電荷

近正

；越靠

錯誤

，故B

能減小

電勢

功，

力做正

中電場

,

化大

能變

多，動

力做功

，電場

差大

電勢

間的

子在

確；粒

C正

度，故

加速

點的

在C

大于

速度

的加

8點

錯誤.

故D

】

問題

圖像

中的

電場

二：

【考向

圖像

見的

種常

中幾

電場

度方

加速