1、洲应吞耕搞定电磁学攻克电磁学这一本就够了丁he己QetCdLCtOeofteeet5OeOd吕厂尸中物理司P日SCS圈锥缨版养选修3静电场第一讲电场力的性质1第二讲电场能的性质9第三讲电场线与等势面15第四讲关于电容器的动态讨论19第五讲静电场的图象问题23第六讲带电粒子在电场中的运动27选修3定电流第七讲部分电路的基本规律37第八讲闭合电路欧姆定律43第九讲以串、并联为原理的电学实验52第十讲以欧姆定律为原理的电学实验61第十讲以闭合电路的欧姆定律为原理的实验70选修3磁场第十二讲安培力作用下导体棒的平衡77第十三讲带电粒子在磁场中的运动82第十四讲带电粒子在对接场中的运动90第十五讲带电粒
2、子在叠加场中的运动98第十六讲粒子源问题讨论107选修32电磁感应第十七讲楞次定律和法拉第电磁感应定律113第十八讲涡流、自感、电磁阻尼123第十九讲电磁感应力、电、能综合问题130第二十讲电磁感应的图象问题138选多32交流电第二十讲交流电的产生与描述145第二十二讲变压器与电能的输送155洗修32传感器第二十三讲传感器的工作原理163答案与解析167选修3静电场第-讲电场力的性质内容导读0电场是一种特殊的物质电荷与电荷之间的相互作用必须通过电场这种媒介才能间接实现.电场有两个最基本的性质力的性质和能的性质.本讲重点讲述电场力的性质以及描述电场力性质的物理量电场强度.典例剖析例1（2016.
3、盲奢浙江卷）如图所示把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点.用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触棒移开后将悬点OB移到OA点固定.两球接触后分开平衡时距离为0.12m.已测得每个小球质量是8.010-4kg带电小球可视为点电荷重力加速度g10ms2静电力常量龙9.0109N.m2C2则A.两球所带电荷量相等B.A球所受的静电力为1.010-2NC.B球所带的电荷量为4百10-8CDA、B两球连线中点处的电场强度为0OAOBAB（）答案ACD分析用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电由于A、B两导电小球完全相同且原来均不带电因此接触起电后二者带等量同种正电荷.两球悬线等长在库
4、仑斥力作用下两球关于过悬点OA的竖直线对称.满分之路搞定电磁孽】解心根据摩擦起电和接触起电的知识可知选项A正确.对A受力分析女口图所示,设悬点o典到溺球连线挪o徽D榷撼相似三角形法有祟揣,依撼圈形对称隆.有AD-AB队06m哥甸几何关系,有qDM8m,代入得F靡-6”l0N最后根搪靡仑庭律F靡隐惫,解得溺荷量均为,-4百10-8C选项B错误C正确;等量同种电荷连线的中点处,根据场强叠加原理电场强度为0,选项I）正确.B日小结1.静电场由静电荷产生静电荷是产生静电场的源头.关于电荷要着重区分场源电荷、试探电荷、元电荷、静电荷、（净）电荷和点电荷等六类电荷的不同概念.2.使物体带电的过程叫起电起电
5、的方式主要有三种摩擦起电、接触起电和感应起电.3.库仑定律与相似三角形法往往联抉登场因此构建图形的标量三角形和力的矢量三角形再建立相似比是解决此类问题的一般方法.4.库仑定律和电荷守恒定律是经典电磁学大厦的两大柱石,贯穿了电磁学内容的始终.2选修31静电场l（2015.高奢山枣卷）直角坐标系工O中,M、N两点位于工轴上G、H两点坐标如图.M、lV两点各固定一负点电荷一电量为Q的正点电荷置于O点时G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用陀表示.若将该正点电荷移到G点则H点处场强的大小和方向分别为（）例2（2015.yH（0,）勿MOG（0-）且碧沿轴负向u碧沿蚁轴负向A楞沿驯轴正向C器沿轴正向疆回
6、答案B分析由于H点和G点关于工轴对称因此M、两处的负电荷在H点和G点产生的场强大小相等、方向相反;再根据原来三个电荷在G点处产生的合场强为零可知M、N两处的负电荷在G点产生的场强大小.最后在H点再进行叠加从而解决本题.处于点的正点屯荷在G点处产生的场搔E-晦:,方淘耀鼠淘又闺为G点处场强为零,所以M、N处两负点电荷在G点共同产生的场强E2E1k旦29方向沿轴正向;根据对称性M、lV处两负点电荷在H点共同产生的场强E3E喂,方淘灌轴负淘将辕正点电荷移到G处,麓堡点电荷在H点产生的场瞬凰膛（舟）2,方沟谱正向所以H点的场搔愿凰凰-楞方向沿y轴负向.3盘卢满分之路,搞定电磁学小结1.当个空间存在多个
7、场源电荷建立的电场时要根据场强叠加原理计算各处的合场强即根据平行四边形定则将场强矢量进行合成比如静电平衡建立的过程就是原电场和感应电荷电场叠加的过程2.根据空间对称性求解叠加场的合场强是种很重要的思维方法;在求等量同种或异种电荷连线中垂线上的合电场时经常用到它.例3（2014.湖北摸拟卷）如图所示在光滑绝缘水平面上放置带正电的长直细棒,其周围产生垂直于带电细棒的辐射状电场场强大小E与距细棒的垂直距离厂成反比即E上.在带电长直细棒右侧有长为l的绝缘细线连接了两个质量均为m厂的带电小球A和B小球A、B所带电荷量分别为q和4qA球距直棒的距离也为,两小球在外力F2加g的作用下处于静止状态.不计两小球
8、之间的静电力作用.（1）求陶的值;（2）若撤去外力F求在撤去外力瞬时A、B小球的加速度大小和A、B小球间绝缘细线的拉力大小.翘答案）呼（2）A-姆-可獭31分析水平面是光滑的当两小球处于静止状态时根据整体法,外力F与两小球所受带电细棒的静电斥力的合力为零从而可得龙的数值.若撤去外力F由于带电细棒对B球斥力较大因此细线依日是张紧的两球加速度相等4选修31静电场m蹈硒（1）对小球A、B及细线构成的整体进行受力分析根据力的乎衡条件有,4q2咖解得隐锣（2）撤去外力瞬时若A、B间细线拉力突然变为零则:对A球q.-得“盘-舒,方向淘右对B球;4q.箭-得厕-警,方向向右由于AB,所以在撤去外力瞬时A、B
9、将以相同的加速度一起向右运动A、B间绝缘细线张紧细线上有拉力FT存在.因比对A、B整体由牛顿第二定律有:,.卡4q.贪2咖解得:g对八;q.华FT咖L解得;Rl-枷故撤去外力瞬时A、B的加速度大小g;A、B小球间绝缘细线的拉力大小FT寺gO小结1.在静电场中当研究对象是两个或两个以上时整体法和隔离法依日有效电场力只是系统或物体受到的其中个力而已2.在求力的瞬时性问题时要注意区分两类截然不同的模型即轻弹簧模型（力不能瞬间突变）轻杆和轻绳模型（力能瞬间突变）.5寸满分之路.搞定恿蕊孽.多章节练习置腮i熟匣震篇;媳蹦箕;蹦篱蕊:胳坝M受铡力大小为多大框的大小刹方陶唇小球A的平衡位置在60处然后再将A
10、的质量改变为2m其新的平衡位置A在30处A受到的电场力大小为多少?2.（2013.忘雪安似卷）如图所示工Oy平面是无穷大导体的表面该导体充满z0的空间,z0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上Zh处则在工OJ平面上会产生感应电荷.空间,q任意点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部电场强度处处为零则在轴上霉-处的电场强度大小为（晦为静电力常量）B.虎坠（）A.A丝l2C.诧翌29t2D.卢4929l29t26选修31静电场3（2014。忘奢辐建卷）如图,真空中工O平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形边长L2.0m.若将电荷量均为q2.010
11、-6C的两点电荷分别固定在A、B点已知静电力常量陀9.01091O1匆InN.m2C2求:（1）两点电荷间的库仑力大小;（2）C点的电场强度的大小和方向7守满分之路.搞定电磁孽】4.（2017。北章101中学攘拟）如图甲所示,真空中O工坐标轴上的某点有个点电荷Q坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m.在A点放个带正电的试探电荷在B点放个带负电的试探电荷A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟工轴正方向相同电场力的大小F跟试探电荷所带电荷量q的关系分别如图乙中直线、b所示.下列说法正确的是（）F（104N）日AB-O卯m旦硅（109C）甲A.B点的电场强度的大小为0.25NCB.A点的
12、电场强度的方向沿工轴负方向c.点电荷Q是正电荷D.点电荷Q的位置坐标为0.3m乙唁光侧秤聚露上阔罐萧个椭咆八却量为Q的小球P带电量分别为q和2q的小球M和N由绝缘细杆相连静止在桌面上P与M相距LP、M和lV视为点电荷下列说法正确的是（）A.M与lV的距离大于LB.P、M和N在同直线上C.在P产生的电场中M、lV处的电势相同D.M、lV及细杆组成的系统所受合力为零M8选修31静电场第二讲电场能的性质内容导读本讲重点讲授电场能的性质描述电场能的性质的物理量主要有电势、电势差、电场力做功和电势能等这些概念相互解释,相关内容都是高考考查的重点对象.典例剖析（2017.高雪全国卷I）在静止点电荷的电场中
13、任点的电l厂余类推现将带正电的试探电荷由点依次经b、c点移动到点在相邻两点间移动的过程中电场力所做的功分别为W妨、W欠和Wc创.下列选项正确的是（）A.E:E64:1BEC:E2:1CWb8W仇3:1D.W欠:Wcd183例1（2017.答案AC分析电场是点电荷建立的电场由图象可知、b、c、四点与场源电荷的距离四点处场强与距离的二次方成反比;计算做功的关键是电势差电势差就是始末两点的电势之差由图象的纵坐标计算真空中静止点电荷的场搔公式为E-膊:,E与厂成反比关系由于睬.;喇-1:2,则E:Eb4:1,选项A正确同理选项B错误.电场力做功WABqUAB,电势差UAB甲A甲B结合图象有U劝3VUb
14、c1V得Wb:W戊3:1选项C正确。Uc1V,得Wbc:Wc1:1,选项D错误9满分之路.搞定电磁副疆小结点电荷的电场场强公式为E喂;电势公式为解得,正点电荷电场中各点电势均为正负点电荷电场中各点电势均为负.2.描述电场能的性质的物理量有四个即电势、电势差、电势能和电场力做功它们相互联系相互解释,四个量之间的联系可用下列图式表示:中氢丝E;,qUUABII旦EpAEpB-q甲AqVB9A-甲BUBA。qqq3.凡与电场力性质有关的公式电荷律不带正负,引力、斥力的方向用文字表达;凡与电场能有关的公式各个物理量律要带正负,并进行讨论.沿电场线电势差为正逆电场线电势差为负.4.正电荷沿（逆）电场线方
15、向移动电势能降低（升高）;负电荷沿（逆）电场线方向移动电势能升高（降低）.例2（2017.广车省涎名市擒宜中学检测）如图所示为两个等量点电荷的电场线,图中A点和B点、C点和D点皆关于两电荷连线的中点O对称,若将电荷放在此电场中则以下说法正确的是（）A.电荷在O点受力最大B.电荷沿直线由A到B的过程中电场力先增大后减小C.电荷沿直线由A到B的过程中电势能先增大后减小D.电荷沿直线由C到D的过程中电场力先增大后减小翻m答案D分析根据电场线的分布可以断定该电场为等量异种点电荷的电场至于具体谁为正谁为负无法确定因此电场线的方向也无法确定.场强的大小可以根据电场线的疏密判断.O选修31静电场根据电场线的
16、疏密分布在A、B连线方向O点场强最小;在C、D连线方向,O点场强最大因此选项A、B错误D正确.由于两异种场源电荷中正电荷究竟在哪边无法确定,因此电场线的方向不明确;加之试探电荷的电性未知所以电势能究竟如何变化无法判断,选项C错误。小结L等量电荷电场中各点的场强要根据平行四边形定则进行矢量合成;各点电势要根据代数运算法则求代数和.2.等量异种电荷的电场线分布犹如“携手合作”在电荷连线上中点处场强最小中垂线上该点场强却最大;中垂线是电势为零的等势线以中垂线为界在正电荷侧电势均为正在负电荷一侧电势均为负.3.等量同种（同正或同负）电荷的电场线分布犹如“势不两立,在电荷连线上中点处场强最小,且为零;中
17、垂线上场强最大的点与任电荷连线和两电荷连线之间的夹角满足!-,场强的最大值为E哪-竿喂（为两同种电荷之间的距离）;沿着中垂线从中央向两边等量同正电荷的电势逐渐降低等量同负电荷的电势逐渐升高例3（2016.北师大耐中河甭分犊三轮冲刺）如图所示竖直向上的匀强电场中绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上上面放质量为的带正电小球小球与弹簧不连接施加外力F将小球向下压至某位置静止现撤去F小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中重力、电场力对小球所做的功分别为Wl和W2小球离开弹簧时速度为U不计空气阻力则上述过程中A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒B.小球的重力势能增加W1C.小球的机械能增加W1mU2D.小球的电势
18、能减少W2F（）满分之路.搞定电磁学疆答案BD分析本题的电场是匀强电场.小球和弹簧组成的系统机械能包括动能、重力势能和弹性势能不包括电势能根据能量转化和守恒定律机械能与电势能相互转化且守恒,因此机械能的变化量的绝对值等于电势能变化量的绝对值而电场力做功等于电势能的减少量重力做功等于重力势能的增加量由于电场力做正功,故小球与弹簧组成的系统机械能增加机械能不守恒选项A错误;重力做功是重力势能变化的量度由题意知重力做负功重力势能增力口,增加蚤为W1选项B正确;小球增加的机械能等于重力势能的增加量与小球动能可的增加量之和.即W古咖U2选项C错误;根据屯场力做功是屯势能变化的量度电场力做正功电势能咸少减
19、少量为W2选项D正确.小结l匀强电场的场强E-窖与电荷的圃密度成正比,与距离掇板的距离无关电场线是垂直于极板的簇等距平行直线,等势面是一簇平行于极板等距平行平面.2。重力与电场力都是恒力且为保守力做功都与具体的运动路径无关,仅与始末位置有关;重力做功是重力势能变化的量度电场力做功是电势能变化的量度保守力做多少正（负）功相应的势能便减少（增加）多少.3.电场力做功,使电势能与其他形式的能量相互转化.霞章节练习1.（2016.盲雪全国卷）如图P是固定的点电荷虚线是以P为圆心的两个圆带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同平面内、b、C为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用其在、6、C点的加
20、速度大小分别为、6、速度大小分别为U、U6、U,则（）Ab,UUCUbBbC,U6UCUC6,ubucuDbc,uucub2选修31静电场憋蔚蒜删盟存蕊蹿删源嚣蕊乳黑些坠阻力.由此可知（）A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大c.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小23.（2014.高者全国卷I）如图在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点M、N、p为直角三角形的三个顶点F为MN的中点M30.MlJ、P、F四点处的电势分别用pM、甲v、甲p、9F表示已知9M甲v甲P甲F点电荷Q在M、N、P三点所在平面内则A.点电荷Q定在MP的连线上B.连接P
21、F的线段定在同等势面上C.将正试探电荷从P点搬运到lV点电场力做负功D.甲p大于9M见工3征-厄MP（）4.（2014.山车寿岛摸拟）两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示带电粒子以某速度从图中点进人电场其运动轨迹为图中实线所示若粒子只受静电力作用则下列关于带电粒子的判断正确的是A.带正电B.速度先变大后变小C.电势能先变大后变小D经过b点和点时的速度大小相等10V5V、尸乡二尸-10V（）5.（2015.高考海南卷）如图两电荷量分别为Q（Q0）和Q的点电荷对称地放置在工轴上原点o的两侧点位于工轴上o点与电荷Q之间b点位于y轴O点上方.取无穷远处的电势为零.下列说法正确卯的是
22、（）3满分之路搞定电磁学lA.6点电势为零,电场强度也为零B.正的试探电荷在点的电势能大于零所受电场力方向向右C.将正的试探电荷从O点移到点必须克服电场力做功D.将同正的试探电荷先后从O、b两点移到点,后者电势能的变化较大6.（2015.江苏雏安雏海中学高三摸拟）如图所示虚线PQ、MlV间一-存在如图所示的水平匀强电场一带电粒子质量为加2.0E10ukg、电荷量为q-L00C.从点由静止开始经电p二-阻-J0U压为U100V的电场加速后垂直于匀强电场方向进人匀强电丙77万场中从虚线MN上的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成30角.已知PQ、MN间距离为20cm带电粒子的重力忽略
23、不计.求（1）带电粒子刚进人匀强电场时的速度U1;（2）匀强电场的场强大小;（3）b两点间的电势差.4选修31静电场第三讲电场线与等势面擞肉容导读电场线和等势面都是为了形象描述电场而引人的概念都是假想出来的东西电场线描述电场力的性质等势面描述电场能的性质.典例剖析（2015.河北邢台捡测）某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示图中虚线表示电场线实线表示等势面,A、B、C为电场中的三个点。下列说法正确的是（）A.A点的电场强度小于B点的电场强度B.A点的电势高于B点的电势C.将负电荷从A点移到B点电场力做正功D.将正电荷从A点移到C点电场力做功为零例（2015.河北邢台捡测）某导体置于电场后
24、周围的电场分布情况如析解汗口答案ABD分析场强大小看电场线的疏密电势高低看电场线的方向试探电荷做什么功不仅要看粒子的电性还要看始末等势面.电场线的疏密表示电场强度的大小A处电场线比B处稀疏选项A正确;在同一等势面上电势相等且沿着电场线的方向电势逐渐降低所以A点的电势高于B点的电势,选项B正确;将负电荷从A点移到B点,电场力做负功选项C错误;A点、C点在同一个等势面上将正电荷从A点移到C点电场力做功为零选项D正确6满分之路.搞定电磁学疆函小结1.电场线是为了形象描述电场力的性质而弓人的假想曲线等势面是为了形象描述电场能的性质而引人的假想曲面电场线的疏密表示场强的大小切问表示场强的方向;等势面的疏
25、密表示电势差的大小.2.电场线与等势面的关系:（1）沿线降低;（2）处处正交;（3）同密同疏.3.点电荷的电场线与等势面的分布规律都是近密远疏;匀强电场的电场线与等势面的分布规律都是均匀分布.同时要依据第二条规律牢记等量电荷电场的电场线和等势面的分布图景.4电场线与等势面的关系就是场强与电势差的关系关系E-;和U-剧E根据电场力做功推导而来,因此仅适用于匀强电场的计算和讨论对于非匀强电场虽然不能进行计算但可以做定性讨论有结论“平均场强大处电势差大电势差大处平均场强大”成立.章节练习-审1.（2016.高窑全国卷）关于静电场的等势面下列说法正确的是（）A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与
26、等势面处处相互垂直C.同等势面上各点电场强度定相等D.将负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面电场力做正功（2016.高雪江霉卷）金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面A、B为容器内表面上的两点下列说法正确的是（）A.A点的电场强度比B点的大B小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D将检验电荷从A点沿不同路径移到B点电场力所做的功不同2侈勿勿勿6选修31静电场3.（2017.黑之江杜升江市荤一中学摸拟）图中虚线是某电场的组等势面两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射人电场粒子仅受电场力作用运动
27、轨迹如实线所示、b是实线与虚线的交点.下列说法正确的是（）帖WP飞、尸扩夕、飞、二尸扩卢尸夕、尸尸A.两粒子的电性相同B点的场强小于b点的场强C.点的电势高于b点的电势D与P点相比两个粒子的电势能均增大l.（2（）14.高者全国卷）关于静电场的电场强度和电势下列说法正确的是A.电场强度的方向处处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小电势也逐渐降低D.任点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向（）5.（2016.广州摸拟）正、负点电荷周围的电场线分布如图所示P、Q为其中两点则带正电的试探电荷（）A.从P点由静止释放后会运动到Q点B.从P点移动到Q点电场力做
28、正功c.在P点的电势能小于在Q点的电势能D在P点所受电场力小于在Q点所受电场力7满分之路,搞定电磁学16.（2015.吉林襄边期不）空间中P、Q两点处各固定个点电荷其中P点处为正电荷P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,、b、C、为电场中的4个点则（）A.P、Q两点处的电荷为等量同种电荷B.点和b点的电场强度相同C.C点的电势低于点的电势D负电荷从到C电势能减少b十Q十cP7.（2015。高雪全国卷I）如图直线、b和C、创是处于匀强电场中的两组平行线M、lV、P、Q是它们的交点四点处的电势分别为9M、中、甲P、甲Q.电子由M点分别运动到N点和P点的过程中电场力所做的负功相等则（）A.直线位于
29、某等势面内甲M甲QB.直线C位于某等势面内甲M甲NC.若电子由M点运动到Q点电场力做正功D若电子由P点运动到Q点电场力做负功8.（2015.高雪江茅卷）两个相同的负电荷和个正电荷附近的电场线分布如图所示.C是两负电荷连线的中点点在正电荷的正上方,C到正电荷的距离相等则（）A.点的电场强度比b点的大B.点的电势比6点的高Cc点的电场强度比创点的大DC点的电势比创点的低8选修31静电场第四讲关于电容器的动态讨论内容导读关于电容器的动态讨论问题也是高考常考的对象此类问题般分为两小类解法一般是紧扣不变量,通过三个式子讨论三个物理量的变化情况.典例剖析例1（2016.高者全国卷I）平行板电容器两极板之间
30、充满云母介质接在恒压直流电源上.若将云母介质移出则电容器（）A.极板上的电荷量变大极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D极板上的电荷量变小极板间电场强度不变硒答案I）分析电容器与电源相连电压不变紧扣不变量就可以讨论其他量的变化了.询平行橇电寥器咆容的决庭式C-揣.将云母介质穆出咆客C减、嗣藏极椒的屯压U惶定,由Q-CU,极板上的屯荷量Q变,又由E-:可得板间屯场强度与介质无关大小不变,选项D正确.小结当改变电容器的正对面积S、两板之间的距离和电介质er时若电容器与电源相连,则两板之间的电压U不变而其他三个物理量的变化规律是:电容C
31、谎电容器所带电量QUC-U瑞,两饭之间的场强E-;。c（仅与有关）.9满分之路搞定电磁学【例2（2016.（2016.高雪天津餐）如图所示平行板电容器带有等量异种电荷与静电计相连静电计金属外壳和电容器下极板都接地.在两极板间有个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度Ep表示点电荷在P点的电势能0表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动将上极板向下移动小段距离至图中虚线位置则（）P工A.0增大E增大C.0减小,Ep增大B0增大Ep不变D.0减小E不变答案D分析电容器与电源断开则电容器所带电量Q不变爆持下概械不动,上褪板向下穆动!、段,陶C-瑞电寥器输咆零变大,南于Q不变,由C:可知U减,坎静
32、电计的指针偏角变;电场骚度E-:-晶-警不变;由于下挺概不动,咆场搔度E不变.所以P点锄屯势没有发生改变故点电荷在P点的电势能不变选项A、B、C错误D正确.结当改变电容器的正对面积S、两板之间的距离和电介质e时若电容器与电源断开则电容器所带电量Q不变而其他三个物理量的变化规律是;电容c瑞.两板之间的电压U两板之间的场强E-:窖（仅与4沉陀无关）2O选修31静电场琐章节练习L（2014.高雪天津卷）如图所示电路中R1、R2均为可变电阻电源内阻不能忽略平行板电容器C的极板水平放置闭合电键S电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某个条件,油滴仍能静止不动的是（）B.增大R2的
33、阻值D.断开电键SA.增大R的阻值C.增大两板间的距离2.（2016.浙江协诈犊期中）如图所示的实验装置中平行板电容器两极板的正对面积为s两极板的间距为电容器所带电荷量为Q电容为c静电计指针的偏转角为平行板中间悬挂了个带电小球悬线与竖直方向的夹角为0下列说法正确的是）（A.若增大则减小,0减小B.若增大Q则减小0不变C.将A板向上提些增大0增大D.在两板间插人云母片则减小0不变2满分之路搞定电磁学13.（2016.湖北部分重哀中学联雪）静电计是在验电器的基础上制成的用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小.如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板G为静电计开始时开关S闭合静
34、电计指针张开定角度为了使指针张开的角度增大些下列采取的措施可行的是（）A.断开开关S后将A、B两极板分开些B.保持开关S闭合将A、B两极板分开些C.保持开关S闭合将A、B两极板靠近些D保持开关S闭合将滑动变阻器滑动触头向右移动22选修31静电场第五讲静电场的图象问题内容导读0静电场的图象是静电场的一个难点解决图象问题一般要从斜率、面积、截距以及自身的物理意义人手.典例剖析例1（2（）18.北京西缄区高攘拟）正点电荷仅受电场力作用从电0）O0场中的A点运动到B点其t图象如图所示.则该点电荷所处的电场可能是（）OtACDB析解一谷答案D分析由速度图象的斜率可知加速度的大小和方向再根据牛顿第二定律可
35、得场强的大小和方向从而确定电场的电场线分布情况和电荷的运动情况.由速度图象可知该电荷仅在电场力作用下做加速度逐渐增大的变减速直线运动根据牛顿第二定律有qEm因此场强逐渐增大.点电荷是正电荷,电场力的方向与场强方向一致,则点电荷运动的物理情景只能是选项D描述的情景.小结1.关于静电场的图象问题大致可分为两类类是根据物理情景选择图象的问题另类是根据图象还原物理情景的问题两类问题是互逆的总要涉及到图象2.关于静电场的图象五花八门,解决关于静电场的图象问题要正确认识图象的斜率面积横、纵截距的物理意义标量（功、能、电势与电势差等）的大小与矢量（场强、力等）的方向标量与矢量的叠加等系列细节问题23满分之路
36、.搞定龟愿孽疆m3.场强是矢量图象中的正负表示场强的方向.根据UE。工可知E工图象的面积表示电势差（由电势差进步可以判断电势的高低）.根据pUE。工可知甲工图象的斜率表示E.根据EpWF工.工,可知Ep工图象斜率表示电场力F工.例2（2016。陕西省西安中学）带负电的粒子只在电场力作用下沿Ep工轴正方向运动其电势能Ep随位移工变化的关系如图所示其中0工2段是关于直线Z工l对称的曲线工2r3段是直线,则下列说法正确的是（）OA.工l处电场强度最小但不为零B.粒子在0工2段做匀变速运动工2工3段做匀速直线运动C.在0、工1、工2、工3处电势P0、甲1、甲2、甲3的关系为甲3P290甲lD工2工3段
37、的电场强度大小方向均不变卯1勿2卯3卯答案D分析Ep工图象的斜率表示粒子所受F电进步根据FqE可知各点场强的方向和大小以及加速度的变化情况.至于电势的高度依据结论“负电荷逆着电场线方向移动电势能降低沿着电场线方向移动电势能升高”可判断,随着z的增大图象分作三段,第一段内电势能减小,电场力做正功,由于粒子带负电因此电势差小于零,逆着电场线方向运动后两段）页着电场线方向运动.图象斜率的绝对值表示电场力的大小迸一步反应了场强大小的变化可见Z处场强为零选项A错误;工2工3段场强为匀强电场选项D正确.粒子在前两段电场力是变化的做非匀变速直线运动在第三段斜率是定值做匀变速直线运动,选项B错误负电荷逆着电场
38、线方向移动电势能降低沿着电场线方向移动电势能升高”根据这个结论,可知四点电势关系为甲1甲2q0P3选项C错误.24选修31静电场例3（2016.琶工西省南昌市窜三中学攘拟）两电荷量分别中为ql和q2的点电荷放在工轴上的O、M两点两电ql荷连线上各点电势甲随工变化的关系如图所示其O中A、N两点的电势均为零lVD段中的C点电势最高则A.V点的电场强度大小为零B.q1小于q2C.lVC间场强方向向工轴正方向D.将负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功翻答案D分析一工图象的斜率等于电场强度的负值（E）场强是矢量负号表示方向.场源电荷为正周围的电势为正场源电荷为负周围的电势为负若空间存在多个场源
39、电荷电势的正负是电势的代数和.甲z图象的斜率等于电场强度的负值E选项C错误.图线在N点处的斜率不等于0,则知N点的场强不为零选项A错误.C点切线的斜率为零故C点的场强为零,由于零电势点位置在OM中点右侧可知q1大于q2选项B错误.lV至D段中电势先高升后降低,将一负点电荷从lV点移到D点,电场力先做正功后做负功选项D正确.多章节练习歉1.（2014.盲舍山枣卷）如图半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有!小孔A.已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场样.带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能Ek0沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能Ek与离开
40、球心的距离厂的关系图线可能正确的是（）仁令妇坠一Ek00O了O卞ORrO庇rABCD25满分之路.搞定电磁孽2（2017。湖北省宜缄市窜一中学）两电荷量分别为ql和q2的点电荷固定在工轴上的O、M两点两电荷连线上各点电势9随工变化的关系如图所示其中C为ND段电势最低的点则下列说法正确的是（）中OCDM卯丁A.q1、q2为等量异种电荷B.C点的电场强度大小为零C.C、D两点间场强方向沿工轴负方向D将负点电荷从N点移到D点电场力先做负功后做正功3.（2014.盲雪海卷）静电场在工轴上的场强E随工的变化关系E如图所示工轴正方向为场强正方向带正电的点电荷沿工轴运O动则点电荷（）A.在工2和工4处电势能
41、相等B.由工1运动到工3的过程中电势能增大C.由工l运动到工4的过程中电场力先增大后减小D由工1运动到工4的过程中电场力先减小后增大斗冗卯卯冗勿14.（2014.高奢安饿镭）带电粒子在电场中仅受静电力作用做初速度为零的直线运动.取该直线为工轴起始点O为坐标原点其电势能Ep与位移工的关系如图所示.下列图象中合理的是（）Ep卯OE勿勿OA.电场强度与位移关系B粒子动能与位移关系U卯OC.粒子速度与位移关系D.粒子加速度与位移关系26选修31静电场第六讲带电粒子在电场中的运动内容导读0带电粒子在电场中的运动根据运动形式的不同,可分为匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动和圆周运动.本讲通过具体示例
42、讲授各类问题的般解题策略.典例剖析鞠-巳巴垫一中孕诵例1（2016辐建辐州期率）如图所示倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为0,极板间距为带负电的微粒质量为m、带电荷量为q从极板M的左边缘A处以初速度U0水平射人沿直线运动并从极板的右边缘B处射出,则（）A微粒到达B点时动能为御;B.微粒的加速度大小等于gsin0C.两极板的电势差U皿旦鱼qCOS0D微粒从A点到B点的过程电势能减少!21旦鱼COS0答案C分析经受力分析微粒做匀减速直线运动;但高度不变机械能的变化仅是动能的减少;动能的减少等于电势能的增加总能量守恒.由题分析可知,微粒做匀减速直线运动动能减小选项A错误;如图所示由题分析可知
43、tan0型旦,得gtan0选项B错误;由上可知微粒的电势能增力口加g27满分之路.搞定电磁学lE,-凰盂,凰-qU,得到溺极板的电势菱;黑,C正输;徽趣从A点到B点的过程中电势能增加了黑选项D错误qE.丛mg小结带电粒子在电场中的运动问题可以根据运动形式分为五类:匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动和般曲线运动.无论哪一种运动除仅受电场力外电场力是粒子所受力中的员1.粒子做匀速直线运动电场力与其他力的合力为零2.粒子做匀变速直线运动电场力与其他力的合力为恒力.3.粒子做类平抛运动电场力与其他力的合力也为恒力,合力与初速度方向垂直4.粒子做圆周运动时又可分为匀速圆周运动,合力大小不
44、变且时刻指向圆心做匀速圆周运动;匀强电场力与重力的合力为恒力就是等效重力场问题,粒子做变速圆周运动有等效最高点和最低点的问题5.粒子做般曲线运动通常用动能定理解决问题电场力做功可以用WqU讨论;也可以用电场力与速度之间的夹角讨论锐角做正功直角不做功钝角做负功,合力指向曲线的凹面侧速度沿着轨迹的切线而电场力沿着电场线的切线（正电荷）或切线的反方向（负电荷）.例2（2017.广车省湛江一中四犊联者）如图所示MV是正点电M荷产生的电场中的条电场线个带负电的粒子（不计重力）及从到6穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是A.点电荷定位于M点的左侧B.带电粒子从到b的过程中动能逐渐减小C.带
45、电粒子在点的加速度小于在b点的加速度D.带电粒子在点时的电势能大于在b点时的电势能（）28选修3毫1静电场答案CD分析首先根据曲线运动判断粒子所受电场力的方向应向右从而确定场源电荷在N侧;其次根据力与速度的夹角断定动能增加电势能减小;加速度的大小看距离场源电荷的远近,近大远小.粒子做曲线运动,电场力应指向lV一侧场源电荷为正粒子为负,因此场源电荷在N一侧,选项A错误.曲线上任一点的速度方向与电场力之间的夹角为锐角因此做正功根据动能定理动能应增加,选项B错误.靠近场源电荷场强越大加速度越大选项C正确.粒子从到6,根据负电荷逆着电场线电势能降低”选项D正确。例3（2015.高雪全国卷）如图质量为!
46、、电荷量为q（q0）的粒子在匀强电场中运动A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为U0方向与电场方向的夹角为60;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为3（）。.不计重力.求A、B两点间的电势差.铲电场20子乙凹二加答案分析突破本题的关键是在垂直于电场线方向A、B两点的速度分量相等.带电粒子在垂直于电场线方向不受力的作用因比速度分量相等:0sin60。usin30解得:U百U0根撼动能定翟有;vU咖翘咖锄;!U;将B点的速度u代入该式解得A、B两点间的电势差:Uq29满分之路.搞定电磁学l例4（2016.江苏巫川高级中学）如图所示竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管细管截面半径远小
47、于半径R在中心处固定电荷量为Q的点电荷.质量为加、电荷量为q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动,当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大?q露答案6!g分析场源电荷Q位于圆心处因此试探电荷q在等势面上移动电场力沿着半径方向且不做功.虎QqU了o设小球在最高点时的速度为U1,根据牛顿第二定律得;mg页了加页设小球在最低点时的速度为U2管壁对小球的作用力为F根据牛顿第二定律有:虎QqU;F加gF丁一页小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功故机械能守恒,则:枷渺F狮g.2R;o由o式得:F6g由牛顿第三定律得小球对管壁的作用力:F6pg.3O选修3雷1
48、静慰场.多章节练习1.（2016.南安三中高三检测）如图所示,M、N是组成电容器的两块水平放置的平行金属极板M中间有一小孔.M、N分别接到电压恒定的电源两端（未画出）.小孔正上方有点A,A与极板N的距离为咖,与极板M距离为h某时刻有带电徽粒从A点由静止下落,到达极板N时谨度刚好为零若将极板N向上平移;h.该微粒再从A点由静止下落求进人电场后速度为零的位置与极板M间的距离A?3满分之路搞定电磁学1训l2.（2016.芋甭师大耐中测试）如图所示y轴在竖直方向工轴在水平方向质量为m、带电荷量为q的小球在坐标为（00.3m）的A点以初速度U0平行于工轴正方向射人第象限在第象限内存在沿）轴负方向的匀强电
49、场E1,在第四象限内存在沿工轴负方向的匀强电场E2其中!0.1kgq1.0】告此O卯mE勺二103Cu02msE11.0103NC,E2百1（）3NCg取10ms2求:（1）小球到达工轴上的速度;（2）小球回到y轴时的坐标.a（20l.癣雪山挛罐）如图场强大小为E、向竖直向下的匀强电翱叫曰至惹场中有矩形区域水平边长沟.竖直边m长为质量均为狮、带电量分别为q和q的两粒子,由、两点先后沿6和C方向以速率U0进人矩形区（两粒子不同时出现在电场中）.不计重力.若两粒子轨迹恰好相切则U0等于（）A需6隔i需u懦32选修31静电场o4.（2018。壹冈一中、犊联奢）如图所示个带正电荷q、质量为m的小球从光
50、滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑然后沿切线进人竖直面k半径为R的光滑绝缘圆形轨道恰能到达轨道的最高点B.现在空间加竖直向下的匀强电场若仍从A点由静止释放B厂（、该小球（假设小球的电量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力）则A.小球定不能到达B点B.小球仍恰好能到达B点C.小球定能到达B点且在B点对轨道有向上的压力D小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关）（5.（2016.河北沧州9月质检）如图所示在匀强电场中电场线与水平方向成0角电荷量为q、质量为的带电小球,用长为的绝缘细线悬挂于O点当小球静止时细线恰好呈水平状态现给小球垂直于细线的初速度使小球恰在竖直面内做圆周运动重力加速度为g.求:（1
