专题六 电场——高考物理二轮复习典例分析及重难突破（含解析）

专题六 电场———高考物理二轮复习典例分析及重难突破 【典例分析】 一、求解场强的常用方法 一、“等分法”确定匀强电场中电势及场强 1．在匀强电场中电势差与电场强度的关系式为，其中d为两点沿电场方向的距离。 由公式可以得到下面两个结论： 结论1：匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势，如图甲所示。 结论2：匀强电场中若两线段AB，且AB=CD，则(或)，同理有，如图乙所示。 2．利用等分法分析问题的一般步骤 第一步，将电势差最大的两点连线，并将线段进行n等分，则等分后的每小段两端电势差相等且等于原电势差的。 第二步，从等分点中找到与其他已知点的电势相等的点，再连接这两点，可以得到一条等势线。 第三步，作等势线的垂线，结合各点电势高低情况可确定场强的方向。 第四步：结合已知点的电势及已知点间的距离可以求得场强的大小，再结合带求点的位置可以确定其电势。 二、特殊方法 1.对称法 利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，可使复杂电场的叠加计算问题大为简化。 2.填补法 将有缺口的带电圆环或圆板补全为完整的圆环，或将半球面补全为球面，从而化难为易、事半功倍。 3．微元法 将场源带电体分割，一般分割后的微元关于某点对称，可以利用场的叠加及对称性来解题。 二、平行板电容器的动态分析 1．两类典型问题 1）电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间电压U保持不变； 2）电容器充电后与电源断开，电容器所带电荷量Q保持不变。 2．分析方法 1）确定题目类型是两类典型问题中的哪一种，即确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。 2）分析题干中平行板电容器两极板间距d是否变化，相对介电常数ε，是否变化。 3）用决定式分析平行板电容器电容的变化。 4）用定义式分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。 三、带电粒子在电场中的运动 1．在粒子的轨迹上选一点（一般选初始点），过该点作轨迹的切线，切线方向即速度方向。 2．过该点作电场线的切线，电场线的切线方向即场强方向，标出可能受电场力的两个方向。 3．根据粒子偏转的方向，利用曲线运动的条件，判定电场力的方向（受力方向指向轨迹的凹侧）。 4．利用判断出的电场力方向与场强方向的关系，判定粒子的电性。 四、带电微粒在电场和重力场的复合场中的运动 1．电场和重力场的复合场 1）带电微粒在电场中受到重力与电场力作用，可将重力与电场力进行合成，如图所示，则为等效重力场中的“重力”，为等效重力场中的“等效重力加速度”，的方向等效为“重力”的方向，即在等效重力场中的“竖直向下”方向。 2）等效最高点和等效最低点 【高考真题】 一、单选题 1．[2024年北京高考真题]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。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 2．[2024年浙江高考真题]如图所示空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在此空间同一水平面的M、N点固定两个等量异种点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半径为R、AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为的小球套在圆环上，从A点沿圆环以初速度做完整的圆周运动，则( ) A.小球从A到C的过程中电势能减少 B.小球不可能沿圆环做匀速圆周运动 C.可求出小球运动到B点时的加速度 D.小球在D点受到圆环的作用力方向平行MN 二、实验题 3．[2024年重庆高考真题]探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻，电容器C，单刀双置开关S。 （1）为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在① ... ...