《【临门一脚】高考物理三轮冲刺过关》预测10 电场力的性质与电场能的性质（解析版）

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2021 年高考物理【临门一脚】（全国通用）

预测 10 电场力的性质与电场能的性质

概率预测 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

题型预测选择题☆ ☆ ☆ ☆ 计算题☆ ☆ ☆

考向预测

要考查库仑定律、电场强度、电势、电势差、电势能、电容、带电粒子

在电场中的运动。命题形式选择题和计算题均有出现，考查考生的建模

能力和应用数学知识处理物理问题的能力。

1、三个物理量的判断方法

判断场强强

弱

① 根据电场线或等势面的疏密判断；②根据公式 E＝k和场

强叠加原理判断

判断电势的

高低

① 根据电场线的方向判断；②由 UAB ＝和 UAB ＝φA－φB判

断；③根据电场力做功（或电势能）判断

判断电势能

大小

① 根据 Ep＝qφ 判断；②根据 ΔEp＝－W电，由电场力做功判

断

2、电场中常见的运动类型

（1）匀变速直线运动：通常利用动能定理 qU＝mv2－mv 来求解；对于匀强电场，电

场力做功也可以用 W＝qEd 来求解。

（2）偏转运动：一般研究带电粒子在匀强电场中的偏转问题。对于类平抛运动可直接利

用平抛运动的规律以及推论；较复杂的曲线运动常用运动的合成与分解的方法来处理。

1．电场中的各个物理量的形成及相互转化的关系

2、电场线的应用

3、两等量点电荷的电场分布规律

等量异种电荷等量同种电荷

等势面电场线

分布图

以正点电荷为例

连线特

点

场强方向：正→负

强弱：强→弱→强，中点最小

方向：中点两侧方向相反

强弱：强→弱→强，中点 E＝0

电势正电荷→负电荷，高→低若为正电荷，中点最低

若为负电荷，中点最高

中垂线场强各点方向一致中点最强两侧渐

弱

中点两侧方向相反，两侧均有

最大值，中点向两侧均为弱→

强→弱

电势电势为 0的等势线不是等势线

相同点场强的大小、电势均关于中点对称分布

4、电场线、等势面和带电粒子轨迹问题

（1）判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向。

（2）判断电场力（或电场强度）的方向：仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向

指向轨迹曲线的凹侧，再根据粒子的正负判断电场强度的方向。

（3）判断电场力做功的正负及电势能的增减：若电场力与速度方向成锐角，则电场力做

正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加。

1．（2020·江苏高考真题）（多选）如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不

计重力）。开始时，两小球分别静止在 A、B位置。现外加一匀强电场 E，在静电力作用下，小球

绕轻杆中点 O转到水平位置。取 O点的电势为 0。下列说法正确的有（　　）

A．电场 E中A点电势低于 B点

B．转动中两小球的电势能始终相等

C．该过程静电力对两小球均做负功

D．该过程两小球的总电势能增加

【答案】 AB

【解析】

A．沿着电场线方向，电势降低，A正确；

B．由于 O点的电势为 0，根据匀强电场的对称性，电势

又，，所以电势能

B正确；

CD．A、B位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左，绝缘轻杆顺时针旋转，两小球受到

的静电力对两小球均做正功，电场力做正功，电势能减少，CD 错误。

故选 AB。

2．（2020·全国高考真题）在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以 O为圆心，半径为 R的

圆，AB 为圆的直径，如图所示。质量为 m，电荷量为 q（q>0）的带电粒子在纸面内自A点先后以

不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上

的C点以速率 v0穿出电场，AC 与AB 的夹角θ=60°。运动中粒子仅受电场力作用。

（1）求电场强度的大小；

（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？

（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为 mv0，该粒子进入电场时的速度应为多大？

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