2015高考总结之电场专题解题技巧及易错题分析.doc

2015高考总结之电场专题解题技巧及易错题分析 解题技巧 1.结合带电粒子运动轨迹分析问题 方法技巧：结合带电粒子在电场中的运动轨迹来分析问题，一般的方法是：先画出入射点的轨迹切线，即画出初速度 v0 的方向，再根据轨迹弯曲方向，确定电场力的方向，从而利用分析力学的方法来分析粒子的带电性质、电场力做功的正负、电势能变化、动能变化、电势大小变化等问题. 此类问题一定要熟记：沿着电场线方向电势越来越低；电场线越密场强越强；电场力做正(负)功，电势能减小(增加)，合外力做正(负)功，动能增加(减小)；正(负)电荷受电场力方向与 场强方向相同(反). 【例 1】图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两粒子 M、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等.现将 M、N 从虚线上的 O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点 a、b、c 为实线与虚线的交点，已知 O 点电势高于 c 点.若不计重力，则（ ） A.M 带负电荷，N 带正电荷 B.N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同 C.N 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功 D.M 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零 审题突破：由 O、c 两点的电势可判断出电场方向，由粒子的轨迹可判断出两粒子的带电性质. 解析：图中的虚线为等势线，由于等势线与电场线垂直，而 O 点电势高于 c 点，所以电场线方向竖直向下，根据M、N粒子的运动轨迹可知 N 受到的电场力向上，M 受到的电场力向下， M 带正电荷，N 带负电荷，A 错误.O、a 两点的电势差与O、c 两点的电势差大小相等，由于 M 和 N 电荷和质量大小相等，电场力做的正功相等，由动能定理可得 N 在 a 点的速度与M 在 c 点的速度大小相同，但方向不同，B 正确，C 错误.O 和b 位于同一等势面上，M 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零，D 正确. 答案：BD 点电荷模型 模型简介：点电荷，带电的质点就是点电荷.点电荷的电荷量、位置可以准确地确定下来.像质点是理想的模型一样，点电荷也是理想化模型.真正的点电荷是不存在的，如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心，带电荷量与该球相同的点电荷.理想模型法是物理学常用的研究方法.当研究对象受多个因素影响时，在一定条件下人们可以抓住主要因素，忽略次要因素，将研究对象抽象为理想模型，这样可以使问题的处理大为简化. 【例 2】如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 与 b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离为 l，为球壳外半径 r 的 3 倍.若使它们带上等量异种电荷，使其所带电荷量的绝对值均为 Q，那么 a、b 两球之间的万有引力 F1 与库仑力 F2 为( ） 审题突破：点电荷是一种理想化的物理模型，当带电体间的距离远大于带电体的自身大小时，可以视其为点电荷而适用库仑定律，否则不能适用. 解析：虽然两球心间的距离 l 只有其外半径 r 的 3 倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，因此，可以应用万有引力定律；而本题中由于 a、b 两球壳所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离l 只有其外半径r 的 3 倍，不满足l 远大于r 的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，D 正确. 方法技巧：处理点电荷的平衡问题及动力学问题的方法 确定研究对象.如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”. 对研究对象进行受力分析，多了库仑力(F＝F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为(　　) A.F B.F C.F D.12F 解析：由库仑定律知，F＝＝，两小球接触后电荷量先中和再平分，使得两小球带电荷量均为Q，此时的库仑力F′＝＝＝F. ）运动情况反映受力情况 (1)物体静止(保持)：F合＝0. (2)做直线运动 ①匀速直线运动，F合＝0. ②变速直线运动：F合≠0，且F合与加速度方向总是一致. (3)做曲线运动：F合≠0，F合与速度方向不在一条直线上，且总指向运动轨迹曲线凹的一侧. (4)F合与v的夹角为α，加速运动：0°≤α90°；减速运动：90°α≤180°. (5)匀变速运动：F合＝恒量. 【例 4】如图所示，匀强电场方向与水平线间夹角为30°，斜向右上方，电场强度为 E，质量为 m 的小球带有负电