2017年高考电场选择题赏析

河南 宁鹏程

(作者单位：河南省巩义市第二高级中学)

以“电场”为载体，重温力学经典规律

2017年高考电场选择题赏析

电场部分Ⅱ级要求的知识点有库仑定律、电场强度、点电荷的电场、电势差、带电粒子在匀强电场中的运动，本文针对2017年高考选择题是如何在这些知识点上体现的，进行归类赏析，以期对2018年高考的复习备考有所启发和帮助。

一、对电场线、电势、电场强度等的考查

图1

【例1】(2017·天津卷7题)如图1所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是

( )

A．电子一定从A向B运动

B．若aAgt;aB，则Q靠近M端且为正电荷

C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAlt;EpB

D．B点电势可能高于A点电势

图2

【答案】BC

【总结】只要物体做曲线运动，所受的合外力一定会指向轨迹的凹侧，由此可判断电场的方向或粒子的电性；电场力做功与电势能的关系：无论是正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，该电荷的电势能就减小；只要电场力做负功，该电荷的电势能就增加；电势与电势能的关系：同一个正电荷，所处电势越高，其电势能越大；同一个负电荷，所处电势越低，其电势能越大。

图3

【例2】(2017·全国卷Ⅰ20题)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图3所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是

( )

A．Ea∶Eb=4∶1 B．Ec∶Ed=2∶1

C．Wab∶Wbc=3∶1 D．Wbc∶Wcd=1∶3

【答案】AC

【点评】φ-r图象上某点切线的斜率的绝对值等于电场强度的大小，电场强度为零处，φ-r图象存在极值，极值点切线的斜率为零；在φ-r图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小的关系确定电场强度的方向；判断电势能变化的方法：①直接用Ep=qφ进行判断；②用电场力做功与电势能变化的关系进行判断。

图4

【例3】(2017·全国卷Ⅲ21题)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图4所示，三点的电势分别为 10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是

( )

A．电场强度的大小为2.5 V/cm

B．坐标原点处的电势为1 V

C．电子在a点的电势能比在b点的低7 eV

D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV

【答案】ABD

图5

图6

二、对电场中物体平衡问题的考查

图7

【例4】(2017·海南卷4题)如图7所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态。现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动。关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是

( )

A．F逐渐减小，T逐渐减小

B．F逐渐增大，T逐渐减小

C．F逐渐减小，T逐渐增大

D．F逐渐增大，T逐渐增大

【答案】A

(作者单位：河南省巩义市第二高级中学)