文档内容
2022-2023 高考物理二轮复习（新高考）
专题04力与场
高考考点分析--电场和磁场是高中物理中较难的知识点，原因就是该部分知识较为抽
象，变化较多，与前面的运动、力、能量相结合,进行综合。在高考的试题中，此部分题多为中
高难度题型，属于拔高提分的关键。高考命题中的热点主要集中在通过电场中各物理量之间的
关系对其进行计算、带电粒子在电场中的抛体运动、粒子在磁场中的圆周运动等。题型一般为
单项选择题、不定项选择题、计算题。
知识框架
学习目标
1.电场中各物理量之间的关系。
2.运用牛顿第二定律将电场力与运动联系起来。
3.合理运用直线运动与曲线运动的知识解决粒子在电场和磁场的运动。
4.熟悉电场和磁场在生活、科技中的应用。
09讲 带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中的运动的思维导图 重难点突破
1.电场的基本性质
(1)对电场强度的三个公式的理解
①E＝是电场强度的定义式，适用于任何电场。电场中某点的场强是确定的，其大小和方向与试探电
荷q无关。
②E＝k是真空中点电荷所形成的电场的场强的决定式，只适用于点电荷的电场。某点的电场强度E
由场源电荷Q和该点到场源电荷的距离r决定。
③E＝是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场。注意：式中d为两点间沿电场方向的距离。
(2)电场能的性质
①电势与电势能：φ＝。
②电势差与电场力做功：U＝＝φ－φ。
AB A B
③电场力做功与电势能的变化：W＝－ΔE。
p
(3)等势面与电场线的关系
①电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面。
②电场线越密的地方，等差等势面也越密。
③沿等势面移动电荷，电场力不做功；沿电场线移动电荷，电场力一定做功。
2．平行板电容器问题的三个公式、两种情形
(1)三个公式：①C＝；②C＝；③E＝。
(2)两种情形：与直流电源相连时，两极板间电压不变；充电后断开电源时，两极板所带电荷量不变。
3．带电粒子在电场中常见的运动类型
(1)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类平抛运动
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。
考点应用
1.要求带入正负计算的公式：
电势的定义式：φ＝
电势差与电势的关系：U＝φ－φ
AB A B
电势差：U＝
AB
电场力做的功等于电势能的减小量：W＝E－E
AB pA pB
例1：电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8J，在B点的电势能为0.80×10－8J.已知
A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量大小为1.0×10－8C，那么（ ）
A．该电荷为负电荷
B．该电荷在A点所受的电场力比在B点所受的电场力大
C．A、B两点的电势差U =4.0V
AB
D．把电荷从A移到B，电场力做功为2.5×10－10J
跟踪训练1：（2022秋·上海长宁·高二统考期末）如图所示，虚线表示匀强电场的等势线，电场中有相距
4cm的A、B两点．将电荷量为-2×10-7C的点电荷放在A点时，电势能为5×10-6J；放在B点时，电势能为
0，则A的电势 =_____V，该点电荷在A点受到的电场力 =_____N。
2.等势面的四个特点
①等势面一定与电场线垂直．
②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．
③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．
④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小．
例2：（2022秋·北京朝阳·高二北京八十中期中）如图是某电场电场线的分布图，其中a、b是电场中的两
点。下列说法正确的是（ ）A．a点的场强比b点的场强大
B．a点的电势比b点的电势高
C．电子在a点的电势能比它在b点的电势能大
D．电子在a点的电势能比它在b点的电势能小
3.判断电势高低的三种方法
①依据电场线的方向：沿电场线方向电势逐渐降低．
②依据U＝：U>0则φ>φ，U<0则φ<φ.
AB AB A B AB A B
③依据φ＝：正电荷在电势能大的点电势较高，负电荷在电势能大的点电势较低．
例3：如图所示，a、b分别为一中对等量同种电荷连线上的两点（其中b为中点），c为连线中垂线上的
一点。今将一带电量为q的负点电荷自a沿直线移到b再沿直线移到c，下列有关说法中正确的是（ ）
A．电荷q受到的电场力的合力一直变小
B．电荷q的电势能一直增加
C．电荷q受到的电场力的合力方向一直不变
D．a，b，c三点中，a点的电势最高
跟踪训练3：（2023秋·山东聊城·高三聊城二中校考期末）如图所示，等边三角形ABC的顶点A、B、C
分别固定三个电荷量相等的点电荷，其中A处的电荷带负电，B、C处的电荷带正电，M、N、H分别为
三角形三条边的中点，O为三角形的中心，取无穷远电势为0，则下列说法正确的是（ ）A．M点和H点的电场强度相同
B．把电子从M点移到H点电场力做功为零
C．O点的电势大于N点的电势
D．电子在M点的电势能大于它在N点的电势能
4．电势能增、减的判断方法
①做功判断法：根据W＝E－E，电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加．
AB pA pB
②电荷电势法：根据φ＝，正电荷在电势高的点电势能大，负电荷在电势低的点电势能大．
例4：（2022秋·黑龙江伊春·高二阶段练习）如图所示， 三点都在匀强电场中， ，
， ，一个带电荷量为 的负电荷由A点移到B点，电势能增加 ，
由B点移到C点，电场力做功 。下列说法正确的是（ ）
A．电场强度方向沿着 方向，由A指向B
B．该电场的场强为2 V/m
C．A点的电势比B点的电势高3 V
D．带电荷量为 的正电荷由C点移到A点，电势能减少
跟踪训练4：（2022秋·福建福州·高二期中）如图所示，A、B为匀强电场中同一条电场线上的两点。电势
分别为 、 ；电荷量为 的试探电荷在A、B两点的电势能分别为 、 。则（ ）
A． B．C． D．
5.与平行板电容器相关的电场问题
掌握两个重要结论
(1)电容器与电路(或电源)相连，则两端电压取决于电路(或电源)，稳定时相当于断路，两端电压总
等于与之并联的支路电压。
(2)充电后电容器与电路断开，电容器所带电荷量不变，此时若只改变两板间距离，则板间电场强度
大小不变。
注意一个特例：当有电容器的回路接有二极管时，因二极管的单向导电性，将使电容器的充电或放
电受到限制。
例5：（2022秋·贵州贵阳·高二期末）图甲为某厂商生产的平行板电容式电子体重秤，其内部电路简化图
如图乙所示，称重时，人站在体重秤面板上，使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动，则下列说
法正确的是（ ）
A．上层膜片下移过程中，电流表有a到b的电流
B．电容器的电容减小，上下极板间的电压减小
C．电容器的电容增大，所带电荷量增大
D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板均不带电荷
跟踪训练5：（2022·安徽滁州·模拟预测）如图所示电路中，电源电动势为 E、内阻为 r，R 为定值电阻，
3
R 、R 为滑动变阻器，A、B 为电容器两个水平放置的极板。当滑动变阻器 R 、R 的滑片处于图示位置
1 2 1 2
时，A、B 两板间的带电油滴静止不动。下列说法中正确的是 （ ）
A．把 R 的滑片向右缓慢移动时，油滴向上运动
2B．把 R 的滑片向右缓慢移动时，油滴向下运动
1
C．缓慢增大极板 A、B 间的距离，油滴向下运动
D．缓慢减小极板 A、B 的正对面积，油滴向上运动
5.带电粒子在电场中的运动
解题途径的选择
(1)求解带电粒子在匀强电场中的运动时，运动和力、功能关系两个途径都适用，选择依据是题给条
件，当不涉及时间时选择功能关系，否则必须选择运动和力的关系。
(2)带电粒子在非匀强电场中运动时，加速度不断变化，只能选择功能关系求解。
带电粒子在电场中运动问题的分析思路
(1)分析粒子的运动规律，确定粒子在电场中做直线运动还是曲线运动。
(2)对于直线运动问题，可根据对粒子的受力分析与运动分析。
(3)对于曲线运动问题，一般是类平抛运动模型，通常采用运动的合成与分解方法处理。通过对带电
粒子的受力分析和运动规律分析，借助运动的合成与分解，寻找两个分运动，再应用动力学知识或功能
关系求解。
例6：（2022秋·安徽·高三校联考阶段练习）如图所示，长度均为2L的两平行板沿水平方向放置，两极板
的间距为L，其中上极板带正电。粒子1由左侧正中央沿平行于极板的速度v 射入电场，同时另一完全相
1
同的粒子2由上板的正中央以垂直于极板的速度v 射入电场，经过一段时间两粒子同时到达下极板正中
2
央的O点，粒子的质量为m，电荷量为+q，两极板之间的电压恒为U，忽略粒子间的相互作用， 、 未
知其余量均为已知。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子1在极板间运动的时间为
B．
C．D．粒子1与粒子2刚到O点的速度大小之比为
跟踪训练6：（2022秋·广东汕头·高三统考期末）如图所示，竖直面内有一个匀强电场，球1和球2是两
个质量相同的带电小球，以相同的初速度沿电场中轴线水平射入，球1和球2的电荷量大小分别为 和 ，
根据两球的轨迹判断下列说法正确的是（ ）
A．球1一定带负电 B．球2一定带正电
C． 一定大于 D． 可能小于
基础训练
1．（2023秋·北京顺义·高二统考期末）请阅读下述文字，完成下列小题。
电场是一种特殊的物质，电荷可以“感受”到电场的存在。右图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同
一条电场线上的三个不同的点，这三个点的电场强度分别为E、E、E，电势分别为 、 、 。
a b c
① 关于a、b、c三点电场强度的大小，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
② 关于a、b、c三点电势的高低，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
③ 将一带负电的试探电荷，沿电场线方向由a点移动到c点的过程中，其电势能（ ）
A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．先减小后增大
2.电场是一类特殊的物质，电荷可以“感受”到电场的存在。图4为描述某静电场的电场线，a、b、c是
同一条电场线上的三个不同的点，其中a点的电场强度大小为 、电势为 ，b点的电场强度大小为 、电势为 ，c点的电场强度大小为 、电势为 .关于a、b、c三点电势的高低，下列判断正确的是图
（ ）
A． B．
C． D．
3.（2022秋·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校期中）如图所示，带箭头的实线表示某静电场的电场线，
虚线表示其等势面，已知 、 、 三点的电场强度大小分别为 、 、 ，电势分别为 、 、 。
则（ ）
A． ， B． ，
C． ， D． ，
4.等量异号点电荷连线的中垂线上有a、b两点如图所示，将一个带负电的点电荷q从a沿此中垂线移到
b，下列说法不正确的是（ ）A．q所受电场力方向始终向左 B．q的电势能先增大后减小
C．q所受的电场力先增大后减小 D．a、b两点电势相同
能力提升
5.（2022秋·河北·高三校联考期末）在x轴上分别固定两个点电荷 位于坐标原点O处，
两点电荷形成的静电场中，x轴上的电势 随x变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A． 处电势 最高，电场强度最大B． 带负电， 带正电
C． 的电荷量大于 的电荷量 D．电子从 处沿x轴移动到 处，电势能减小
6.（2022春·黑龙江佳木斯·高一建三江分局第一中学期末）如图所示的电路中，平行板电容器 、
极板水平放置，下极板固定，电阻 的下端接地， 点为 、 极板之间的一固定点。开关 闭合，待
电路稳定后，仅将 板向上平移一小段距离，则下列说法正确的（ ）
A．电容器的电容增大
B．在 板上移的过程中，电容器的带电量增大
C． 、 两极板间的电场强度不变
D．当电路稳定时，与原来相比较， 点电势降低了
7.图中 、 、 三点都在匀强电场中．已知 ， ， ，把一个电荷量
的正电荷从A移到C电场力做功为 ，从C移到B电场力做功为 ．求：（1）AB间的电势差UAB；
（2）该匀强电场的场强大小和方向．
8.（2022秋·山西大同·高二阶段练习）长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，
板间形成匀强电场，一个电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向
进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与水平方向成30°角，如图所示，不计粒子重力，
求：
（1）粒子离开电场时速度的大小；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）两板间的距离。
