高考物理復習專題三電場和磁場第8講電場及帶電粒子在電場中的運動市賽課公開課一等獎省名師獲獎PP

專題整合突破專題三電場和磁場第8講電場及帶電粒子在電場中運動1/541微網(wǎng)構(gòu)建2高考真題3熱點聚焦4復習練案2/54微網(wǎng)構(gòu)建3/544/54高考真題5/541．(·全國Ⅰ，16)如圖，三個固定帶電小球a、b和c，相互間距離分別為ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm。小球c所受庫侖力協(xié)力方向平行于a、b連線。設小球a、b所帶電荷量比值絕對值為k，則 (

)D

6/547/548/542．(多項選擇)(·全國Ⅰ，21)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等一組等勢面，已知平面b上電勢為2V。一電子經(jīng)過a時動能為10eV，從a到d過程中克服電場力所做功為6eV。以下說法正確是 (

)A．平面c上電勢為零B．該電子可能抵達不了平面fC．該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eVD．該電子經(jīng)過平面b時速率是經(jīng)過d時2倍AB

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[解析]

A對：因等勢面間距相等，由U＝Ed得相鄰虛線之間電勢差相等，由a到d，eUad＝6eV，故Uad＝6V；各虛線電勢如圖所表示，因電場力做負功，故電場方向向右，沿電場線方向電勢降低，φc＝0。10/54BD

11/5412/544．(多項選擇)(·全國Ⅲ，21)如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器極板水平；兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器上、下極板附近，與極板距離相等。現(xiàn)同時釋放a、b，它們由靜止開始運動。在隨即某時刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域同一水平面。a、b間相互作用和重力可忽略。以下說法正確是 (

)A．a(chǎn)質(zhì)量比b大B．在t時刻，a動能比b大C．在t時刻，a和b電勢能相等D．在t時刻，a和b動量大小相等BD

13/5414/545．(·北京，19)研究與平行板電容器電容相關(guān)原因試驗裝置如圖所表示。以下說法正確是(

)A．試驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電B．試驗中，只將電容器b板向上平移，靜電計指針張角變小C．試驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針張角變大D．試驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針張角變大，表明電容增大A

15/5416/546．(·天津，3)如圖所表示，實線表示某電場電場線(方向未標出)，虛線是一帶負電粒子只在電場力作用下運動軌跡，設M點和N點電勢分別為φM、φN，粒子在M和N時加速度大小分別為aM、aN，速度大小分別為vM、vN，電勢能分別為EpM、EpN。以下判斷正確是 (

)A．vM<vN，aM<aN

B．vM<vN，φM<φNC．φM<φN，EpM<EpN

D．a(chǎn)M<aN，EpM<EpND

17/54[解析]因為N點電場線密，所以場強大，受到電場力大，加速度大，即aM<aN。由虛線彎曲方向知，帶負電粒子受力指向運動軌跡凹側(cè)，電場方向由電場線稀疏一側(cè)指向電場線密集一側(cè)，沿電場線方向電勢降低，即φM>φN。又由Ep＝qφ知，帶負電粒子在電勢越低位置，含有電勢能越大，即EpM<EpN。若帶負電粒子由M向N運動過程中電場力做負功，則動能減小，所以vM>vN。若帶負電粒子由N向M運動過程中電場力做正功，則動能增大，也可得vM>vN，故選D。18/547．(·江蘇，5)如圖所表示，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將B板右端向下移動一小段距離，兩金屬板表面仍均為等勢面，則該油滴 (

)A．依然保持靜止 B．豎直向下運動C．向左下方運動 D．向右下方運動D

19/5420/548．(·北京，24(1))靜電場能夠用電場線和等勢面形象描述。a．請依據(jù)電場強度定義和庫侖定律推導出點電荷Q場強表示式；b．點電荷電場線和等勢面分布如圖所表示，等勢面S1、S2到點電荷距離分別為r1、r2。我們知道，電場線疏密反應了空間區(qū)域電場強度大小，請計算S1、S2上單位面積經(jīng)過電場線條數(shù)之比N1/N2。21/5422/54熱點聚焦23/54熱點一電場性質(zhì)了解與應用24/5425/543．電勢能改變判斷(1)依據(jù)電荷電勢能公式判斷，Ep＝qφ，代數(shù)時注意正、負號，Ep值正、負代表大小。(2)依據(jù)電場力做功判斷。若電場力對電荷做正功，電勢能降低；反之則增加，即WAB＝－ΔEp。(3)依據(jù)能量守恒定律判斷。電場力做功過程是電勢能和其它形式能相互轉(zhuǎn)化過程，若只有電場力做功，電電勢能與動能相互轉(zhuǎn)化，而總和應保持不變。即當動能增加時，電勢能降低。26/54

(多項選擇)(·山東省青島市二模)如圖所表示，兩個帶等量正電點電荷分別位于x軸上P、Q兩點，其位置關(guān)于坐標原點O對稱，圓弧曲線是一個以O點為圓心半圓，c點為半圓與y軸交點，a、b兩點為一平行于x軸直線與半圓交點，以下說法正確是 (

)典例1AD

27/54[解析]結(jié)合等量同號正電荷電場分布特點圖可知，a，b兩點關(guān)于兩點電荷連線中垂線對稱，a、b兩點電勢相同，A正確；電場強度方向沿電場線切線方向，由圖可知，a、b兩點電場強度方向不一樣，故B錯誤；

28/5429/54方法總結(jié)兩個等量點電荷電場強度分布特點30/54〔類題演練1〕(多項選擇)(·廣東省梅州市高三下學期二模)如圖(a)所表示，A、B、C三點是在等量同種正電荷連線垂線上點，一個帶電量為q，質(zhì)量為m點電荷從C點由靜止釋放，只在電場力作用下其運動v－t圖象如圖(b)所表示，運動到B點處對應圖線切線斜率最大(圖中標出了該切線)，其切線斜率為k，則 (

)BC

31/5432/5433/541．靜電力做功求解方法(1)由功定義式W＝Flcosα來求(2)利用結(jié)論“電場力做功等于電荷電勢能增量負值”來求，即W＝－ΔEp(3)利用WAB＝quAB來求2．電場中功效關(guān)系了解及應用方法(1)若只有電場力做功，電勢能與動能之和保持不變(2)若只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能之和保持不變(3)除重力之外，其它各力對物體做功等于物體機械能改變(4)全部力對物體所做功等于物體動能改變熱點二電場中功效關(guān)系綜合應用34/54 (·山東省淄博、萊蕪高三下學期模擬)如圖所表示，豎直固定光滑絕緣細桿上O點套有一個電荷量為－q小環(huán)，在桿左側(cè)固定一個電荷量為＋Q點電荷，桿上a、b兩點與Q恰好組成等邊三角形，c是ab中點。使小環(huán)從O點無初速度釋放，小環(huán)經(jīng)過a點速率為v。若已知ab＝Oa＝l，靜電力常量為k，重力加速度為g。則 (

)典例2D

35/5436/54〔類題演練2〕(·吉林省試驗中學高三下學期模擬)如圖甲所表示，在光滑水平桌面內(nèi)xOy直角坐標系中x軸上方區(qū)域存在水平向右勻強電場，一帶電小球以某一初速度開始運動，先后與坐標軸相交于a、b兩點，圖中虛線為其運動軌跡線。已知b點電勢為零，由此可知 (

)C

37/54A．小球帶正電B．小球從a運動到b過程中，重力勢能減小，電勢能增加，動能降低C．小球從a運動到b過程中，電勢能增加量等于動能降低許D．電勢沿x軸方向改變圖象如圖乙所表示[解析]由小球運動軌跡可知，小球受到電場力方向向左，與電場強度方向相反，故小球帶負電，故A錯誤；小球在水平桌面上從a運動到b過程中，重力不做功，重力勢能不變，電場力做負功，電勢能增加，故動能減小，故B錯誤，C正確；φ－x圖象切線斜率表示電場強度，而該電場是勻強電場，故圖乙錯誤，故D錯誤；故選C。38/54熱點三平行板電容器動態(tài)分析39/54

(多項選擇)(·河南省開封市高三下學期5月模擬)電源、開關(guān)S、定值電阻R1、R2、光敏電阻R3和電容器連接成如圖所表示電路，電容器兩平行板水平放置。當開關(guān)S閉合，而且無光照射光敏電阻R3時，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間M點，當用強光照射光敏電阻R3時，光敏電阻阻值變小，則 (

)A．液滴向下運動B．液滴向上運動C．電容器所帶電荷量降低D．電容器兩極板間電壓變大典例3BD

40/54[解析]當用強光照射光敏電阻R3時，光敏電阻阻值變小，電路中電流增大，R1兩端間電壓增大，電容器電壓增大，板間場強增大，液滴所受電場力增大，液滴向上運動。故A錯誤，BD正確；電容器電壓增大，電容不變，由Q＝CU知，電容器所帶電荷量增大。故C錯誤。41/5442/54〔類題演練3〕(·吉林省試驗中學高三下學期模擬)如圖所表示，平行板電容器與直流電源、理想二極管(正向通電時能夠了解為短路，反向通電時可了解為斷路)連接，電源正極接地。初始電容器不帶電，閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，一帶電油滴位于電容器中P點且處于靜止狀態(tài)。以下說法正確是 (

)A．上極板上移，帶電油滴向下運動B．上極板上移，P點電勢升高C．上極板下移，帶電油滴向下運動D．上極板下移，P點電勢升高D

43/5444/541．帶電粒子在電場中受力分析時注意事項(1)對于電子、質(zhì)子、α粒子、其它原子核或正、負離子等帶電粒子，均可不計重力作用，在解題時沒有特殊說明可忽略重力(2)對于帶電液滴、帶電小球、帶電塵埃等，重力普通不能忽略，但重力mg遠小于電場力qE時，也可忽略重力(3)依據(jù)題意進行分析，有些問題中隱含著忽略重力信息，或考慮重力后題目無法解答，這時也應忽略重力熱點四帶電粒子在電場中運動45/542．帶電粒子在電場中加速(1)勻強電場中，v0與E平行時，優(yōu)先用功效關(guān)系求解，若不行，則用牛頓第二定律和運動學公式(2)非勻強電場中，只能用功效關(guān)系求解3．帶電粒子在勻強電場中偏轉(zhuǎn)(v0垂直于E方向)，如圖所表示46/5447/54

(·山東省濰坊市高三下學期一模)如圖所表示，兩豎直虛線間距為L，之間存在豎直向下勻強電場。自該區(qū)域左側(cè)A點將質(zhì)量為m、電荷量分別為q和－q(q>0)帶電小球M、N先后以相同初速度沿水平方向射出，小球進入電場區(qū)域，并從該區(qū)域右邊界離開。已知N離開電場時位置與A點在同一高度，M剛離開電場時動能為剛進入電場時動能8倍，不計空氣阻力，重力加速度大小為g，已知A點到左邊界距離也為L。典例4(1)求該電場電場強度大小；(2)求小球射出初速度大??；(3)要使小球M、N離開電場時位置之間距離不超出L，僅改變兩小球相同射出速度，求射出速度需滿足條件。48/5449/5450/54〔類題演