（江蘇版5年高考3年模擬A版）物理總復習專題七電場教師用書

專題七電場挖命題【考情探究】考點內(nèi)容解讀要求5年考情預測熱度考題示例關(guān)聯(lián)考點解法電場力的性質(zhì)靜電現(xiàn)象Ⅰ2015,2,3分電磁感應★★☆電荷、電荷守恒定律Ⅰ★★☆點電荷、庫侖定律、靜電場、電場線Ⅰ2015,8,4分2016,3,3分電勢★★★電場強度、點電荷的場強Ⅱ2014,4,3分電勢對稱法★★★電場能的性質(zhì)電勢能、電勢、等勢面、電勢差Ⅰ2015,8,4分2016,3,3分2017,8,4分電場強度★★★勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系Ⅰ★★☆帶電粒子在電場中的運動、電容器帶電粒子在勻強電場中的運動Ⅱ2015,7,3分2017,4,3分曲線運動牛頓運動定律化曲為直★★★電容、電容器Ⅰ2018,5,3分牛頓運動定律正交分解★★★分析解讀電場強度的計算最多只考慮兩個電場的疊加;帶電粒子在勻強電場中的運動計算限于帶電粒子進入電場時速度平行或垂直于場強的情況。本專題雖然是電學知識,但大部分試題是從力學的本質(zhì)去分析解決,本專題內(nèi)容是高考的重點。以選擇題形式結(jié)合各種“美麗”的電場圖考查電場的疊加、帶電粒子在電場中運動的動力學及功能分析是高頻考點;E-x、φ-x圖像的分析多年考到。帶電粒子在勻強電場中的運動經(jīng)常以計算題形式考查,往往結(jié)合洛侖茲力一起考查。在復習時應重視對基本概念規(guī)律的理解;注重知識的應用,加強本專題知識與其他物理知識的綜合應用;掌握處理較為復雜的物理問題的方法,如類比、等效、建立模型等?！菊骖}典例】破考點【考點集訓】考點一電場力的性質(zhì)1.(2017江蘇淮陰中學月考,1)如圖所示的電場中,虛線為某帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡,a、b、c是軌跡上的三個點,則()答案D2.(2018江蘇無錫期末,3)真空中兩個等量異種電荷(電荷量均為q)連線的中點處電場強度為E,則兩個電荷之間的庫侖力大小是()A.qE8 B.qE4答案A3.(2018江蘇常州摸底,5)如圖所示,光滑絕緣細桿與水平面成θ角固定,桿上套有一帶正電小球,質(zhì)量為m,帶電荷量為q,為使小球靜止在桿上,可加一勻強電場,所加電場的場強滿足什么條件時,小球可在桿上保持靜止()A.垂直于桿斜向上,場強大小為mgB.豎直向上,場強大小為mgC.垂直于桿斜向上,場強大小為mgD.水平向右,場強大小為mg答案B4.(2017江蘇如東中學聯(lián)考,13)如圖所示,在傾角為θ=30°足夠長的光滑絕緣斜面的底端A點固定一電荷量為Q的正點電荷,在與A距離為s0的C處由靜止釋放某帶正電荷的小物塊P(可看做點電荷),已知小物塊P釋放瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電力常量為k,重力加速度為g,空氣阻力忽略不計。(1)求小物塊所帶電荷量q與質(zhì)量m之比;(2)求小物塊速度最大時與A點的距離s;(3)若規(guī)定無限遠的電勢為零,在點電荷Q的電場中,某點的電勢可表示成φ=kQr(其中r為該點到Q的距離)。求小物塊P能運動到離A點的最大距離sm答案(1)3gs022kQ考點二電場能的性質(zhì)1.(2017江蘇揚州中學月考,8)(多選)如圖所示,絕緣輕桿兩端固定帶電小球A和B,輕桿處于水平向右的勻強電場中,不考慮兩球之間的相互作用。初始時桿與電場線垂直,將桿右移的同時順時針轉(zhuǎn)過90°,發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢能之和不變。根據(jù)如圖給出的位置關(guān)系,下列說法正確的是()A.A一定帶正電,B一定帶負電B.A、B兩球帶電荷量的絕對值之比qA∶qB=1∶2答案BD2.(2018江蘇百校聯(lián)考,7)(多選)如圖,左邊為一帶正電的小球,右邊為一金屬圓環(huán),外殼接地,電場線的分布如圖所示,則下列說法正確的是()C.若將一負試探電荷由c點移到d點,其電勢能減少D.若將一正試探電荷沿金屬環(huán)的外表面移動半圓,電場力不做功答案CD3.(2018江蘇如東中學、姜堰中學等五校聯(lián)考,5)設相距為l,電荷量分別為+q和-q的點電荷構(gòu)成電偶極子,如圖所示,取二者連線方向為y軸方向,中點O為原點,建立如圖所示的xOy坐標系,P點距坐標原點O的距離為r(r?l),P、O兩點間的連線與y軸正方向的夾角為θ,設無窮遠處的電勢為零,P點的電勢為φ,真空中靜電力常量為k。下面給出φ的四個表達式,其中只有一個是合理的,請你分析判斷φ的合理表達式應為()A.φ=kqlsinθr B.φ=kqrcos答案C4.(2018江蘇鎮(zhèn)江一模,9)(多選)如圖所示,在處于M或N點的點電荷Q產(chǎn)生的電場中,虛線AB是一個電子只在電場力作用下的運動軌跡。設電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB,電勢能分別為EpA、EpB。則下列說法正確的是()C.無論Q為正電荷還是負電荷,一定有aA<aBD.無論Q為正電荷還是負電荷,一定有EpA<EpB答案BC5.(2017江蘇南通中學期中,12)(多選)如圖所示,在兩等量異種點電荷的電場中,MN為兩電荷連線的中垂線,a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線,且a與c關(guān)于MN對稱、b點位于MN上,d點位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是()C.a、b兩點間的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D.試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能答案BC考點三帶電粒子在電場中的運動、電容器1.(2018江蘇南京調(diào)研)“探究影響平行板電容器電容大小因素”的實驗裝置如圖所示,忽略漏電產(chǎn)生的影響,下列判斷正確的是()A.極板正對面積減小時,靜電計指針偏角減小答案C2.(2017江蘇徐州、宿遷、淮陰、連云港四市模擬,7)(多選)如圖所示,電路中平行板電容器C不帶電。下列說法正確的有()A.閉合S瞬間,電流計G中有a→b方向的電流B.閉合S后,增大C兩極板間距離的過程中,電流計G中有a→b方向的電流C.閉合S后再斷開,增大C兩極板間距離,極板間電場強度保持不變D.閉合S后再斷開,在C兩極板間插入電介質(zhì),極板間電勢差變小答案ACD3.(2018江蘇蘇州高三期中,11)(多選)如圖所示,在水平向右的勻強電場中,某帶電粒子從A點運動到B點,在A點時速度豎直向上,在B點時速度水平向右,在這一運動過程中粒子只受電場力和重力,所受電場力是重力的3倍,并且克服重力做的功為1J,電場力做的正功為3J,則下列說法中正確的是()D.粒子由A點到B點過程中速度最小時,速度的方向與水平方向的夾角為60°答案ACD4.如圖所示,間距為d的平行金屬板間電壓恒定。初速度為零的電子經(jīng)電壓U0加速后,沿兩板間的中心線進入板間電場,電子恰好從下極板邊緣飛出,飛出時速度的偏向角為θ。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,電子重力不計,求:(1)電子剛進入板間電場時的速度大小v0;(2)電子通過兩極板間的過程中,電場力做的功W;(3)平行金屬板間的電場強度大小E。答案(1)2eU0m(2)eU05.(2018江蘇無錫期末,13)如圖,真空中豎直放置的兩塊平行金屬板間加上恒定電壓U0,一質(zhì)量為m,電荷量為q的正點電荷A從左板處由靜止釋放,從右板的小孔水平射出后,進入一個兩板水平放置的平行板電容器,進入時點電荷貼著上極板,經(jīng)偏轉(zhuǎn)后從下極板邊緣飛出。已知電容器的電容為C,極板的間距為d,長度為kd,兩板間電壓恒定。不計點電荷的重力,求:(1)粒子進入水平放置電容器時的速度大小;(2)水平放置的電容器極板所帶電荷量大小;(3)A穿過水平放置電容器的過程中電勢能的增量。答案(1)2qU0m(2)4k2煉技法【方法集訓】方法1“等分法”確定勻強電場中電勢及場強方向1.(多選)如圖所示,已知某勻強電場方向平行于正六邊形ABCDEF所在平面。若規(guī)定D點電勢為零,則A、B、C處的電勢分別為8V、6V、2V。初動能為12eV、電荷量大小為2e(e為元電荷)的帶電粒子從A沿著AC方向射入電場,恰好經(jīng)過BC的中點G。不計粒子的重力,下列說法正確的是()C.只改變粒子在A點初速度的方向,該粒子不可能經(jīng)過CD.若該粒子以不同速率從D點沿DF方向入射,該粒子可能垂直經(jīng)過CE答案AC2.(2017河南南陽聯(lián)考,6,4分)如圖所示,真空中有一勻強電場(圖中未畫出),電場方向與圓周在同一平面內(nèi),△ABC是圓的內(nèi)接直角三角形,∠BAC=63.5°,O為圓心,半徑R=5cm。位于A處的粒子源向平面內(nèi)各個方向發(fā)射初動能均為8eV、電荷量為+e的粒子,有些粒子會經(jīng)過圓周上不同的點,其中到達B點的粒子動能為12eV,到達C點的粒子電勢能為-4eV(取O點電勢為零)。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用,sin53°=0.8。下列說法正確的是()A.圓周上A、C兩點的電勢差為16VB.圓周上B、C兩點的電勢差為-4VD.當某個粒子經(jīng)過圓周上某一位置時,可以具有6eV的電勢能,且同時具有6eV的動能答案C方法2對帶電粒子在勻強電場與重力場的復合場中運動的處理方法1.(2017江蘇六市二模)(多選)如圖所示,空間有豎直方向的勻強電場(圖中未畫出),一帶正電的小球質(zhì)量為m,在豎直平面內(nèi)沿與水平方向成30°角的虛線MN以速度v0斜向上做勻速運動。當小球經(jīng)過O點時突然將電場方向旋轉(zhuǎn)一定的角度,電場強度大小不變,小球仍沿MN方向做直線運動,選O點電勢為零,重力加速度為g,則()C.電場方向改變后,小球的加速度大小為gD.電場方向改變后,小球的最大電勢能為m答案CD2.(2018江蘇鹽城摸底,15)如圖所示,長L=1.2m、質(zhì)量M=3kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上,質(zhì)量m=1kg、帶電荷量q=+2.5×10-4C的物塊放在木板的上端,木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E=4.0×104N/C的勻強電場?，F(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8N。取g=10m/s2,斜面足夠長。求:(1)物塊經(jīng)多長時間離開木板;(2)物塊離開木板時木板獲得的動能;(3)物塊在木板上運動的過程中,由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。答案(1)23.(2019屆江蘇常州田家炳高級中學調(diào)研,14,14分)如圖所示,在水平向左的勻強電場中,一質(zhì)量為m的帶電小球(可視為質(zhì)點)用絕緣輕繩懸于O點,平衡時小球位于A點,此時繩與豎直方向的夾角θ=53°,繩長為L,B、C、D到O點的距離均為L,BD水平,OC豎直,BO=CO=DO=L。重力加速度為g。電場強度大小未知(取sin53°=0.8,cos53°=0.6)。(1)求小球所受電場力的大小;(2)將小球移到B點,給小球一豎直向下的初速度vB,小球恰好能夠到達C點,求vB的大小;(3)將小球移到D點,讓小球由靜止自由釋放,求:小球首次經(jīng)過懸點O正下方時的速率。答案(1)43mg(2)13方法3靜電場中涉及圖像問題的處理方法1.(2018山東菏澤一模)如圖所示為某電場中x軸上電勢φ隨x變化的圖像,一個帶電粒子僅受電場力作用在x=0處由靜止釋放沿x軸正向運動,且以一定的速度通過x=x2處,則下列說法正確的是()1和x2處的電場強度均為零1和x2之間的場強方向不變C.粒子從x=0到x=x2過程中,電勢能先增大后減小D.粒子從x=0到x=x2過程中,加速度先減小后增大答案D2.(2018江蘇南京、鹽城一模聯(lián)考,9)(多選)電荷量為Q1和Q2的兩點電荷分別固定在x軸上的O、C兩點,規(guī)定無窮遠處電勢為零,x軸上各點電勢隨x的變化關(guān)系如圖所示。則()1的電荷量小于Q2的電荷量C.將一帶負電的試探電荷自G點靜止釋放,僅在電場力作用下一定能到達D點D.將一帶負電的試探電荷從D點移到J點,電場力先做正功后做負功答案BD3.(2018江蘇鎮(zhèn)江月考,7)(多選)如圖所示,帶電荷量為+4Q與+Q的兩點電荷分別固定在A、B兩點,C、D兩點將A、B連線三等分,現(xiàn)使一個帶負電的粒子從C點開始以某一初速度向右運動,不計粒子的重力,則該粒子在C、D之間運動的速度大小v與時間t的關(guān)系圖像可能是圖中的()答案BC方法4帶電粒子在交變電場中運動的處理方法與技巧1.將如圖所示的交變電壓加在平行板電容器A、B兩極板上,開始B板電勢比A板電勢高,這時有一個原來靜止的電子正處在兩板的中間,它在電場力作用下開始運動,設A、B兩極板間的距離足夠大,下列說法正確的是()C.電子先向A板運動,然后返回向B板運動,之后在A、B兩板間做周期性往復運動D.電子先向B板運動,然后返回向A板運動,之后在A、B兩板間做周期性往復運動答案D2.(2017江蘇徐州、宿遷、淮陰、連云港模擬,14)如圖甲所示,極板A、B間電壓為U0,極板C、D間距為d,熒光屏到C、D板右端的距離等于C、D板的板長。A板O處的放射源連續(xù)無初速地釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,經(jīng)電場加速后,沿極板C、D的中心線射向熒光屏(熒光屏足夠大且與中心線垂直),當C、D板間未加電壓時,粒子通過兩板間的時間為t0;當C、D板間加上圖乙所示電壓(圖中電壓U1已知)時,粒子均能從C、D兩板間飛出,不計粒子的重力及相互間的作用。求:(1)C、D板的長度L;(2)粒子從C、D板間飛出時垂直于極板方向偏移的最大距離;(3)粒子打在熒光屏上區(qū)域的長度。答案(1)t02qU0m過專題【五年高考】A組基礎題組1.(2018江蘇單科,5,3分)如圖所示,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)。現(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()答案D2.(2017江蘇單科,4,3分)如圖所示,三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分別位于O、M、P點。由O點靜止釋放的電子恰好能運動到P點。現(xiàn)將C板向右平移到P'點,則由O點靜止釋放的電子() B.運動到P和P'點之間返回C.運動到P'點返回 D.穿過P'點答案A3.(2017江蘇單科,8,4分)(多選)在x軸上有兩個點電荷q1、q2,其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有()1和q2帶有異種電荷1處的電場強度為零1移到x2,電勢能減小1移到x2,受到的電場力增大答案AC4.(2016江蘇單科,3,3分)一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中,容器內(nèi)的電場線分布如圖所示。容器內(nèi)表面為等勢面,A、B為容器內(nèi)表面上的兩點,下列說法正確的是()D.將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點,電場力所做的功不同答案C5.(2015江蘇單科,7,4分)(多選)一帶正電的小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強電場,電場方向水平向左。不計空氣阻力,則小球()答案BC6.(2015江蘇單科,8,4分)(多選)兩個相同的負電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖所示。c是兩負電荷連線的中點,d點在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則()答案ACD7.(2015江蘇單科,2,3分)靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在,我國早在西漢末年已有對靜電現(xiàn)象的記載,《春秋緯·考異郵》中有“玳瑁吸衣若”之說,但下列不屬于···B.帶電小球移至不帶電金屬球附近,兩者相互吸引C.小線圈接近通電線圈過程中,小線圈中產(chǎn)生電流D.從干燥的地毯上走過,手碰到金屬把手時有被電擊的感覺答案C8.(2014江蘇單科,4,3分)如圖所示,一圓環(huán)上均勻分布著正電荷,x軸垂直于環(huán)面且過圓心O。下列關(guān)于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是()A.O點的電場強度為零,電勢最低B.O點的電場強度為零,電勢最高C.從O點沿x軸正方向,電場強度減小,電勢升高D.從O點沿x軸正方向,電場強度增大,電勢降低答案B9.(2018北京理綜,19,6分)研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是()A.實驗前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電B.實驗中,只將電容器b板向上平移,靜電計指針的張角變小C.實驗中,只在極板間插入有機玻璃板,靜電計指針的張角變大D.實驗中,只增加極板帶電量,靜電計指針的張角變大,表明電容增大答案A10.(2015課標Ⅱ,24,12分)如圖,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子在勻強電場中運動,A、B為其運動軌跡上的兩點。已知該粒子在A點的速度大小為v0,方向與電場方向的夾角為60°;它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30°。不計重力。求A、B兩點間的電勢差。答案mB組題升題組1.(2018課標Ⅰ,21,6分)(多選)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面,已知平面b上的電勢為2V。一電子經(jīng)過a時的動能為10eV,從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是()C.該電子經(jīng)過平面d時,其電勢能為4eV答案AB2.(2015安徽理綜,20,6分)已知均勻帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)電場的場強大小為σ2ε0,其中σ為平面上單位面積所帶的電荷量,εA.Qε0B.Q2εC.Q2εD.Qε0答案D3.(2017課標Ⅱ,25,20分)如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該區(qū)域上方的A點將質(zhì)量均為m、電荷量分別為q和-q(q>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時的速度方向豎直向下;M在電場中做直線運動,剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的1.5倍。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。求(1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比;(2)A點距電場上邊界的高度;(3)該電場的電場強度大小。答案(1)3∶1(2)13H(3)C組教師專用題組1.(2013江蘇單科,6,4分)(多選)將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近,所形成的電場線分布如圖所示,金屬球表面的電勢處處相等。a、b為電場中的兩點,則()D.將檢驗電荷-q從a點移到b點的過程中,電場力做負功答案ABD2.(2013江蘇單科,3,3分)下列選項中的各14圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在圖中標出,且電荷均勻分布,各1答案B3.(2012江蘇單科,2,3分)一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對面積、間距和電荷量不變,在兩極板間插入一電介質(zhì),其電容C和兩極板間的電勢差U的變化情況是() B.C增大,U減小C.C減小,U增大答案B4.(2011江蘇單科,8,4分)(多選)一粒子從A點射入電場,從B點射出,電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示,圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行,不計粒子的重力。下列說法正確的有()B.粒子的加速度先不變,后變小D.粒子的電勢能先減小,后增大答案AB5.(2016課標Ⅰ,20,6分)(多選)如圖,一帶負電荷的油滴在勻強電場中運動,其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi),且相對于過軌跡最低點P的豎直線對稱。忽略空氣阻力。由此可知()答案AB6.(2016課標Ⅲ,15,6分)關(guān)于靜電場的等勢面,下列說法正確的是()D.將一負的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面,電場力做正功答案B7.(2015課標Ⅱ,14,6分)如圖,兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒,微粒恰好保持靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)45°,再由a點從靜止釋放一同樣的微粒,該微粒將()答案D8.(2015山東理綜,20,6分)(多選)如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,0~T32v012答案BC9.(2017課標Ⅰ,20,6分)(多選)在一靜止點電荷的電場中,任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關(guān)系如圖所示。電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(ra,φa)標出,其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點依次經(jīng)b、c點移動到d點,在相鄰兩點間移動的過程中,電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項正確的是()a∶Eb=4∶1c∶Ed=2∶1ab∶Wbc=3∶1bc∶Wcd=1∶3答案AC10.(2014山東理綜,19,6分)如圖,半徑為R的均勻帶正電薄球殼,其上有一小孔A。已知殼內(nèi)的場強處處為零;殼外空間的電場,與將球殼上的全部電荷集中于球心O時在殼外產(chǎn)生的電場一樣。一帶正電的試探電荷(不計重力)從球心以初動能Ek0沿OA方向射出。下列關(guān)于試探電荷的動能Ek與離開球心的距離r的關(guān)系圖線,可能正確的是()答案A11.(2014北京理綜,15,6分)如圖所示,實線表示某靜電場的電場線,虛線表示該電場的等勢面。下列判斷正確的是()A.1、2兩點的場強相等 B.1、3兩點的場強相等C.1、2兩點的電勢相等 D.2、3兩點的電勢相等答案D12.［2018北京理綜，24（1）］靜電場可以用電場線和等勢面形象描述。a.請根據(jù)電場強度的定義和庫侖定律推導出點電荷Q的場強表達式；

b.點電荷的電場線和等勢面分布如圖所示，等勢面S1、S2到點電荷的距離分別為r1、r2。我們知道，電場線的疏密反映了空間區(qū)域電場強度的大小。請計算S1、S2上單位面積通過的電場線條數(shù)之比N1/N2。答案a.在距Q為r的位置放一電荷量為q的檢驗電荷。13.(2016北京理綜,23,18分)如圖所示,電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場,并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場電壓為U0。偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場,極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為d。(1)忽略電子所受重力,求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0和從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離Δy。(2)分析物理量的數(shù)量級,是解決物理問題的常用方法。在解決(1)問時忽略了電子所受重力,請利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知U=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=10m/s2。(3)極板間既有靜電場也有重力場。電勢反映了靜電場各點的能的性質(zhì),請寫出電勢φ的定義式。類比電勢的定義方法,在重力場中建立“重力勢”φG的概念,并簡要說明電勢和“重力勢”的共同特點。答案(1)2eU(2)考慮電子所受重力和電場力的數(shù)量級,有重力G=mg~10-29N電場力F=eUd~10-15由于F?G,因此不需要考慮電子所受重力。(3)電場中某點電勢φ定義為電荷在該點的電勢能Ep與其電荷量q的比值,即φ=E由于重力做功與路徑無關(guān),可以類比靜電場電勢的定義,將重力場中物體在某點的重力勢能EG與其質(zhì)量m的比值,叫做“重力勢”,即φG=EG電勢φ和重力勢φG都是反映場的能的性質(zhì)的物理量,僅由場自身的因素決定。【三年模擬】一、選擇題(每題5分,共60分)1.(2019屆江蘇溧水調(diào)研,3)某區(qū)域的電場線分布如圖所示,其中間一根電場線是直線,一帶正電的粒子從直線上的O點由靜止開始在電場力作用下運動到A點。取O點為坐標原點,沿直線向右為x軸正方向,粒子的重力忽略不計。在O到A運動過程中,下列關(guān)于粒子運動速度v和加速度a隨時間t的變化、粒子的動能Ek和運動徑跡上電勢φ隨位移x的變化圖像可能正確的是()答案B2.(2019屆江蘇泰州、宜興月考,5)一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運動,取該直線為x軸,起始點O為坐標原點,其電勢能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示,用E表示電場強度,Ek表示粒子的動能,v表示粒子運動的速度,a表示粒子運動的加速度,下列圖像中合理的是()答案D3.(2019屆江蘇泰州、宜興月考,8)(多選)如圖所示,兩個等量異號點電荷M、N分別固定在A、B兩點,F為AB連線中垂線上某一點,O為AB連線的中點。且AO=OF,E和φ分別表示F處的場強大小和電勢,將某試探負點電荷由F處靜止釋放時,其電勢能和加速度大小分別用ε和a表示,取無窮遠處為電勢零點。若將負點電荷N移走,則()答案AC4.(2019屆江蘇百校聯(lián)考,1)在電荷量分別為2q和-q的兩個點電荷形成的電場中,電場線分布如圖所示,在兩點電荷連線上有a、b、c三點,且b、c兩點到正點電荷距離相等,則()B.將一電子從a點由靜止釋放,它將在a、b間往復運動答案C5.(人教選修3-1,一—4—7,變式)某電場的等勢面如圖所示,一個電子只在電場力的作用下可經(jīng)A點到達C點,或經(jīng)B點到達C點。下列說法正確的是()答案D6.(2018江蘇如皋調(diào)研,7)(多選)一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動,其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x2段是對稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說法正確的是()1處電場強度為零1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1>φ2>φ32~x3段速度v隨x均勻減小2~x3段是勻強電場答案ABD7.(2018江蘇南京調(diào)研,1)大型強子對撞器LHC(LargeHadronCollider)是一座歐洲核子研究組織CERN的粒子加速器與對撞機,加速管中的單個質(zhì)子具有的能量為7TeV(7×1012eV),此能量最接近()答案A8.(2018江蘇泰州、宜興能力測試,8)(多選)如圖所示,a、b、c三點在固定點電荷Q1、Q2連線的延長線上,Q1帶正電。一帶