（課標版）2020屆高考物理二輪復習 中檔防錯7 七、帶電粒子與電場線、等勢面問題易錯分析

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1、 七、帶電粒子與電場線、等勢面問題易錯分析 　　1.常見等勢面比較 電場 等勢面(實線)圖樣 重要描述 勻強電場 垂直于電場線的一簇平面 點電荷的電場 以點電荷為球心的一簇球面 等量異種點 電荷的電場 兩電荷連線的中垂面為等勢面 等量同種正點 電荷的電場 在電荷連線上,中點電勢最低;在中垂線上,中點電勢最高 2.分析方法 (1)根據等勢面與電場線垂直,畫出電場線。 (2)根據運動軌跡的彎曲方向,判斷電場力方向,從而分析電場方向或電荷的正負,確定電勢能、電勢的變化。 典例1　(多選)(2017天津理綜,7,6分)如圖所示,在點電荷Q產生的電場

2、中,實線MN是一條方向未標出的電場線,虛線AB是一個電子只在靜電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。下列說法正確的是(　　) A.電子一定從A向B運動 B.若aA>aB,則Q靠近M端且為正電荷 C.無論Q為正電荷還是負電荷一定有EpAaB,則A靠近場源電荷Q,即Q靠近M端且為正電荷,選項B正確;若電子由A→B

3、,則水平向左的電場力與軌跡切線方向的速度夾角大于90°,電場力做負功,電勢能增加,即EpAφB,選項D錯誤。 典例2　如圖所示,實線為三個點電荷A、B、C產生電場的電場線,虛線是電子的運動軌跡,過M點的實線為一等勢線,M、N是虛線上兩點,則下列判斷正確的是(　　) A.A一定帶正電,B、C均帶負電 B.M點的場強大小大于N點的場強大小 C.M點的電勢小于N點的電勢 D.電子

4、在M點的動能小于在N點的動能 答案　A　根據曲線運動中合力指向運動軌跡凹處以及電場力方向與電場線的切線方向平行可知,電子在N點時受到的電場力F方向如圖所示,電子受到的電場力與場強方向相反,即N點的場強方向與圖示F的方向相反,根據電場線方向可知,A一定帶正電,B、C均帶負電,選項A正確;根據電場線的疏密程度表示電場強度大小可知,M點的場強小于N點的場強,選項B錯誤;根據等勢線與電場線垂直,畫出過M點的等勢線,根據沿電場線方向電勢逐漸降低可知,M點的電勢大于N點的電勢,選項C錯誤;電子從M點運動到N點的過程中根據動能定理有-eUMN=EkN-EkM,又UMN=φM-φN>0,得EkM>EkN,選項D錯誤。 反思總結 　　帶電粒子運動軌跡類問題的解題技巧 (1)判斷速度方向:帶電粒子運動軌跡上某點的切線方向為該點處的速度方向。 (2)判斷電場力(或場強)的方向:僅受電場力作用時,帶電粒子所受電場力方向指向軌跡曲線的凹側,再根據粒子的正負判斷場強的方向。 (3)判斷電場力做功的正負及電勢能的增減:若電場力與速度方向成銳角,則電場力做正功,電勢能減少;若電場力與速度方向成鈍角,則電場力做負功,電勢能增加。 - 3 -