2019年高考物理二輪復習 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課件.ppt

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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的運動 微網構建 高考真題 1 2018 全國 16 如圖 三個固定的帶電小球a b和c 相互間的距離分別為ab 5cm bc 3cm ca 4cm 小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a b的連線 設小球a b所帶電荷量的比值的絕對值為k 則 D 2 多選 2018 全國 21 圖中虛線a b c d f代表勻強電場內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 A 平面c上的電勢為零B 該電子可能到達不了平面fC 該電子經過平面d時 其電勢能為4eVD 該電子經過平面b時的速率是經過d時的2倍 AB 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 c 0 BD 4 多選 2018 全國 21 如圖 一平行板電容器連接在直流電源上 電容器的極板水平 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的上 下極板附近 與極板距離相等 現同時釋放a b 它們由靜止開始運動 在隨后的某時刻t a b經過電容器兩極板間下半區(qū)域的同一水平面 a b間的相互作用和重力可忽略 下列說法正確的是 A a的質量比b的大B 在t時刻 a的動能比b的大C 在t時刻 a和b的電勢能相等D 在t時刻 a和b的動量大小相等 BD 5 2018 北京 19 研究與平行板電容器電容有關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 A 6 2018 天津 3 如圖所示 實線表示某電場的電場線 方向未標出 虛線是一帶負電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡 設M點和N點的電勢分別為 M N 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 下列判斷正確的是 A vM vN aM aNB vM vN M NC M N EpM EpND aM aN EpM EpN D 解析 因為N點的電場線密 所以場強大 受到的電場力大 加速度大 即aM N 又由Ep q 知 帶負電粒子在電勢越低的位置 具有的電勢能越大 即EpMvN 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 7 2018 江蘇 5 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 仍然保持靜止B 豎直向下運動C 向左下方運動D 向右下方運動 D 8 2018 北京 24 1 靜電場可以用電場線和等勢面形象描述 a 請根據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之比N1 N2 熱點聚焦 熱點一電場性質的理解與應用 3 電勢能變化的判斷 1 根據電荷電勢能公式判斷 Ep q 代數時注意正 負號 Ep值的正 負代表大小 2 根據電場力做功判斷 若電場力對電荷做正功 電勢能減少 反之則增加 即WAB Ep 3 根據能量守恒定律判斷 電場力做功的過程是電勢能和其他形式的能相互轉化的過程 若只有電場力做功 電的電勢能與動能相互轉化 而總和應保持不變 即當動能增加時 電勢能減少 多選 2018 山東省青島市二模 如圖所示 兩個帶等量正電的點電荷分別位于x軸上的P Q兩點 其位置關于坐標原點O對稱 圓弧曲線是一個以O點為圓心的半圓 c點為半圓與y軸的交點 a b兩點為一平行于x軸的直線與半圓的交點 下列說法正確的是 典例1 AD 解析 結合等量同號正電荷的電場分布特點圖可知 a b兩點關于兩點電荷的連線的中垂線對稱 a b兩點電勢相同 A正確 電場強度的方向沿電場線的切線方向 由圖可知 a b兩點的電場強度的方向不同 故B錯誤 方法總結兩個等量點電荷的電場強度分布特點 類題演練1 多選 2018 廣東省梅州市高三下學期二模 如圖 a 所示 A B C三點是在等量同種正電荷連線垂線上的點 一個帶電量為q 質量為m的點電荷從C點由靜止釋放 只在電場力作用下其運動的v t圖象如圖 b 所示 運動到B點處對應的圖線的切線斜率最大 圖中標出了該切線 其切線斜率為k 則 BC 1 靜電力做功的求解方法 1 由功的定義式W Flcos 來求 2 利用結論 電場力做功等于電荷電勢能增量的負值 來求 即W Ep 3 利用WAB quAB來求2 電場中功能關系的理解及應用方法 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 其他各力對物體做的功等于物體機械能的變化 4 所有力對物體所做的功等于物體動能的變化 熱點二電場中功能關系的綜合應用 2018 山東省淄博 萊蕪高三下學期模擬 如圖所示 豎直固定的光滑絕緣細桿上O點套有一個電荷量為 q的小環(huán) 在桿的左側固定一個電荷量為 Q的點電荷 桿上a b兩點與Q正好構成等邊三角形 c是ab的中點 使小環(huán)從O點無初速度釋放 小環(huán)通過a點的速率為v 若已知ab Oa l 靜電力常量為k 重力加速度為g 則 典例2 D 類題演練2 2018 吉林省實驗中學高三下學期模擬 如圖甲所示 在光滑水平桌面內xOy直角坐標系中x軸上方區(qū)域存在水平向右的勻強電場 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 A 小球帶正電B 小球從a運動到b的過程中 重力勢能減小 電勢能增加 動能減少C 小球從a運動到b的過程中 電勢能增加量等于動能減少量D 電勢沿x軸方向變化圖象如圖乙所示 解析 由小球的運動軌跡可知 小球受到的電場力方向向左 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的過程中 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 x圖象的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 熱點三平行板電容器的動態(tài)分析 多選 2018 河南省開封市高三下學期5月模擬 電源 開關S 定值電阻R1 R2 光敏電阻R3和電容器連接成如圖所示電路 電容器的兩平行板水平放置 當開關S閉合 并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的M點 當用強光照射光敏電阻R3時 光敏電阻的阻值變小 則 A 液滴向下運動B 液滴向上運動C 電容器所帶電荷量減少D 電容器兩極板間電壓變大 典例3 BD 解析 當用強光照射光敏電阻R3時 光敏電阻的阻值變小 電路中電流增大 R1兩端間的電壓增大 電容器的電壓增大 板間場強增大 液滴所受的電場力增大 液滴向上運動 故A錯誤 BD正確 電容器的電壓增大 電容不變 由Q CU知 電容器所帶電荷量增大 故C錯誤 類題演練3 2018 吉林省實驗中學高三下學期模擬 如圖所示 平行板電容器與直流電源 理想二極管 正向通電時可以理解為短路 反向通電時可理解為斷路 連接 電源正極接地 初始電容器不帶電 閉合開關 電路穩(wěn)定后 一帶電油滴位于電容器中的P點且處于靜止狀態(tài) 下列說法正確的是 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 1 帶電粒子在電場中受力分析時的注意事項 1 對于電子 質子 粒子 其他原子核或正 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 重力一般不能忽略 但重力mg遠小于電場力qE時 也可忽略重力 3 根據題意進行分析 有些問題中隱含著忽略重力的信息 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的運動 2 帶電粒子在電場中的加速 1 勻強電場中 v0與E平行時 優(yōu)先用功能關系求解 若不行 則用牛頓第二定律和運動學公式 2 非勻強電場中 只能用功能關系求解3 帶電粒子在勻強電場中的偏轉 v0垂直于E的方向 如圖所示 2018 山東省濰坊市高三下學期一模 如圖所示 兩豎直虛線間距為L 之間存在豎直向下的勻強電場 自該區(qū)域左側的A點將質量為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水平方向射出 小球進入電場區(qū)域 并從該區(qū)域的右邊界離開 已知N離開電場時的位置與A點在同一高度 M剛離開電場時的動能為剛進入電場時動能的8倍 不計空氣阻力 重力加速度大小為g 已知A點到左邊界的距離也為L 典例4 1 求該電場的電場強度大小 2 求小球射出的初速度大小 3 要使小球M N離開電場時的位置之間的距離不超過L 僅改變兩小球的相同射出速度 求射出速度需滿足的條件 類題演練4 2018 黑龍江省哈爾濱市二模 如圖甲所示 熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計 電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0 電容器板長l 10cm 板間距離d 10cm 下極板接地 電容器右端到熒光屏的距離也是L 10cm 在電容器兩極板間接一交變電壓 上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖乙所示 每個電子穿過平行板的時間都極短 可以認為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的 求 1 在t 0 06s時刻 電子打在熒光屏上的何處 2 熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長