高考物理大二輪總復(fù)習(xí) 增分策略 第二篇 考前保溫訓(xùn)練 第7天 電場和帶電粒子在電場中的運(yùn)動課件.ppt

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第二篇高頻考點(diǎn)解讀 考前保溫訓(xùn)練 高頻考點(diǎn)解讀 考前保溫訓(xùn)練 欄目索引 考前第7天電場和帶電粒子在電場中的運(yùn)動 高頻考點(diǎn)15庫侖定律 1 點(diǎn)電荷是指帶有一定的電量 而沒有體積的帶電體 點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型 實(shí)際上不存在 點(diǎn)電荷不同于元電荷 也不同于檢驗(yàn)電荷或試探電荷 3 電場力作用下的電荷平衡及運(yùn)動問題處理方法和在力學(xué)中是一樣的 高頻考點(diǎn)16電場強(qiáng)度 點(diǎn)電荷的場強(qiáng) 2 方向 與正電荷受電場力的方向相同 與負(fù)電荷受電場力的方向相反 3 與電場線的關(guān)系 電場線的切向方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向 電場線疏密表示場強(qiáng)的大小 4 電荷在電場中某點(diǎn)受電場力的方向指向帶電粒子運(yùn)動軌跡的彎曲方向 且與電場線的切向在一條直線上 高頻考點(diǎn)17電勢能 電勢 電勢差 1 電勢能大小比較 電場力對電荷做正功 電荷的電勢能減少 電場力對電荷做負(fù)功 電荷的電勢能增加 正電荷在電勢高處電勢能大 在電勢低處電勢能小 負(fù)電荷在電勢高處電勢能小 在電勢低處電勢能大 3 電勢 選好零電勢點(diǎn)后 某點(diǎn)的電勢就是該點(diǎn)與零電勢點(diǎn)間的電勢差 沿場強(qiáng)方向 或電場線方向 電勢降低 電勢與電場強(qiáng)度沒有必然的聯(lián)系 場強(qiáng)大 電勢不一定高 電勢為零 電場強(qiáng)度不一定為零 反之亦然 4 等勢面 電場中由電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢面 其特點(diǎn)有 等勢面一定與電場線垂直 在同一等勢面上移動電荷電場力不做功 高頻考點(diǎn)18帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動 1 帶電粒子分類 基本粒子 指微觀粒子 如電子 質(zhì)子 氦核 離子等 除特別說明外 一般都不考慮自身重力 帶電微粒 指微觀顆粒 如液滴 塵埃 小球等 除特別說明外 一般都要考慮自身重力 2 帶電粒子的加速 3 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)如圖1所示 板長為L 板間距離為d 板間電壓為U 帶電粒子沿平行于帶電金屬板以初速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場 飛出電場時速度的方向改變角為 圖1 1 多選 如圖2所示 A B兩球所帶電荷量均為2 10 5C 質(zhì)量均為0 72kg 其中A球帶正電荷 B球帶負(fù)電荷 A球通過絕緣細(xì)線吊在天花板上 B球一端固定絕緣棒 現(xiàn)將B球放在某一位置 能使絕緣細(xì)線伸直 A球靜止且與豎直方向的夾角為30 則B球距離A球的距離可能為 A 0 5mB 0 8mC 1 2mD 2 5m 1 2 3 4 5 6 7 8 圖2 1 2 3 4 5 6 7 8 答案AB 2 多選 庫侖定律是電學(xué)中第一個被發(fā)現(xiàn)的定量規(guī)律 它的發(fā)現(xiàn)受萬有引力定律的啟發(fā) 實(shí)際問題中有時需要同時考慮萬有引力和庫侖力 比如某無大氣層的均勻帶有大量負(fù)電荷的質(zhì)量分布均勻的星球 將一個帶電微粒置于離該星球表面一定高度處無初速度釋放 發(fā)現(xiàn)微粒恰好能靜止 現(xiàn)給微粒一個如圖3所示的初速度v 則下列說法正確的是 A 微粒將做勻速直線運(yùn)動B 微粒將做圓周運(yùn)動C 庫侖力對微粒做正功D 萬有引力對微粒做正功 1 2 3 4 5 6 7 8 圖3 1 2 3 4 5 6 7 8 由上分析可知 庫侖力的方向與速度方向夾角小于90 做正功 而萬有引力與速度夾角大于90 做負(fù)功 故C正確 D錯誤 答案AC 3 多選 在如圖4所示的豎直向下的勻強(qiáng)電場中 用絕緣的細(xì)線拴住的帶電小球在豎直平面內(nèi)繞懸點(diǎn)O做圓周運(yùn)動 下列說法正確的是 A 帶電小球有可能做勻速率圓周運(yùn)動B 帶電小球有可能做變速率圓周運(yùn)動C 帶電小球通過最高點(diǎn)時 細(xì)線拉力一定最小D 帶電小球通過最低點(diǎn)時 細(xì)線拉力有可能最小 1 2 3 4 5 6 7 8 圖4 解析當(dāng)小球所受重力與電場力合力為零時 細(xì)線的拉力提供向心力 合外力做功為零 小球做勻速率圓周運(yùn)動 故A正確 當(dāng)小球所受重力與電場力合力不為零時 合外力對小球所做的功不為零 小球速度大小發(fā)生變化 小球做變速率圓周運(yùn)動 故B正確 1 2 3 4 5 6 7 8 當(dāng)小球做勻速圓周運(yùn)動時 細(xì)線的拉力提供向心力 在圓周上任何一點(diǎn)細(xì)線的拉力都相等 如果小球做非勻變速運(yùn)動 小球帶正電時 在最高點(diǎn)細(xì)線拉力最小 如果小球帶負(fù)電且Eq mg 在最高點(diǎn) 細(xì)線的拉力最大 故C錯誤 小球所受重力與電場力不相等 做變速圓周運(yùn)動 小球帶負(fù)電且Eq mg時 在最低點(diǎn)細(xì)線拉力最小 故D正確 答案ABD 1 2 3 4 5 6 7 8 4 如圖5所示 豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上疊放著兩物塊A B 相互絕緣且質(zhì)量均為2kg A帶正電 電荷量為0 1C B不帶電 開始處于靜止?fàn)顟B(tài) 若突然加沿豎直方向的勻強(qiáng)電場 此瞬間A對B的壓力大小變?yōu)?5N g 10m s2 則 A 電場強(qiáng)度為50N CB 電場強(qiáng)度為100N CC 電場強(qiáng)度為150N CD 電場強(qiáng)度為200N C 圖5 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 再對物塊A受力分析 設(shè)電場力為F 向上 根據(jù)牛頓第二定律 有 FN F mg ma 1 2 3 4 5 6 7 8 答案B 5 多選 一個正點(diǎn)電荷Q靜止在正方形的一個角上 另一個帶電質(zhì)點(diǎn)射入該區(qū)域時 恰好能經(jīng)過正方形的另外三個角a b c 如圖6所示 則有 A a b c三點(diǎn)電勢高低及場強(qiáng)大小的關(guān)系是 a c b Ea Ec 2EbB 質(zhì)點(diǎn)由a到b電勢能增加 由b到c電場力做正功 在b點(diǎn)動能最小 1 2 3 4 5 6 7 8 圖6 C 質(zhì)點(diǎn)在a b c三點(diǎn)的加速度大小之比是1 2 1D 若改變帶電質(zhì)點(diǎn)在a處的速度大小和方向 有可能使其經(jīng)過a b c三點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 質(zhì)點(diǎn)受到的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè) 根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出質(zhì)點(diǎn)與正電荷Q是異種電荷 它們之間存在引力 所以質(zhì)點(diǎn)由a到b電場力做負(fù)功 電勢能增加 動能減小 由b到c電場力做正功 動能增大 在b點(diǎn)動能最小 故B正確 答案AB 1 2 3 4 5 6 7 8 由C的分析可知 質(zhì)點(diǎn)在a b c三個點(diǎn)受到的電場力大小不相等 所以不可能經(jīng)過a b c三點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動 故D錯誤 6 如圖7所示 虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸 相交于O點(diǎn) 兩個等量異號點(diǎn)電荷分別位于橢圓的兩個焦點(diǎn)M N上 下列說法中正確的是 A O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零B A B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C C點(diǎn)的電勢高于D點(diǎn)的電勢D 將電荷 q沿C D連線從C點(diǎn)移到D點(diǎn)的過程中 電勢能先減少后增加 圖7 1 2 3 4 5 6 7 8 解析根據(jù)等量異種電荷電場線的特點(diǎn)可知 O點(diǎn)場強(qiáng)的方向向右 不為0 故A錯誤 根據(jù)等量異種電荷電場線的特點(diǎn)可知 A點(diǎn)場強(qiáng)的方向向左 B點(diǎn)場強(qiáng)的方向向左 兩點(diǎn)場強(qiáng)的大小相等 故B正確 根據(jù)等量異種電荷電場線 等勢面分布特點(diǎn)知 O C D在同一條等勢線上 所以D點(diǎn)電勢等于C點(diǎn)電勢 試探電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)電場力不做功 電勢能始終不變 故C D錯誤 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 7 多選 如圖8所示 虛線表示某電場中的三個等勢面 相鄰面間的電勢差相等 一重力不計(jì) 帶負(fù)電的粒子從左側(cè)進(jìn)入電場 運(yùn)動軌跡與三個等勢面分別交于a b c三點(diǎn) 則 A a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高B 粒子在c點(diǎn)的加速度為零C 粒子從a到c時電勢能不斷增加D 粒子從a到b克服電場力做功大于從b到c克服電場力做功 圖8 1 2 3 4 5 6 7 8 解析電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè) 由于電荷帶負(fù)電 因此電場線指向右上方 沿電場線電勢降低 故a點(diǎn)的電勢最高 c點(diǎn)的電勢最低 故A正確 相鄰等勢面之間的電勢差相等 從左向右相鄰等勢面之間距離變大 可知電場變?nèi)?帶電粒子從左向右運(yùn)動時 電場力變小 加速度減小 故B錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 粒子從a到c時 電場力做負(fù)功 電勢能增大 故C正確 電場力做功W qU 因相鄰等勢面間的電勢差相等 故粒子從a到b克服電場力做功等于從b到c克服電場力做功 故D錯誤 答案AC 1 2 3 4 5 6 7 8 8 水平放置的兩塊平行金屬板長為L 兩板間距為d 兩板間電壓為U 且上板帶正電 一個電子沿水平方向以速度v0 從兩板中間射入 如圖9所示 已知電子質(zhì)量為m 電荷量為e 求 電子的重力不計(jì) 1 2 3 4 5 6 7 8 圖9 1 電子飛出電場時側(cè)位移Y大小是多少 解析電子進(jìn)入金屬板間做類平拋運(yùn)動 水平方向做勻速直線運(yùn)動 豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動 則得 水平方向 L v0t 1 2 3 4 5 6 7 8 2 電子飛出電場時的速度v1是多少 1 2 3 4 5 6 7 8 3 電子離開電場后 打在屏上的P點(diǎn) 若平行金屬板右端到屏的距離為s 求OP的長度 1 2 3 4 5 6 7 8