2019高考物理二輪復習 專題三 電場與磁場 第1講 電場及帶電粒子在電場中的運動課件.ppt

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建體系?記要點,研考向?提能力,做真題?明考向,4,限訓練?通高考,,專題三電場與磁場,第1講電場及帶電粒子在電場中的運動,答案：D,2．(多選)(2018高考全國卷Ⅲ，T21)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(xiàn)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(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面．a(chǎn)、b間的相互作用和重力可忽略．下列說法正確的是(),A．a(chǎn)的質(zhì)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,答案：BD,答案：BD,4.(多選)(2017高考全國卷Ⅰ，T20)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．現(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．Ea∶Eb＝4∶1B.Ec∶Ed＝2∶1C．Wab∶Wbc＝3∶1D．Wbc∶Wcd＝1∶3,答案：AC,5．(多選)(2017高考全國卷Ⅲ，T21)一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為10V、17V、26V．下列說法正確的是()A．電場強度的大小為2.5V/cmB．坐標原點處的電勢為1VC．電子在a點的電勢能比在b點的低7eVD．電子從b點運動到c點，電場力做功為9eV,答案：ABD,■命題特點與趨勢——怎么考1．近幾年高考題型主要以選擇題為主，命題熱點主要集中在電場強度、電場線的用途、電勢能的變化、電勢高低的判斷、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系、帶電粒子在電場中的運動等．2．2019年高考命題，選擇題可能會以電場線、等勢線為背景，結(jié)合場強、電勢、電勢能等基本概念進行考查，也可能會出現(xiàn)以帶電粒子在電場中運動為背景考查學生建模能力和數(shù)學處理能力的計算題．,■解題要領(lǐng)——怎么做1．要牢牢抓住力和能這兩條主線，將知識系統(tǒng)化，找出它們的聯(lián)系，做到融會貫通．2．重視電場線、等勢面、運動軌跡相結(jié)合的題目．重視帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)以及電容器的相關(guān)知識在實際生產(chǎn)、生活中的應用，如靜電除塵、電容式傳感器、噴墨打印機、示波器等．,1．電場強度的判斷(1)場強方向是電場中正電荷受力方向，也是電場線上某點的切線方向．(2)電場強弱可用電場線疏密判斷．,3．電勢能變化的判斷(1)根據(jù)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W＝－ΔEp.(2)根據(jù)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(zhuǎn)化的過程，若只有電場力做功，電荷的電勢能與動能相互轉(zhuǎn)化，總和應保持不變，即當動能增加時，電勢能減少．,1．(2018山東濟南五校聯(lián)考)關(guān)于靜電場的電場線，下列說法正確的是()A．電場強度較大的地方電場線一定較疏B．沿電場線方向，電場強度一定越來越小C．沿電場線方向，電勢一定越來越低D．電場線一定是帶電粒子在電場中運動的軌跡,解析：電場強度較大的地方電場線一定較密集，選項A錯誤；沿電場線方向，電場強度不一定越來越小，例如勻強電場，選項B錯誤；沿電場線方向，電勢一定越來越低，選項C正確；電場線不一定與帶電粒子的軌跡重合，只有帶電粒子只受電場力作用，且電場線是直線，帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場線方向在同一條直線上時電場線才與帶電粒子的軌跡重合，選項D錯誤．答案：C,2．(2018甘肅武威第六次段考)如圖所示，在xOy坐標系中以O為中心的橢圓上有A、B、C、D、E五個點，在其一個焦點P上放一負點電荷，下列判斷正確的是()A．B、E兩點電場強度相同B．A點電勢比D點電勢高C．將一負點電荷由B沿BCDE移到E點，電場力做功為零D．同一正點電荷在D點的電勢能小于在C點的電勢能,解析：由電場線的分布情況和對稱性可知，B、E兩點電場強度大小相等，但方向不同，所以電場強度不同，故A錯誤．D點到負電荷的距離大于A點到負電荷的距離，離負電荷越遠電勢越高，則知D的電勢高于A點的電勢，故B錯誤．B、E兩點電勢相等，負點電荷在B、E兩點的電勢能相等，所以負點電荷由B沿BCDE移到E點，電場力做功為零，故C正確．D點的電勢高于C點電勢，而正電荷在電勢高處電勢能大，則知同一正電荷在D點的電勢能大于在C點的電勢能，故D錯誤．答案：C,答案：BD,2．兩個重要結(jié)論(1)電容器與電路(或電源)相連，則兩端電壓取決于電路(或電源)，穩(wěn)定時相當于斷路，兩端電壓總等于與之并聯(lián)的支路電壓．(2)充電后電容器與電路斷開，電容器所帶電荷量不變，此時若只改變兩板間距離，則板間電場強度大小不變．3．當有電容器的回路接有二極管時，因二極管的單向?qū)щ娦?，將使電容器的充電或放電受到限制?4．(多選)將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強度大小、電容和極板所帶的電荷量分別用d、U、E、C和Q表示．下列說法正確的是()A．保持U不變，將d變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒tE變?yōu)樵瓉淼囊话隑．保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀禖．保持C不變，將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀禗．保持d、C不變，將Q變?yōu)樵瓉淼囊话?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话?答案：ACD,5.如圖所示，平行板電容器PQ與電源相接，電源與電容器之間接一理想二極管D.當電容器極板Q移至虛線處時，有關(guān)電容器的下列說法正確的是()A．電容減小，極板所帶電荷量減小B．電容減小，極板間電壓不變C．極板間電壓不變，電場強度減小D．極板所帶電荷量不變，電場強度不變,答案：D,6．第八屆中國(上海)國際超級電容器產(chǎn)業(yè)展覽會于2017年8月23日至25日在上海新國際博覽中心舉行．如圖所示為超級平行板電容器，相距為d的兩極板M、N分別與電壓為U的恒定電源兩極連接，極板M帶正電．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止狀態(tài)，且此時極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為k，則(),答案：C,[典例展示](2018河北衡水中學第六次調(diào)研)在直角坐標系中，三個邊長都為l＝2m的正方形如圖所示排列，第一象限正方形區(qū)域ABOC中有水平向左的勻強電場，電場強度大小為E0，第二象限正方形COED的對角線CE左側(cè)CED區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強電場，三角形OEC區(qū)域內(nèi)無電場，正方形DENM區(qū)域內(nèi)無電場．,(1)現(xiàn)有一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計)從AB邊上的A點由靜止釋放，恰好能通過E點，求CED區(qū)域內(nèi)的勻強電場的電場強度E1的大小．(2)保持(1)問中電場強度不變，若在正方形區(qū)域ABOC內(nèi)的某些點由靜止釋放與上述相同的帶電粒子，要使所有的粒子都經(jīng)過E點，則釋放的坐標值x、y間應滿足什么關(guān)系？,[思路探究](1)帶電粒子從A點釋放后在兩個電場區(qū)域內(nèi)分別做什么運動？(2)帶電粒子都經(jīng)過N點的條件是什么？,[答案](1)4E0(2)y＝x(3)y＝3x－4,[方法技巧]帶電粒子在電場中運動問題的分析思路(1)首先分析粒子的運動規(guī)律，確定粒子在電場中做直線運動還是曲線運動，如例題中在ABOC區(qū)域做直線運動，在CDE區(qū)域做類平拋運動．,(2)對于直線運動問題，可根據(jù)對粒子的受力分析與運動分析，從以下兩種途徑進行處理：①如果是帶電粒子在恒定電場力作用下的直線運動問題，應用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運動學公式確定帶電粒子的速度、位移等．②如果是非勻強電場中的直線運動，一般利用動能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化、運動的位移等．,(3)對于曲線運動問題，一般是類平拋運動模型，通常采用運動的合成與分解方法處理．通過對帶電粒子的受力分析和運動規(guī)律分析，借助運動的合成與分解，尋找兩個分運動，再應用牛頓運動定律或運動學公式求解，如例題中第(2)(3)問的處理方法．(4)當帶電粒子從一個電場區(qū)域進入另一個電場區(qū)域時，要注意分析帶電粒子的運動規(guī)律的變化及兩區(qū)域電場交界處有關(guān)聯(lián)的物理量，這些關(guān)聯(lián)量往往是解決問題的突破口．,7．(多選)(2018廣西南寧摸底)如圖所示，在光滑水平面內(nèi)有一固定光滑絕緣擋板AB，P是AB上的一點．以A為坐標原點在水平面建立直角坐標系，y軸與擋板AB重合，x軸上固定一個帶正電的點電荷Q.將一個帶電小球(可視為質(zhì)點)輕放到擋板的左側(cè)的P處，在靜電力作用下小球沿擋板向A運動，則下列說法中正確的是()A．小球帶負電B．由P點到A點小球做勻加速直線運動C．P點的場強比A點的場強大D．小球在P點的電勢能比在A點的電勢能大,解析：根據(jù)題述，靜止帶電小球從P處在靜電力作用下沿擋板向A運動，說明帶電小球受到的是庫侖引力，小球帶負電，選項A正確；由于點電荷Q的電場不是勻強電場，帶電小球在運動過程中所受的合外力不可能保持不變，所以小球由P到A不可能做勻加速直線運動，選項B錯誤；根據(jù)點電荷電場特征，P點的電場強度比A點的電場強度小，選項C錯誤；小球由P到A運動，靜電力做正功，電勢能減小，小球在P點的電勢能比在A點的電勢能大，選項D正確．答案：AD,8．(多選)如圖所示，從電子槍中射出初速度不計的電子，在加速電場中加速后，從P板的小孔垂直偏轉(zhuǎn)電場方向射入兩極板間，最后射出偏轉(zhuǎn)電場，設加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，則()A．U1變大，則電子進入偏轉(zhuǎn)電場的速度變大B．U1變大，則電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間變短C．U2變大，則電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的加速度變小D．若要電子離開偏轉(zhuǎn)電場時偏移量變小，僅使U1變大，其他條件不變即可,答案：ABD,9.(多選)(2018河北定州中學月考)如圖所示，虛線為某點電荷電場的等勢面，現(xiàn)有兩個比荷相同的帶電粒子1、2，以相同的速率從同一等勢面的a點進入電場后沿不同的軌跡1和2運動，圖中a、b、c、d、e是粒子軌跡與等勢面的交點，不計粒子的重力．下列判斷正確的是()A．兩個粒子為異號電荷B．經(jīng)過b、d兩點時，兩粒子的速率相同C．經(jīng)過b、d兩點時，兩粒子的加速度大小相同D．經(jīng)過c、e兩點時，兩粒子的速率相同,答案：ACD,10．(2018湖南師大附中高三期末檢測)如圖所示，絕緣光滑軌道ABCD豎直放在與水平方向成θ＝45的勻強電場中，其中BCD部分是半徑為R的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓相切，現(xiàn)把一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球(大小忽略不計)，放在水平面上某點由靜止開始釋放，恰好能沿軌道通過半圓軌道最高點D，且落地時恰好落在B點，求：(1)電場強度E的大小；(2)起點距B點的距離L.,