（新課標(biāo)Ⅰ）2019版高考物理 專題八 靜電場(chǎng)課件.ppt

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1、專題八靜電場(chǎng),高考物理 (新課標(biāo)專用),A組統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組 考點(diǎn)一電場(chǎng)力的性質(zhì),五年高考,答案D本題考查庫侖定律及矢量合成。若a、b的電荷同號(hào),則c所受庫侖力的合力指向2或4區(qū)域;若a、b的電荷異號(hào),則c所受庫侖力的合力指向1或3區(qū)域;故只有a、b的電荷異號(hào),合力方向才能與a、b連線平行。設(shè)a帶正電荷,b、c帶負(fù)電荷,c受力如圖,tan =tan =,=tan , 由庫侖定律得=,聯(lián)立得k=。故A、B、C三項(xiàng)均錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。,一題多解電場(chǎng)強(qiáng)度疊加法 球c所受的庫侖力的合力方向平行于a、b連線,表明球c處的合電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于a、b連線。若a、b的電荷同號(hào),球c處的合電場(chǎng)強(qiáng)度指向2或4區(qū)域

2、;若a、b的電荷異號(hào),球c處的合電場(chǎng)強(qiáng)度指向1或3區(qū)域;故a、b的電荷必須異號(hào)。設(shè)a、c帶正電荷,b帶負(fù)電荷,球c處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向如圖,tan =tan =,由電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理得,tan =,結(jié)合點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式得= ,聯(lián)立得k=。故A、B、C三項(xiàng)均錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。,2.(2014課標(biāo),19,6分,0.590)(多選)關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì),下列說法正確的是() A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直 B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)也為零 C.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小,電勢(shì)也逐漸降低 D.任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向,答案AD電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)為零的位置是絕對(duì)的,而電勢(shì)為零的位置

3、是人為選取的;再者場(chǎng)強(qiáng)的大小表征著電勢(shì)隨空間的變化率,而與電勢(shì)的大小無關(guān),故B錯(cuò)誤。由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,可知電勢(shì)的升降取決于場(chǎng)強(qiáng)的方向而與場(chǎng)強(qiáng)的大小無關(guān),故C錯(cuò)誤。,考點(diǎn)二電場(chǎng)能的性質(zhì),答案AB本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),能量的轉(zhuǎn)化與守恒等知識(shí)。電子從a到d的過程中克服電場(chǎng)力做功6 eV,說明電場(chǎng)方向由af,且Uad=3Uab=3Ubc=3Ucd=3Udf=6 V,故Uab=Ubc=Ucd=Udf=2 V,又因?yàn)閎=2 V,故a=4 V,c=0 V,d=-2 V,f=-4 V,可知A項(xiàng)正確。Eka=10 eV,從a到f過程中,需克服電場(chǎng)力做功8 eV,Eka|W電|,因?yàn)椴恢离娮?/p>

4、的運(yùn)動(dòng)方向,故不能確定電子能否到達(dá)平面f,故B項(xiàng)正確。電子經(jīng)過平面d時(shí),其電勢(shì)能為2 eV,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。經(jīng)過平面b時(shí)的動(dòng)能為8 eV,經(jīng)過平面d時(shí)的動(dòng)能為4 eV,又知Ek=mv2,故=,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,易錯(cuò)點(diǎn)撥隱含條件的顯性化 動(dòng)能是標(biāo)量,而速度是矢量,故本題中不知道初速度的具體方向。,4.(2018課標(biāo),21,6分)(多選)如圖,同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與此平面平行,M為a、c連線的中點(diǎn),N為b、d連線的中點(diǎn)。一電荷量為q(q0)的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),其電勢(shì)能減小W1;若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),其電勢(shì)能減小W2。下列說法正確的是 () A.此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向一

5、定與a、b兩點(diǎn)連線平行 B.若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),則電場(chǎng)力做功一定為 C.若c、d之間的距離為L(zhǎng),則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定為 D.若W1=W2,則a、M兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差,答案BD本題考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化量的關(guān)系、勻強(qiáng)電場(chǎng)中U=Ed。根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化量的關(guān)系有W1=q(a-b),W2=q(c-d),WMN=q(M-N),根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中“同一條直線上兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)間的距離成正比”的規(guī)律可知,UaM=UMc,即a-M=M-c,可得M=,同理可得N=,聯(lián)立式可得:WMN=,即B項(xiàng)正確。若W1 =W2,則a-b=c-d,結(jié)合兩式可推出a-M=b-N,

6、即D項(xiàng)正確。由題意無法判定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,故A、C項(xiàng)均錯(cuò)誤。,易錯(cuò)點(diǎn)撥注意E=成立的條件 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,E=中的d為始、末兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向上的距離,本題中如果未注意這一條件, 易錯(cuò)選C。,5.(2017課標(biāo),20,6分)(多選)在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,任一點(diǎn)的電勢(shì)與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示。電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)a已在圖中用坐標(biāo)(ra,a)標(biāo)出,其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過程中,電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項(xiàng)正確的是() A.

7、EaEb=41B.EcEd=21 C.WabWbc=31D.WbcWcd=13,答案AC本題考查場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)。由圖可知:ra=1 m、a=6 V;rb=2 m、b=3 V;rc=3 m、c=2 V;rd=6 m、d=1 V。由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=得EaEbEcEd=369 41,A正確、B錯(cuò)誤。由WAB=qUAB=q(A-B)得WabWbcWcd=(a-b)(b-c)(c-d)=311,故C正確、D錯(cuò)誤。,方法技巧電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法 定量計(jì)算電場(chǎng)力做功時(shí),第一種方法是利用W=qU;第二種方法是利用功能關(guān)系即電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的變化量;第三種方法是利用動(dòng)能定理;第四種方法是由功的定義得W=

8、qEl cos 。其中最后一種方法僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)中。,6.(2017課標(biāo),21,6分)(多選)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示,三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10 V、17 V、26 V。下列說法正確的是() A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5 V/cm B.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1 V C.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7 eV D.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功為9 eV,答案ABD本題考查場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系、電勢(shì)能和電場(chǎng)力做功。 設(shè)a、c連線上d點(diǎn)電勢(shì)為17 V,連接b、d,bd為等勢(shì)線,如圖 據(jù)U=Ed可知,勻強(qiáng)電場(chǎng)中U與d成正比,則=,即=,得lcd=4.5 cm,則t

9、an = ,=37,過c點(diǎn)作bd的垂線交bd于e點(diǎn),如圖,則lce=lcb sin =6 cm=3.6 cm,Uce=26 V-17 V=9 V, ce方向垂直等勢(shì)線bd且ce,則ce方向?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)方向,據(jù)E=可知E=2.5 V/cm,故A選 項(xiàng)正確。,laO=lcb,故UaO=Ucb,即a-O=c-b,得O=1 V,故B選項(xiàng)正確。 據(jù)Ep=q=(-e),aEpb,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 據(jù)Wbc=qUbc知Wbc=(-e)Ubc=(-e)(b-c)=(-e)(17-26)V=9 eV,故D選項(xiàng)正確。,方法技巧充分利用U=Ed中場(chǎng)強(qiáng)一定時(shí)U與d成正比的關(guān)系、直角三角形中tan 37=和sin 3 7=

10、解題。 建立bd等勢(shì)線,在ac上利用U與d成正比來求d=17 V時(shí)cd的長(zhǎng)度lcd=4.5 cm,確定=37。 作出等勢(shì)線的垂線尋找E的方向,再利用=37得到ce長(zhǎng)度。 由E=算出E的大小。 在應(yīng)用Ep=q及W=qU時(shí)要注意電子帶電荷量為-e,這樣判斷電子在a、b點(diǎn)電勢(shì)能高低時(shí)不易出錯(cuò)。,7.(2016課標(biāo),15,6分)關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面,下列說法正確的是() A.兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交 B.電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直 C.同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等 D.將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面,電場(chǎng)力做正功,答案B假設(shè)兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面相交,則交點(diǎn)處的電勢(shì)就是兩個(gè)

11、不同的值,這是不可能的,A錯(cuò)誤;同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,而場(chǎng)強(qiáng)不一定相等,C錯(cuò)誤;負(fù)電荷從高電勢(shì)處移到低電勢(shì)處,電勢(shì)能增加,電場(chǎng)力做負(fù)功,D錯(cuò)誤。,方法技巧用類比法理解電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力做功以及電勢(shì)能變化情況:一塊石頭從山頂(高地勢(shì)處)滾落到山腳(低地勢(shì)處),重力勢(shì)能減少,重力做正功。與此類似,正電荷從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處移動(dòng),電勢(shì)能減少,電場(chǎng)力做正功,所以,可將正電荷與石頭類比。如果是負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng),只要把正電荷電勢(shì)能變化、電場(chǎng)力做功情況反過來就可以了。,8.(2015課標(biāo),15,6分,0.699)如圖,直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點(diǎn),四

12、點(diǎn)處的電勢(shì)分別為M、N、P、Q。一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等。則() A.直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi),MQ B.直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi),MN C.若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做正功 D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,答案B由電子從M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等可知,MN=P,故過N、P點(diǎn)的直線d位于某一等勢(shì)面內(nèi),則與直線d平行的直線c也位于某一等勢(shì)面內(nèi),選項(xiàng)A錯(cuò)、B正確;M=Q,則電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力不做功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于PM=Q,電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做正功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,解題關(guān)鍵電子帶負(fù)電荷。由“一

13、電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等”知N、P兩點(diǎn)在同一等勢(shì)線上,則直線c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)線。由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直可知,a和b為電場(chǎng)線。由于電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功,可知電場(chǎng)方向?yàn)镸N。,知識(shí)總結(jié)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線和等勢(shì)線分別是相互垂直的兩組平行線。電場(chǎng)力對(duì)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)電荷做的功W=q。,考點(diǎn)三電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),9.(2018課標(biāo),21,6分)(多選)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(hào)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?，F(xiàn)同時(shí)釋放a、b,它們由靜止開始運(yùn)動(dòng)。在隨后的

14、某時(shí)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、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(zhì)量比b的大 B.在t時(shí)刻,a的動(dòng)能比b的大 C.在t時(shí)刻,a和b的電勢(shì)能相等 D.在t時(shí)刻,a和b的動(dòng)量大小相等,答案BD本題考查電容器和帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。由題設(shè)條件可知,微粒a向下運(yùn)動(dòng),微粒b向上運(yùn)動(dòng),且在相等時(shí)間內(nèi),位移xaxb,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及牛頓第二定律可得:x=t2,則ma Ekb,選項(xiàng)B正確;由動(dòng)量定理可得:qEt=p,則pa與pb大小相等,選項(xiàng)D正確;在t時(shí)刻,a、b在同一水平面上,電勢(shì)相等,而兩微粒的電性不同,由Ep=q,可知a和b的電勢(shì)能不相等,選項(xiàng)C錯(cuò)

15、誤。,易錯(cuò)點(diǎn)撥對(duì)Ep=q的理解 Ep=q中,電勢(shì)能Ep、電荷量q和電勢(shì)都為標(biāo)量,但有正負(fù)之分,在利用該式進(jìn)行分析時(shí),要求將正、負(fù)號(hào)代入進(jìn)行計(jì)算,否則容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。,10.(2016課標(biāo),14,6分)一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì),接在恒壓直流電源上。若將云母介質(zhì)移出,則電容器() A.極板上的電荷量變大,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大 B.極板上的電荷量變小,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大 C.極板上的電荷量變大,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變 D.極板上的電荷量變小,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變,答案D電容器電容C=,云母介質(zhì)移出,r減小,C減小;又C=,電源恒壓,U一定,C減小, 故Q減小;電場(chǎng)強(qiáng)度E=,故E不變,選項(xiàng)D正確。,

16、審題指導(dǎo)關(guān)鍵詞:恒壓直流電源、介質(zhì)移出。,評(píng)析此題考查電容器電容、電荷量及電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系,難度為易,考生根據(jù)相關(guān)公式即可分析解答。,11.(2016課標(biāo),20,6分)(多選)如圖,一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi),且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻力。由此可知() A.Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高 B.油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大 C.油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大 D.油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小,答案AB由油滴軌跡在豎直面內(nèi)相對(duì)于過P點(diǎn)的豎直線對(duì)稱可知油滴在水平方向所受合力為0,豎直方向上油滴受重力和電場(chǎng)力,結(jié)合曲線軌跡的特點(diǎn)可知電場(chǎng)力豎直向上且

17、電場(chǎng)力大于重力,油滴受力及電場(chǎng)線方向如圖所示,由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,得Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的高,A選項(xiàng)正確;油滴從Q點(diǎn)到P點(diǎn)合力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理得油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能大于它在P點(diǎn)的動(dòng)能,這一過程中電場(chǎng)力做負(fù)功,則油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在P點(diǎn)的電勢(shì)能,故B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò);因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力為恒力,所以油滴在Q、P兩點(diǎn)的加速度相同,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。,評(píng)析以電場(chǎng)和重力場(chǎng)為背景,考查電場(chǎng)及運(yùn)動(dòng)的知識(shí),關(guān)鍵在于分析出對(duì)稱性的特點(diǎn),才能得出電場(chǎng)力與重力的大小關(guān)系及方向,屬于中等難度。,12.(2016課標(biāo),15,6分)如圖,P是固定的點(diǎn)電荷,虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓。帶電粒子Q在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡與兩

18、圓在同一平面內(nèi),a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)。若Q僅受P的電場(chǎng)力作用,其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc。則() A.aaabac,vavcvbB.aaabac,vbvcva C.abacaa,vbvcvaD.abacaa,vavcvb,答案D帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,由牛頓第二定律知加速度a=,E=k,因 為rbacaa; 由動(dòng)能定理有Wab=qQUab=m-m Wbc=qQUbc=m-m 因?yàn)閃abvb 因?yàn)閃bc0,所以vcvb 因?yàn)閨Uab|Ubc|,所以vavc 故有vavcvb,D項(xiàng)正確。,規(guī)律總結(jié)掌握點(diǎn)電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)及電場(chǎng)力做功

19、與電勢(shì)差的關(guān)系,明確僅在電場(chǎng)力作用下,加速度的大小取決于場(chǎng)強(qiáng)的大小,速度的大小取決于電場(chǎng)力做功的正負(fù)及大小。,評(píng)析本題在考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線、等勢(shì)面的分布特點(diǎn)及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差關(guān)系的同時(shí),綜合考查了牛頓運(yùn)動(dòng)定律及動(dòng)能定理的內(nèi)容,綜合性較強(qiáng)。,13.(2015課標(biāo),14,6分,0.586)如圖,兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒,微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45,再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒,該微粒將() A.保持靜止?fàn)顟B(tài) B.向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng) C.向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng) D.向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng),答案D最初帶電微粒處于

20、靜止?fàn)顟B(tài),受力如圖(1),Eq=mg;當(dāng)兩板繞過a點(diǎn)的軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過45 時(shí),帶電微粒的受力如圖(2),其合力指向左下方,故微粒從靜止開始向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D 正確。,審題指導(dǎo)“微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)”,即處于平衡狀態(tài),所受的合外力為零,得微粒所受的電場(chǎng)力與其重力大小相等方向相反;“將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45”,注意電容器帶電荷量不變,間距不變,正對(duì)面積也不變,故電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不變,電場(chǎng)力的大小不變,僅方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45,根據(jù)平行四邊形定則求出合力的方向,確定微粒的運(yùn)動(dòng)即可。,14.(2017課標(biāo),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

21、平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。自該區(qū)域上方的A點(diǎn)將質(zhì)量均為m、電荷量分別為q和-q(q0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場(chǎng)的方向射出。小球在重力作用下進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場(chǎng)時(shí)的速度方向豎直向下;M在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng),剛離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為N剛離開電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的1.5倍。不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g。求 (1)M與N在電場(chǎng)中沿水平方向的位移之比; (2)A點(diǎn)距電場(chǎng)上邊界的高度; (3)該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。,答案(1)31(2)H(3),解析(1)設(shè)小球M、N在A點(diǎn)水平射出時(shí)的初速度大小為v0,則它們進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的水平速度仍然為v0。M、N在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等,

22、電場(chǎng)力作用下產(chǎn)生的加速度沿水平方向,大小均為a,在電場(chǎng)中沿水平方向的位移分別為s1和s2。由題給條件和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 v0-at=0 s1=v0t+at2 s2=v0t-at2 聯(lián)立式得=3 (2)設(shè)A點(diǎn)距電場(chǎng)上邊界的高度為h,小球下落h時(shí)在豎直方向的分速度為vy,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 =2gh H=vyt+gt2 M進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系知 = 聯(lián)立式可得,h=H (3)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,小球M進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng),則 = 設(shè)M、N離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1、Ek2,由動(dòng)能定理得 Ek1=m(+)+mgH+qEs1 Ek2=m(+)+mgH-qEs2 由已知條件 Ek1=1.5Ek2

23、聯(lián)立式得 E=,解題關(guān)鍵N離開電場(chǎng)時(shí)的速度方向豎直向下N在水平方向的速度恰好減速到0;方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)M、N在豎直方向只受重力,二者在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等;剛離開電場(chǎng)時(shí)M的動(dòng)能為N的1.5倍建立等式確定電場(chǎng)力和重力的關(guān)系。,15.(2017課標(biāo),25,20分)真空中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電油滴在該電場(chǎng)中豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v0。在油滴處于位置A時(shí),將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小突然增大到某值,但保持其方向不變。持續(xù)一段時(shí)間t1后,又突然將電場(chǎng)反向,但保持其大小不變;再持續(xù)同樣一段時(shí)間后,油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。重力加速度大小為g。 (1)求油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度。 (2)求增大后

24、的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;為保證后來的電場(chǎng)強(qiáng)度比原來的大,試給出相應(yīng)的t1和v0應(yīng)滿足的條件。已知不存在電場(chǎng)時(shí),油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間距離的兩倍。,答案見解析,解析(1)設(shè)油滴質(zhì)量和電荷量分別為m和q,油滴速度方向向上為正。油滴在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),故電場(chǎng)力方向向上。在t=0時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度突然從E1增加至E2時(shí),油滴做豎直向上的勻加速運(yùn)動(dòng),加速度方向向上,大小a1滿足 qE2-mg=ma1 油滴在時(shí)刻t1的速度為 v1=v0+a1t1 電場(chǎng)強(qiáng)度在時(shí)刻t1突然反向,油滴做勻變速運(yùn)動(dòng),加速度方向向下,大小a2滿足 qE2+mg=ma2 油滴在時(shí)

25、刻t2=2t1的速度為 v2=v1-a2t1 由式得 v2=v0-2gt1 (2)由題意,在t=0時(shí)刻前有 qE1=mg,油滴從t=0到時(shí)刻t1的位移為 s1=v0t1+a1 油滴在從時(shí)刻t1到時(shí)刻t2=2t1的時(shí)間間隔內(nèi)的位移為 s2=v1t1-a2 由題給條件有 =2g(2h) 式中h是B、A兩點(diǎn)之間的距離。 若B點(diǎn)在A點(diǎn)之上,依題意有 s1+s2=h 由式得 E2=E1 為使E2E1,應(yīng)有 2-+1,即當(dāng) 0 才是可能的;條件式和式分別對(duì)應(yīng)于v20和v2E1,應(yīng)有 2-1 即,t1 另一解為負(fù),不合題意,已舍去。,解題指導(dǎo)多階段運(yùn)動(dòng) 物體的運(yùn)動(dòng)不僅僅取決于物體所受外力,還與物體的初速度有

26、關(guān)。在多階段運(yùn)動(dòng)過程中,當(dāng)物體所受外力突變時(shí),物體由于慣性而速度不發(fā)生突變,故物體在前一階段的末速度即為物體在后一階段的初速度。對(duì)于多階段運(yùn)動(dòng)過程中物體在各階段中發(fā)生的位移之間的聯(lián)系,可以通過作運(yùn)動(dòng)過程草圖來獲得。,16.(2015課標(biāo),24,12分,0.298)如圖,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0,方向與電場(chǎng)方向的夾角為60;它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30。不計(jì)重力。求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。,答案,解析設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB。粒子在垂直于電場(chǎng)方向上的速度分量不變,即 vB sin 30

27、=v0 sin 60 由此得vB=v0 設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB,由動(dòng)能定理有 qUAB=m(-) 聯(lián)立式得 UAB=,解題關(guān)鍵據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立原理:一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)不同方向的運(yùn)動(dòng),每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相互獨(dú)立?？芍Ｗ釉贏和B兩點(diǎn)沿與電場(chǎng)垂直的方向上分速度相同,即vB sin 30=v0 sin 60。A和B兩點(diǎn)速度方向雖然不同,但是并不影響動(dòng)能定理的運(yùn)用。,B組自主命題省(區(qū)、市)卷題組,考點(diǎn)一電場(chǎng)力的性質(zhì),1.(2016浙江理綜,15,6分)如圖所示,兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體A和B,用一對(duì)絕緣柱支持使它們彼此接觸。把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開,() A.此時(shí)A帶

28、正電,B帶負(fù)電 B.此時(shí)A電勢(shì)低,B電勢(shì)高 C.移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合 D.先把A和B分開,然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合,答案C由于靜電感應(yīng),A帶負(fù)電,B帶等量正電,若移去C,A、B所帶等量正負(fù)電荷中和,金屬箔閉合,所以C正確,A錯(cuò)誤;處于電場(chǎng)中的導(dǎo)體是等勢(shì)體,B錯(cuò)誤;若先把A、B分開,然后移去C,A、B所帶電荷就不能中和,金屬箔不再閉合,D錯(cuò)誤。,失分警示不要誤以為因B帶正電,B的電勢(shì)就高,實(shí)際上電場(chǎng)中的導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,A、B電勢(shì)相等。,2.(2015山東理綜,18,6分)直角坐標(biāo)系xOy中,M、N兩點(diǎn)位于x軸上,G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖。M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷,一

29、電荷量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。靜電力常量用k表示。若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn),則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為() A.,沿y軸正向B.,沿y軸負(fù)向 C.,沿y軸正向D.,沿y軸負(fù)向,答案BM、N兩處的負(fù)點(diǎn)電荷在G處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)E1與O點(diǎn)處正點(diǎn)電荷在G處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等大反向,所以E1=,方向沿y軸正向,因?yàn)镠與G關(guān)于x軸對(duì)稱,所以M、N兩處的負(fù)點(diǎn)電荷在H 處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)E2=E1=,方向沿y軸負(fù)向。當(dāng)正點(diǎn)電荷放在G點(diǎn)時(shí),它在H點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E3= ,方向沿y軸正向,則H處的場(chǎng)強(qiáng)為EH=-=,方向沿y軸負(fù)向,B正確。,3.(2015安徽理綜,20,6分)已知均勻帶電的無窮大平面

30、在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為,其 中為平面上單位面積所帶的電荷量,0為常量。如圖所示的平行板電容器,極板正對(duì)面積為S,其間為真空,帶電荷量為Q。不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí),極板可看作無窮大導(dǎo)體板,則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為() A.和B.和 C.和D.和,答案D由題意知帶電荷量為Q的極板上單位面積所帶的電荷量=,故一個(gè)極板激發(fā)的 電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=,而平行板電容器兩極板帶等量異種電荷,在極板間激發(fā)的電場(chǎng)等 大同向,由電場(chǎng)疊加原理知,極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E合=2E=;兩極板間相互的靜電引力F =EQ=,選項(xiàng)D正確。,4.(2015廣東理綜,21,6分)(多選)如圖所示的水平勻

31、強(qiáng)電場(chǎng)中,將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置,釋放后,M、N保持靜止,不計(jì)重力,則() A.M的帶電荷量比N的大 B.M帶負(fù)電荷,N帶正電荷 C.靜止時(shí)M受到的合力比N的大 D.移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功,答案BD不考慮重力,取整體為研究對(duì)象,外力只有勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力,由平衡條件可知M、N所受電場(chǎng)力必等大反向,故M、N必帶有等量異種電荷,A錯(cuò)誤;隔離出M,因N對(duì)其靜電引力向右,則電場(chǎng)E對(duì)其電場(chǎng)力必向左,即與場(chǎng)強(qiáng)方向反向,故M帶負(fù)電,則N帶正電,B正確;靜止時(shí),M、N所受合力都為0,C錯(cuò)誤;因勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M的電場(chǎng)力方向與M移動(dòng)方向成鈍角,故D正確。,5.(2014廣東

32、理綜,20,6分)(多選)如圖所示,光滑絕緣的水平桌面上,固定著一個(gè)帶電荷量為+Q的小球P,帶電荷量分別為-q和+2q的小球M和N,由絕緣細(xì)桿相連,靜止在桌面上,P與M相距L,P、M和N視為點(diǎn)電荷,下列說法正確的是(),A.M與N的距離大于L B.P、M和N在同一直線上 C.在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中,M、N處的電勢(shì)相同 D.M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零,答案BD對(duì)小球M、N和桿組成的整體,由題意可知k=k,得xN,則C錯(cuò)誤。M、N及細(xì)桿靜止于光滑絕緣桌面上,所以系統(tǒng)所受合外力為零,D正確。,6.2018北京理綜,24(1)靜電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線和等勢(shì)面形象描述。 a.請(qǐng)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和庫侖定律

33、推導(dǎo)出點(diǎn)電荷Q的場(chǎng)強(qiáng)表達(dá)式; b.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布如圖所示,等勢(shì)面S1、S2到點(diǎn)電荷的距離分別為r1、r2。我們知道,電場(chǎng)線的疏密反映了空間區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。請(qǐng)計(jì)算S1、S2上單位面積通過的電場(chǎng)線條數(shù)之比N1/N2。,答案a.見解析b.,解析a.在距Q為r的位置放一電荷量為q的檢驗(yàn)電荷。 根據(jù)庫侖定律檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力 F=k 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義E= 得E=k b.穿過兩等勢(shì)面單位面積上的電場(chǎng)線條數(shù)之比 =,考點(diǎn)二電場(chǎng)能的性質(zhì),7.(2018天津理綜,3,6分)如圖所示,實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出),虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為

34、M、N,粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為aM、aN,速度大小分別為vM、vN,電勢(shì)能分別為EpM、EpN。下列判斷正確的是() A.vMvN,aMaNB.vMvN,MN C.MN,EpMEpND.aMaN,EpMEpN,答案D本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。由粒子的軌跡知電場(chǎng)力的方向偏向右,因粒子帶負(fù)電,故電場(chǎng)線方向偏向左,由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,可知NvN。綜上所述,選項(xiàng)D正確。,規(guī)律總結(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)的定性判斷 帶電粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力指向軌跡的凹側(cè),電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線的切線方向;根據(jù)速度方向?yàn)檐壽E的切線方向,并由力和速度方向的夾角判斷做功情況,從而確定動(dòng)能、電勢(shì)能等物

35、理量的大小關(guān)系。,8.(2017天津理綜,7,6分)(多選)如圖所示,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線,虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB,電勢(shì)能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是() A.電子一定從A向B運(yùn)動(dòng) B.若aAaB,則Q靠近M端且為正電荷 C.無論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpAEpB D.B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì),答案BC本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。電子的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線,由曲線運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生條件可知電子在MN電場(chǎng)線上受力方向?yàn)樗较蜃?因此電場(chǎng)線方向?yàn)樗较蛴?MN),若aAaB,則A靠近場(chǎng)源電

36、荷Q,即Q靠近M端且為正電荷,選項(xiàng)B正確;若電子由AB,則水平向左的電場(chǎng)力與軌跡切線方向的速度夾角大于90,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,即EpAB,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,方法技巧運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線關(guān)系 曲線運(yùn)動(dòng)的受力方向指向軌跡的凹側(cè)。受電場(chǎng)力方向在電場(chǎng)線所在直線上(切線所在直線上)。速度方向?yàn)檐壽E的切線方向。正、負(fù)功的判斷。電勢(shì)高低與電勢(shì)能大小的關(guān)系。,9.(2016浙江理綜,14,6分)以下說法正確的是() A.在靜電場(chǎng)中,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低 B.外力對(duì)物體所做的功越多,對(duì)應(yīng)的功率越大 C.電容器電容C與電容器所帶電荷量Q成正比 D.在超重和失重現(xiàn)象中,地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力發(fā)生了變化,答案A

37、在靜電場(chǎng)中,沿電場(chǎng)線電勢(shì)的變化量=,無論q為正還是為負(fù),總是負(fù)的, 即0,表明沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,A正確;功率P=,功率P的大小由W和t共同決定,B 錯(cuò)誤;電容器電容C與電容器所帶電荷量無關(guān),C錯(cuò)誤;無論超重還是失重,地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力不變,D錯(cuò)誤。,疑難突破電勢(shì)=,電勢(shì)的變化=。正電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì) 能減少,Ep0,=0,即沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低。因此在靜電場(chǎng)中,沿電場(chǎng)線方向 電勢(shì)降低是一個(gè)普遍正確的結(jié)論。,考點(diǎn)三電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),10.(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(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法正確的是() A.實(shí)

38、驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,只將電容器b板向上平移,靜電計(jì)指針的張角變小 C.實(shí)驗(yàn)中,只在極板間插入有機(jī)玻璃板,靜電計(jì)指針的張角變大 D.實(shí)驗(yàn)中,只增加極板帶電量,靜電計(jì)指針的張角變大,表明電容增大,答案A本題考查平行板電容器。帶電玻璃棒接觸a板,a板會(huì)帶上同種電荷,同時(shí)b板上會(huì)感應(yīng)出異種電荷,故A正確;靜電計(jì)指針張角反映電容器兩板間電壓,將b板上移,正對(duì)面積S減小,電容C減小,板間電壓U增大,故指針張角變大,B錯(cuò);插入有機(jī)玻璃板,相對(duì)介電常數(shù)r增大,電容C增大,板間電壓U減小,指針張角變小,C錯(cuò);只增加極板帶電量Q,板間電壓U增大,但電容保持不變,故D錯(cuò)

39、。,解題關(guān)鍵電容器中各量的變化關(guān)系 電容C=及C=,對(duì)這兩個(gè)公式的理解及各量的物理含義的認(rèn)識(shí),是解答本題的關(guān)鍵。,11.(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?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將B板右端向下移動(dòng)一小段距離,兩金屬板表面仍均為等勢(shì)面,則該油滴() A.仍然保持靜止B.豎直向下運(yùn)動(dòng) C.向左下方運(yùn)動(dòng)D.向右下方運(yùn)動(dòng),答案D水平金屬板間電場(chǎng)沿豎直方向,等勢(shì)面為一組水平面。帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),說明油滴受到的電場(chǎng)力方向豎直向上且Eq=mg。B板右端向下移動(dòng)一小段距離,兩極板間電壓不變,則兩極板間的等勢(shì)面右端同樣向下彎曲。電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,同樣產(chǎn)生彎曲,且電

40、場(chǎng)強(qiáng)度減小。豎直方向上Eyqmg,水平方向上Exq向右,故油滴向右下方運(yùn)動(dòng),故D項(xiàng)正確。,關(guān)鍵點(diǎn)撥物理情景的構(gòu)建 只需明確初始狀態(tài)油滴的受力大小及方向即可,與場(chǎng)強(qiáng)的方向及油滴電性的正負(fù)無關(guān)。 電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,分析等勢(shì)面的分布狀態(tài)變化是解題關(guān)鍵。 分析水平和豎直兩個(gè)方向上受力變化,從而判斷油滴運(yùn)動(dòng)情況。,12.(2016天津理綜,4,6分)如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng),將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線

41、位置,則() A.增大,E增大B.增大,Ep不變 C.減小,Ep增大D.減小,E不變,答案D極板移動(dòng)過程中帶電荷量Q保持不變,靜電計(jì)指針張角變化反映板間電勢(shì)差U的變化,由C=和C=可知,極板下移,d減小,C增大,U減小,又E=,則E不變,Ep不變,綜合 上述,只有D選項(xiàng)正確。,疑難突破設(shè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶電荷量為q,其在P點(diǎn)的電勢(shì)能等于將其從P點(diǎn)移到零電勢(shì)處(下極板)電場(chǎng)力做的功。,13.(2015天津理綜,7,6分)(多選)如圖所示,氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)E1,之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在屏上。整個(gè)裝置處于真空中,不

42、計(jì)粒子重力及其相互作用,那么() A.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多 B.三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大 C.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同 D.三種粒子一定打到屏上的同一位置,答案AD設(shè)粒子離開電場(chǎng)E1時(shí)速度為v,由動(dòng)能定理得qE1d1=mv2-0,v=,在電場(chǎng)E2中 y=at2,E2q=ma,L=vt,tan =,聯(lián)立以上方程得y=,tan =。所以,在電場(chǎng)E2中電場(chǎng)力 做功W=E2qy=,三種粒子電荷量相等,做功相等,A項(xiàng)正確。因?yàn)樵陔妶?chǎng)E2中y和tan 與q、 m無關(guān),故它們通過同一軌跡打到屏上同一點(diǎn),D項(xiàng)正確。對(duì)全程應(yīng)用動(dòng)能定理,設(shè)打到屏上的速度為v,則qE1d1+qE2y=mv2

43、-0,解得v2=(E1d1+),所以氕核打到屏上的速度最大,故B項(xiàng) 錯(cuò)誤。在加速電場(chǎng)中所用時(shí)間t1=,通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)到達(dá)屏所用時(shí)間t2=(L+L) ,所以總時(shí)間t=t1+t2,故氚核運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。,14.(2014山東理綜,18,6分)如圖,場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域abcd,水平邊ab長(zhǎng)為s,豎直邊ad長(zhǎng)為h。質(zhì)量均為m、帶電荷量分別為+q和-q的兩粒子,由a、c兩點(diǎn)先后沿ab和cd方向以速率v0進(jìn)入矩形區(qū)(兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中)。不計(jì)重力。若兩粒子軌跡恰好相切,則v0等于() A.B.C.D.,答案B因?yàn)閮闪Ｗ榆壽E恰好相切,切點(diǎn)為矩形區(qū)域中心,則對(duì)其中一

44、個(gè)粒子,水平方向=v 0t,豎直方向=at2且滿足a=,三式聯(lián)立解得v0=,故B正確。,15.(2015安徽理綜,23,16分)在xOy平面內(nèi),有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E(圖中未畫出),由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子,B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),如圖所示,其中l(wèi)0為常數(shù)。粒子所受重力忽略不計(jì)。求: (1)粒子從A到C過程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功; (2)粒子從A到C過程所經(jīng)歷的時(shí)間; (3)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速率。,答案(1)3qEl0(2)3(3),解析(1)WAC=qE(yA-yC)=3qEl0 (2)根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),粒子沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),由對(duì)稱性可知軌跡

45、最高點(diǎn)D在y軸上,可令tAD=tDB=T,則tBC=T 由qE=ma,得a= 又yD=aT2,yD+3l0=a(2T)2 解得T= 則AC過程所經(jīng)歷的時(shí)間t=3,C組教師專用題組 考點(diǎn)一電場(chǎng)力的性質(zhì),答案D乒乓球在兩極板中間時(shí),其左側(cè)會(huì)感應(yīng)出正電荷,A錯(cuò)誤;電場(chǎng)力和庫侖力是同一個(gè)力的不同稱謂,C錯(cuò)誤;乒乓球與右極板接觸則帶正電,在電場(chǎng)力作用下向左運(yùn)動(dòng)與左極板相碰,碰后帶上負(fù)電,又向右運(yùn)動(dòng)與右極板相碰,如此往復(fù)運(yùn)動(dòng),所以D正確,B錯(cuò)誤。,2.(2015海南單科,7,5分)(多選)如圖,兩電荷量分別為Q(Q0)和-Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè),a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間,b點(diǎn)位于

46、y軸O點(diǎn)上方。取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零。下列說法正確的是() A.b點(diǎn)電勢(shì)為零,電場(chǎng)強(qiáng)度也為零 B.正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零,所受電場(chǎng)力方向向右 C.將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn),必須克服電場(chǎng)力做功 D.將同一正的試探電荷先后從O、b兩點(diǎn)移到a點(diǎn),后者電勢(shì)能的變化較大,答案BC由兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布知:過Q和-Q連線的垂直平分線Ob的等勢(shì)面為零勢(shì)能面,因此將同一正的試探電荷先后從O、b兩點(diǎn)移到a點(diǎn)做的功相同,因此正試探電荷電勢(shì)能的變化相同,D錯(cuò)。點(diǎn)b在零勢(shì)能面上,b點(diǎn)電勢(shì)為零,由場(chǎng)強(qiáng)的合成法則知,b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不為零,方向平行x軸向右,A錯(cuò)。在a點(diǎn)放一正的試探電荷,所受的電場(chǎng)力方向向右

47、,當(dāng)沿x軸正方向移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減少,在O點(diǎn)減為零,過了O點(diǎn)電勢(shì)能為負(fù)值,所以正的試探電荷在a點(diǎn)電勢(shì)能大于零,反之若從O點(diǎn)移到a點(diǎn),電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向相反,因此電場(chǎng)力做負(fù)功即克服電場(chǎng)力做功,B、C正確。,3.(2013課標(biāo),15,6分,0.480)如圖,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn),a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q0)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)() A.kB.kC.kD.k,答案B由b點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零知,圓盤在b點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1與q在b點(diǎn)處產(chǎn)生

48、的場(chǎng)強(qiáng)E2大小相等,即:E1=E2=k,由對(duì)稱性,圓盤在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E3=k,q在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E4=k,方向與 E3相同,故d點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)Ed=E3+E4=k,B正確,A、C、D錯(cuò)誤。,評(píng)析本題考查點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的公式及電場(chǎng)的疊加,熟記點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式是解此題的基礎(chǔ),考慮到圓盤的電場(chǎng)的對(duì)稱分布及d點(diǎn)處是兩個(gè)電場(chǎng)的合成是解題的關(guān)鍵。難度中等。,4.(2013課標(biāo),18,6分,0.586)如圖,在光滑絕緣水平面上,三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上:a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則勻強(qiáng)電場(chǎng)

49、場(chǎng)強(qiáng)的大小為 () A.B. C.D.,答案B以小球c為研究對(duì)象,其受力如圖甲所示,其中F庫=,由平衡條件得:2F庫cos 30= Eqc 甲 乙 即:=Eqc,E= 此時(shí)a的受力如圖乙所示,+=,得qc=2q 即當(dāng)qc=2q時(shí)a可處于平衡狀態(tài),同理b亦恰好平衡,故選項(xiàng)B正確。,解題思路三小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則三小球均處于平衡狀態(tài),可選擇a、c小球受力分析,列出平衡方程求解,最后可對(duì)b進(jìn)行驗(yàn)證。,評(píng)析三球平衡是典型問題,充分考查了學(xué)生的想象、理解能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)工具能力,以及分析綜合能力。,5.(2017北京理綜,22,16分)如圖所示,長(zhǎng)l=1 m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定,下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶

50、電小球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,繩與豎直方向的夾角=37。已知小球所帶電荷量q=1.010-6 C,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=3.0103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求: (1)小球所受電場(chǎng)力F的大小。 (2)小球的質(zhì)量m。 (3)將電場(chǎng)撤去,小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小。,答案(1)3.010-3 N(2)4.010-4 kg(3)2.0 m/s,解析本題考查物體的平衡與動(dòng)能定理。 (1)F=qE=3.010-3 N (2)由=tan 37,得m=4.010-4 kg (3)由mgl(1-cos 37)=mv2,得 v=2.0 m/s

51、,解題指導(dǎo)(1)小球平衡時(shí),正確進(jìn)行受力分析。(2)撤去電場(chǎng)后,小球會(huì)從高處擺下,在小球從開始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,機(jī)械能守恒。,考點(diǎn)二電場(chǎng)能的性質(zhì),6.(2017江蘇單科,8,4分)(多選)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有() A.q1和q2帶有異種電荷 B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 C.負(fù)電荷從x1移到x2,電勢(shì)能減小 D.負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場(chǎng)力增大,答案AC本題考查識(shí)別-x圖象、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系。-x圖線的切線斜率表示場(chǎng)強(qiáng),由圖可知從x1到x2過程中,圖線切線斜率變小,到x2處斜率為0,即場(chǎng)強(qiáng)從

52、x1到x2一直減小,且E2=0,電場(chǎng)力F=Eq,負(fù)電荷從x1移動(dòng)到x2,受到電場(chǎng)力減小,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;沿x軸正方向電勢(shì)由負(fù)到正,故x軸上的兩個(gè)電荷q1、q2為異種電荷,選項(xiàng)A正確;由圖可知x1x2,負(fù)電荷由低電勢(shì)到高電勢(shì),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,選項(xiàng)C正確。,解題關(guān)鍵由U=Ed知-x圖線切線斜率表示場(chǎng)強(qiáng)E,x1=0,q1、q2分布在x1的兩側(cè)。,7.(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(xì)線懸掛于容器中,容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖所示。容器內(nèi)表面為等勢(shì)面,A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn),下列說法正確的是() A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大 B.小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面

53、的低 C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直 D.將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功不同,答案C電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,因?yàn)锳點(diǎn)處電場(chǎng)線較B點(diǎn)處稀疏,所以EAEB,A項(xiàng)錯(cuò)誤;沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,C項(xiàng)正確;電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。,知識(shí)歸納本題涉及的知識(shí)點(diǎn)有:如何用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱及電勢(shì)的高低,電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系,電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)。,評(píng)析本題是一道考查基礎(chǔ)知識(shí)的題,要求學(xué)生熟練掌握靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線與等勢(shì)面的特點(diǎn)及電場(chǎng)力做功的特點(diǎn),難度較小。,8.(2015江蘇單科,8,4分)(多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布

54、如圖所示。c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn),d點(diǎn)在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則() A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大D.c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低,答案ACD觀察題中圖可知a點(diǎn)附近電場(chǎng)線比b點(diǎn)附近電場(chǎng)線密,所以EaEb,A項(xiàng)正確;由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知ba,B項(xiàng)錯(cuò);由場(chǎng)強(qiáng)公式E=k和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知EcEd,C項(xiàng) 正確;當(dāng)取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0時(shí),c為負(fù)值,d為正值,所以dc,D項(xiàng)正確。,9.(2014重慶理綜,3,6分)如圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場(chǎng),實(shí)線和虛線分別表示電場(chǎng)線和等勢(shì)線。兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),設(shè)電場(chǎng)力對(duì)兩電子做的

55、功分別為Wa和Wb,a、b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb,則() A.Wa=Wb,EaEbB.WaWb,EaEb C.Wa=Wb,EaEbD.WaWb,EaEb,答案A由圖知a、b在同一等勢(shì)面上,故Uac=Ubc,又由W=qU知,Wa=Wb。又由于在同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)線密集處場(chǎng)強(qiáng)大,故EaEb,A正確。,10.(2014北京理綜,15,6分)如圖所示,實(shí)線表示某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線,虛線表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面。下列判斷正確的是() A.1、2兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等B.1、3兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 C.1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D.2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,答案D同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大,所以1點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于2、3兩點(diǎn)的

56、場(chǎng)強(qiáng),A、B錯(cuò)誤;同一等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,故C錯(cuò)誤,D正確。,11.(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?dú)?nèi)的場(chǎng)強(qiáng)處處為零;殼外空間的電場(chǎng),與將球殼上的全部電荷集中于球心O時(shí)在殼外產(chǎn)生的電場(chǎng)一樣。一帶正電的試探電荷(不計(jì)重力)從球心以初動(dòng)能Ek0沿OA方向射出。下列關(guān)于試探電荷的動(dòng)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A由于帶正電的試探電荷在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),不受電場(chǎng)力,沒有力做功,動(dòng)能不變,可知C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。在球殼外,電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增大,且由F庫=k可知隨r的增大,F庫減小,體現(xiàn) 為Ek-r圖線的

57、斜率減小,故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。,12.(2014大綱全國(guó),15,6分)地球表面附近某區(qū)域存在大小為150 N/C、方向豎直向下的電場(chǎng)。一質(zhì)量為1.0010-4 kg、帶電荷量為-1.0010-7 C的小球從靜止釋放,在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)下落10.0 m。對(duì)此過程,該小球的電勢(shì)能和動(dòng)能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80 m/s2,忽略空氣阻力)() A.-1.5010-4 J和9.9510-3 J B.1.5010-4 J和9.9510-3 J C.-1.5010-4 J和9.6510-3 J D.1.5010-4 J和9.6510-3 J,答案D電勢(shì)能的改變量:Ep=-W電=-qEh=1.50

58、10-4 J,動(dòng)能的改變量:Ek=W重+W電=mgh+qEh=9.6510-3 J,故D正確。,13.(2015四川理綜,6,6分)(多選)如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點(diǎn)是P,直徑MN水平。a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷),b固定在M點(diǎn),a從N點(diǎn)靜止釋放,沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫出)時(shí)速度為零。則小球a() A.從N到Q的過程中,重力與庫侖力的合力先增大后減小 B.從N到P的過程中,速率先增大后減小 C.從N到Q的過程中,電勢(shì)能一直增加 D.從P到Q的過程中,動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量,答案BC小球a從N到Q的過程中,重力不變,庫侖力F逐漸增大

59、,庫侖力F與重力的夾角逐漸變小,因此,F與mg的合力逐漸變大,A錯(cuò)誤。從N到P的過程中,重力沿速度方向的分力等于F沿速度反方向的分力時(shí),速率最大,B正確;從N到Q,F一直做負(fù)功,電勢(shì)能一直增加,C正確;從P到Q,根據(jù)能量守恒知電勢(shì)能的增加量和重力勢(shì)能的增加量之和等于動(dòng)能的減少量,所以電勢(shì)能的增加量小于動(dòng)能的減少量,D錯(cuò)誤。,14.(2017上海單科,13)靜電場(chǎng)中某電場(chǎng)線如圖所示。把點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),其電勢(shì)能增加1.210-7 J,則該點(diǎn)電荷帶電(選填“正”或“負(fù)”);在此過程中電場(chǎng)力做功為J。,答案負(fù)-1.210-7,解析從A到B,電勢(shì)能增加1.210-7 J,說明電場(chǎng)力做負(fù)功,

60、做功為-1.210-7 J,故電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,該點(diǎn)電荷帶負(fù)電。,考點(diǎn)三電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),15.(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(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向左。不計(jì)空氣阻力,則小球() A.做直線運(yùn)動(dòng)B.做曲線運(yùn)動(dòng) C.速率先減小后增大D.速率先增大后減小,答案BC剛開始時(shí)帶電小球所受重力與電場(chǎng)力的合力F跟v0不在同一條直線上,所以它一定做曲線運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。因重力與電場(chǎng)力的合力F為恒力,結(jié)合圖可知運(yùn)動(dòng)過程中合力F與速度之間的夾角由鈍角減小到銳角,其中直角時(shí)速率最小,所以帶電小球的速率先減小后增大,故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,

61、16.(2015海南單科,5,3分)如圖,一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)。在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q(q0)的粒子;在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子。在電場(chǎng)力的作用下,兩粒子同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距l(xiāng)的平面。若兩粒子間相互作用力可忽略,不計(jì)重力,則Mm為() A.32B.21C.52D.31,答案A因兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距l(xiāng)的平面,電荷量為q的粒子通過的 位移為l,電荷量為-q的粒子通過的位移為l,由牛頓第二定律知它們的加速度分別為a1= 、a2=,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有l(wèi)=a1t2=t2,l=a2t2=t2,得=。B

62、、C、D錯(cuò),A 對(duì)。,17.(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(chǎng)加速后,沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),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(chǎng)電壓為U0。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng),極板間電壓為U,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),板間距為d。 (1)忽略電子所受重力,求電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0和從電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離y。 (2)分析物理量的數(shù)量級(jí),是解決物理問題的常用方法。在解決(1)問時(shí)忽略了電子所受重力,請(qǐng)利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知U=2.0102 V,d=4.010-2 m,m=9.110-31 kg,e=1.610-19 C,g=10

63、 m/s2。,(3)極板間既有靜電場(chǎng)也有重力場(chǎng)。電勢(shì)反映了靜電場(chǎng)各點(diǎn)的能的性質(zhì),請(qǐng)寫出電勢(shì)的定義 式。類比電勢(shì)的定義方法,在重力場(chǎng)中建立“重力勢(shì)”G的概念,并簡(jiǎn)要說明電勢(shì)和“重力勢(shì)”的共同特點(diǎn)。,答案(1) (2)(3)見解析,解題指導(dǎo)這是屬于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中先加速再偏轉(zhuǎn)的問題,帶電粒子在加速電場(chǎng)中運(yùn)用功能關(guān)系(動(dòng)能定理)來列式,帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解來解答。,A組20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組 考點(diǎn)一電場(chǎng)力的性質(zhì),三年模擬,1.(2018山西五市聯(lián)考)(多選)如圖所示,帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中以初速度v0沿曲線從M運(yùn)動(dòng)到N(不計(jì)粒子的重力),這時(shí)突然使電場(chǎng)

64、方向反向而大小不變。在新的電場(chǎng)中,帶電粒子以后的運(yùn)動(dòng)情況(圖中三條虛線在N點(diǎn)都與MN相切),下列說法正確的是() A.可能沿曲線運(yùn)動(dòng)且電勢(shì)能減小 B.可能沿曲線運(yùn)動(dòng)且電勢(shì)能增大 C.可能沿直線運(yùn)動(dòng)且電勢(shì)能不變 D.可能沿曲線運(yùn)動(dòng)且電勢(shì)能增大,答案AB粒子在由M到N的過程中,所受到的電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),則電場(chǎng)反向后,其所受電場(chǎng)力也反向,可知電場(chǎng)反向后其可能沿曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。在由M到N過程中電場(chǎng)力與v的夾角可能為銳角,還可能為鈍角,不確定,同樣電場(chǎng)反向后兩者的夾角也不確定,則電場(chǎng)力可能做負(fù)功,還可能做正功,電勢(shì)能可能增加,還可能減少,則選項(xiàng)A、B正確。,2.(2017山西五校四聯(lián),

65、15)兩點(diǎn)電荷Q1、Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示。根據(jù)電場(chǎng)線的分布情況,下列判斷正確的是() A.Q1的電荷量小于Q2的電荷量 B.Q1的電荷量大于Q2的電荷量 C.Q1、Q2一定均為正電荷 D.Q1、Q2一定均為負(fù)電荷,答案A由電場(chǎng)線的分布情況可知,Q1的電荷量小于Q2的電荷量,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)殡妶?chǎng)線沒有標(biāo)出方向,不能斷定電荷的正負(fù),故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。,3.(2016湖南長(zhǎng)沙一模,17)如圖所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中一簇等勢(shì)線,相鄰等勢(shì)線之間的電勢(shì)差相等,實(shí)線為一帶電質(zhì)點(diǎn)(重力不計(jì))僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn),據(jù)此可知() A.a、b、c三條

66、等勢(shì)線中,a的電勢(shì)最高 B.電場(chǎng)中Q點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度比P點(diǎn)處大 C.該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在Q點(diǎn)處大 D.該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大,答案C由圖可知,P點(diǎn)處等勢(shì)線比Q點(diǎn)處密集,則P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)處大,該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在Q點(diǎn)處大,故B錯(cuò)、C對(duì);若帶電質(zhì)點(diǎn)從P向Q運(yùn)動(dòng),根據(jù)電場(chǎng)力、場(chǎng)強(qiáng)及等勢(shì)線的關(guān)系和合外力指向軌跡彎曲的凹側(cè)知電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,動(dòng)能減小;若從Q向P運(yùn)動(dòng),則電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,故帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)處的動(dòng)能,在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能,因不知質(zhì)點(diǎn)所帶電荷的電性,則無法判斷各等勢(shì)線電勢(shì)高低,故A、D錯(cuò)誤。,答案BD根據(jù)對(duì)稱性可知,E、F兩點(diǎn)電勢(shì)相等,則A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。根據(jù)對(duì)稱性及場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理可知,E點(diǎn)和F點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等而方向不同,O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,F點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于零,則C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。,思路分析本題考查了電場(chǎng)的相關(guān)知識(shí),意在考查考生利用場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理及對(duì)稱性,分析四個(gè)等量電荷形成電