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高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題3 第1課 帶電粒子在電場中的運動課件.ppt

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高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題3 第1課 帶電粒子在電場中的運動課件.ppt

第1課 帶電粒子在電場中的運動,題型一、 電場性質(zhì)的理解與應(yīng)用,例1 (2015新課標(biāo))如圖所示,直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點,四點處的電勢分別為M、N、P、Q,一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中,電場力所做的負(fù)功相等,則( ) A直線a位于某一等勢面內(nèi),MQ B直線c位于某一等勢面內(nèi),MN C若電子由M點運動到Q點,電場力做正功 D若電子由P點運動到Q點,電場力做負(fù)功,方法點撥:電場性質(zhì)的判斷思路 (1)明確電場的電場線與等勢面的分布規(guī)律; (2)利用電場線的疏密分布規(guī)律或場強(qiáng)的疊加原理判定場強(qiáng)的強(qiáng)弱; (3)根據(jù)電場線的方向、電場線的疏密及電勢能的大小分析電勢的高低; (4)應(yīng)用電場力做功與電勢能改變之間的關(guān)系判定電勢能的大小或電場力做功情況,題型二、與平行板電容器有關(guān)的電場問題,例2 (2015新課標(biāo))如圖,兩平行的帶電金屬板水平放置若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒,微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)45,再由a點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動 C向正下方做勻加速運動 D向左下方做勻加速運動,解析:現(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)時,兩板間的電場強(qiáng)度不變,電場力也不變,所以現(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)后,帶電微粒受兩大小相等的力的作用,合力方向向左下方,故微粒將向左下方做勻加速運動,故D正確,A、B、C錯誤 答案:D,方法點撥:(1)明確平行板電容器中的哪些物理量是不變的,哪些物理量是變化的以及怎樣變化 (2)根據(jù)控制變量法對電容的變化進(jìn)行綜合分析,得出結(jié)論,變式訓(xùn)練 2(2015天津高考)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線水平向右的加速電場E1,之后進(jìn)入電場線豎直向下的勻強(qiáng)電場E2發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在屏上整個裝置處于真空中,不計粒子重力及其相互作用,那么(AD) A偏轉(zhuǎn)電場E2對三種粒子做功一樣多 B三種粒子打到屏上的速度一樣大 C三種粒子運動到屏上所用的時間相同 D三種粒子一定打到屏上的同一位置,題型三、 帶電粒子在電場中的加速或偏轉(zhuǎn),例3 (2015新課標(biāo))如圖,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強(qiáng)電場中運動,A、B為其運動軌跡上的兩點已知該粒子在A點的速度大小為v0,方向與電場方向的夾角為60;它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30.不計重力求A、B兩點間的電勢差,方法點撥:高考對電場強(qiáng)度的考查,往往會和對電勢的考查結(jié)合在一起進(jìn)行,目的就是刻意對考生制造思維上的混亂,以此來考查考生對物理基本概念的區(qū)分和辨別能力,題型四、 帶電體在電場中的運動,例4 (2015四川高考)如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點是P,直徑MN水平,a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷),b固定在M點,a從N點靜止釋放,沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達(dá)某點Q(圖中未畫出)時速度為零則小球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,電勢能一直增加 D從P到Q的過程中,動能減少量小于電勢能增加量,解析:a球從N點靜止釋放后,受重力mg、b球的庫侖斥力FC和槽的彈力N作用,a球在從N到Q的過程中,mg與FC的夾角逐漸減小,不妨選假設(shè)FC的大小不變,隨著的減小mg與FC的合力F將逐漸增大,況且,由庫侖定律和圖中幾何關(guān)系可知,隨著的減小FC逐漸增大,因此F一直增加,故選項A錯誤;在a球在從N到Q的過程中,a、b兩小球距離逐漸變小,電場力一直做負(fù)功,電勢能一直增加,故選項C正確;顯然在從P到Q的過程中,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知,其電勢能增加量等于其機(jī)械能的減少量,b球在Q點時的重力勢能大于其在P點時的重力勢能,因此該過程中動能一定在減少,且其減少量一定等于其電勢能與重力勢能大于其在P點時的重力勢能,因此該過程中動能一定在減少,且其減少量一定等于其電勢能與重力勢能增加量之和,故選項D錯誤;既然在從P到Q的過程中,b球的動能在減少,因此其速率也在減小,而開始在N點時速率為0,開始向下運動中,其速率必先增大,故選項B正確 答案:BC,方法點撥:帶電體在電場中運動問題的分析思路 (1)分析物體的運動規(guī)律,區(qū)分是在電場中的直線運動還是偏轉(zhuǎn)運動問題 (2)對于直線運動問題,可根據(jù)對物體的受力分析與運動分析,從以下兩種途徑進(jìn)行處理: 如果是帶電體受恒定電場力作用下的直線運動問題,應(yīng)用牛頓第二定律找出加速度,結(jié)合運動學(xué)公式確定帶電體的速度、位移等 如果是非勻強(qiáng)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,研究帶電體的速度變化運動的位移等 (3)當(dāng)帶電體從一個電場區(qū)域進(jìn)入另一個電場區(qū)域時,要注意分析帶電體的運動規(guī)律的變化及兩區(qū)域電場交界處的有關(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,變式訓(xùn)練 4(2015廣東高考)如圖所示的水平勻強(qiáng)電場中,將兩個帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動到同一水平線上的不同位置,釋放后,M、N保持靜止,不計重力,則(BD) AM的帶電量比N大 BM帶負(fù)電荷,N帶正電荷 C靜止時M受到的合力比N大 D移動過程中勻強(qiáng)電場對M做負(fù)功,解析:本題考查了靜電場知識,由于電場中M、N都保持靜止,以M、N整體為研究對象,根據(jù)平衡條件和電場強(qiáng)度方向的規(guī)定,可判斷出M、N一定帶等量的異種電荷,選項A錯誤;若M帶正電,N帶負(fù)電,則M、N不能保持靜止,要相互靠近,不符題意,故只能M帶負(fù)電,N帶正電,選項B正確;靜止時,M、N所受的合力均為0,選項C錯誤;根據(jù)電勢能Epq,由于M帶負(fù)電,沿電場線方向電勢降低,在移動M過程中電勢能增加,電場力對M做負(fù)功(或者由功WEqscos ,為電場力和位移的方向夾角為鈍角,W0,做負(fù)功),

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