2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 第8講 電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件.ppt

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專題整合突破 專題三電場(chǎng)和磁場(chǎng) 第8講電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 微網(wǎng)構(gòu)建 高考真題 1 2018 全國(guó) 16 如圖 三個(gè)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(shè)小球a b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k 則 D 2 多選 2018 全國(guó) 21 圖中虛線a b c d f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面 已知平面b上的電勢(shì)為2V 一電子經(jīng)過a時(shí)的動(dòng)能為10eV 從a到d的過程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV 下列說法正確的是 A 平面c上的電勢(shì)為零B 該電子可能到達(dá)不了平面fC 該電子經(jīng)過平面d時(shí) 其電勢(shì)能為4eVD 該電子經(jīng)過平面b時(shí)的速率是經(jīng)過d時(shí)的2倍 AB 解析 A對(duì) 因等勢(shì)面間距相等 由U Ed得相鄰虛線之間電勢(shì)差相等 由a到d eUad 6eV 故Uad 6V 各虛線電勢(shì)如圖所示 因電場(chǎng)力做負(fù)功 故電場(chǎng)方向向右 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低 c 0 BD 4 多選 2018 全國(guó) 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(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 現(xiàn)同時(shí)釋放a b 它們由靜止開始運(yùn)動(dòng) 在隨后的某時(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 BD 5 2018 北京 19 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)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 A 6 2018 天津 3 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 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 vM vN aM aNB vM vN M NC M N EpM EpND aM aN EpM EpN D 解析 因?yàn)镹點(diǎn)的電場(chǎng)線密 所以場(chǎng)強(qiáng)大 受到的電場(chǎng)力大 加速度大 即aM N 又由Ep q 知 帶負(fù)電粒子在電勢(shì)越低的位置 具有的電勢(shì)能越大 即EpMvN 若帶負(fù)電粒子由N向M運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做正功 則動(dòng)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?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) D 8 2018 北京 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 熱點(diǎn)聚焦 熱點(diǎn)一電場(chǎng)性質(zhì)的理解與應(yīng)用 3 電勢(shì)能變化的判斷 1 根據(jù)電荷電勢(shì)能公式判斷 Ep q 代數(shù)時(shí)注意正 負(fù)號(hào) Ep值的正 負(fù)代表大小 2 根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷 若電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功 電勢(shì)能減少 反之則增加 即WAB Ep 3 根據(jù)能量守恒定律判斷 電場(chǎng)力做功的過程是電勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程 若只有電場(chǎng)力做功 電的電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化 而總和應(yīng)保持不變 即當(dāng)動(dòng)能增加時(shí) 電勢(shì)能減少 多選 2018 山東省青島市二模 如圖所示 兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別位于x軸上的P Q兩點(diǎn) 其位置關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱 圓弧曲線是一個(gè)以O(shè)點(diǎn)為圓心的半圓 c點(diǎn)為半圓與y軸的交點(diǎn) a b兩點(diǎn)為一平行于x軸的直線與半圓的交點(diǎn) 下列說法正確的是 典例1 AD 解析 結(jié)合等量同號(hào)正電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)圖可知 a b兩點(diǎn)關(guān)于兩點(diǎn)電荷的連線的中垂線對(duì)稱 a b兩點(diǎn)電勢(shì)相同 A正確 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿電場(chǎng)線的切線方向 由圖可知 a b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同 故B錯(cuò)誤 方法總結(jié)兩個(gè)等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度分布特點(diǎn) 類題演練1 多選 2018 廣東省梅州市高三下學(xué)期二模 如圖 a 所示 A B C三點(diǎn)是在等量同種正電荷連線垂線上的點(diǎn) 一個(gè)帶電量為q 質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷從C點(diǎn)由靜止釋放 只在電場(chǎng)力作用下其運(yùn)動(dòng)的v t圖象如圖 b 所示 運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的圖線的切線斜率最大 圖中標(biāo)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(jié)論 電場(chǎng)力做功等于電荷電勢(shì)能增量的負(fù)值 來求 即W Ep 3 利用WAB quAB來求2 電場(chǎng)中功能關(guān)系的理解及應(yīng)用方法 1 若只有電場(chǎng)力做功 電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變 2 若只有電場(chǎng)力和重力做功 電勢(shì)能 重力勢(shì)能 動(dòng)能之和保持不變 3 除重力之外 其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化 4 所有力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化 熱點(diǎn)二電場(chǎng)中功能關(guān)系的綜合應(yīng)用 2018 山東省淄博 萊蕪高三下學(xué)期模擬 如圖所示 豎直固定的光滑絕緣細(xì)桿上O點(diǎn)套有一個(gè)電荷量為 q的小環(huán) 在桿的左側(cè)固定一個(gè)電荷量為 Q的點(diǎn)電荷 桿上a b兩點(diǎn)與Q正好構(gòu)成等邊三角形 c是ab的中點(diǎn) 使小環(huán)從O點(diǎn)無初速度釋放 小環(huán)通過a點(diǎn)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(shí)驗(yàn)中學(xué)高三下學(xué)期模擬 如圖甲所示 在光滑水平桌面內(nèi)xOy直角坐標(biāo)系中x軸上方區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng) 一帶電小球以某一初速度開始運(yùn)動(dòng) 先后與坐標(biāo)軸相交于a b兩點(diǎn) 圖中虛線為其運(yùn)動(dòng)軌跡線 已知b點(diǎn)電勢(shì)為零 由此可知 C A 小球帶正電B 小球從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中 重力勢(shì)能減小 電勢(shì)能增加 動(dòng)能減少C 小球從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中 電勢(shì)能增加量等于動(dòng)能減少量D 電勢(shì)沿x軸方向變化圖象如圖乙所示 解析 由小球的運(yùn)動(dòng)軌跡可知 小球受到的電場(chǎng)力方向向左 與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反 故小球帶負(fù)電 故A錯(cuò)誤 小球在水平桌面上從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中 重力不做功 重力勢(shì)能不變 電場(chǎng)力做負(fù)功 電勢(shì)能增加 故動(dòng)能減小 故B錯(cuò)誤 C正確 x圖象的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度 而該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng) 故圖乙錯(cuò)誤 故D錯(cuò)誤 故選C 熱點(diǎn)三平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析 多選 2018 河南省開封市高三下學(xué)期5月模擬 電源 開關(guān)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(dāng)開關(guān)S閉合 并且無光照射光敏電阻R3時(shí) 一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點(diǎn) 當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R3時(shí) 光敏電阻的阻值變小 則 A 液滴向下運(yùn)動(dòng)B 液滴向上運(yùn)動(dòng)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(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R3時(shí) 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(chǎng)強(qiáng)增大 液滴所受的電場(chǎng)力增大 液滴向上運(yùn)動(dòng) 故A錯(cuò)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(cuò)誤 類題演練3 2018 吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三下學(xué)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(shí)可以理解為短路 反向通電時(shí)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(guān) 電路穩(wěn)定后 一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài) 下列說法正確的是 A 上極板上移 帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)B 上極板上移 P點(diǎn)電勢(shì)升高C 上極板下移 帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)D 上極板下移 P點(diǎn)電勢(shì)升高 D 1 帶電粒子在電場(chǎng)中受力分析時(shí)的注意事項(xiàng) 1 對(duì)于電子 質(zhì)子 粒子 其他原子核或正 負(fù)離子等帶電粒子 均可不計(jì)重力作用 在解題時(shí)沒有特殊說明可忽略重力 2 對(duì)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(yuǎn)小于電場(chǎng)力qE時(shí) 也可忽略重力 3 根據(jù)題意進(jìn)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(shí)也應(yīng)忽略重力 熱點(diǎn)四帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 2 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 1 勻強(qiáng)電場(chǎng)中 v0與E平行時(shí) 優(yōu)先用功能關(guān)系求解 若不行 則用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 2 非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 只能用功能關(guān)系求解3 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) v0垂直于E的方向 如圖所示 2018 山東省濰坊市高三下學(xué)期一模 如圖所示 兩豎直虛線間距為L(zhǎng) 之間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng) 自該區(qū)域左側(cè)的A點(diǎn)將質(zhì)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(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域 并從該區(qū)域的右邊界離開 已知N離開電場(chǎng)時(shí)的位置與A點(diǎn)在同一高度 M剛離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的8倍 不計(jì)空氣阻力 重力加速度大小為g 已知A點(diǎn)到左邊界的距離也為L(zhǎng) 典例4 1 求該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)時(shí)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(shí)的初速度忽略不計(jì) 電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0 電容器板長(zhǎng)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(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示 每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)間都極短 可以認(rèn)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(shí)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(zhǎng)