2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 第9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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第9講電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 總綱目錄 考點(diǎn)1電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算 1 常用的公式 2 類比法 對(duì)稱法求解電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) 1 類比法 當(dāng)空間某一區(qū)域同時(shí)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的電場(chǎng) 由各自獨(dú)立的場(chǎng)源電荷所激發(fā) 時(shí) 某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E等于各電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)在該點(diǎn)的矢量和 遵循平行四邊形定則 可以類比力的合成 2 對(duì)稱法 1 如圖所示 M N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn) O點(diǎn)為半圓弧的圓心 MOP 60 電荷量相等 電性相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M N兩點(diǎn) 這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1 若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn) 則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2 E1與E2之比為 A 2 1B 1 2C 2 D 4 答案A如圖所示 不妨設(shè)M N處分別放置電荷量為 q q的點(diǎn)電荷 則E1 E2 E1 E2 2 1 A對(duì) B C D錯(cuò) 2 2018浙江湖州質(zhì)檢 均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的點(diǎn)電荷電場(chǎng) 如圖所示 在球面AB上均勻分布正電荷 總電荷量為q 球面半徑為R 球心為O CD為球面AB的對(duì)稱軸 在軸線上有M N兩點(diǎn) 且OM ON 2R A1A B1B CD 已知球面A1B1在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E 靜電力常量為k 則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 A EB EC ED E 答案C若球完整 則帶電荷量Q q 則球在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)E0 根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理 除去A1B1球面后 球在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)E1 E0 E E 由對(duì)稱性可知球殼在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于E1 C正確 3 多選 空間有一與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng) 紙面內(nèi)的A B C三點(diǎn)位于以O(shè)點(diǎn)為圓心 半徑R 10cm的圓周上 并且 AOC 90 BOC 120 如圖所示 現(xiàn)把一個(gè)電荷量q 1 10 5C的正電荷從A移到B 電場(chǎng)力做功 1 10 4J 從B移到C 電場(chǎng)力做功3 10 4J 則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向和大小是 A 場(chǎng)強(qiáng)大小為200V mB 場(chǎng)強(qiáng)大小為200V mC 場(chǎng)強(qiáng)方向垂直O(jiān)A向右D 場(chǎng)強(qiáng)方向垂直O(jiān)C向下 答案ACUAB V 10V UBC V 30V 則UAC UAB UBC 20V 若設(shè) C 0 則 A 20V B 30V 延長(zhǎng)AO則與BC的連線交于BC的三等分點(diǎn)D點(diǎn) D點(diǎn)的電勢(shì)應(yīng)為20V 則AD為電勢(shì)為20V的等勢(shì)面 故場(chǎng)強(qiáng)方向垂直O(jiān)A向右 大小為E V m 200V m 故A C正確 考點(diǎn)2電場(chǎng)性質(zhì)的綜合問(wèn)題 1 電場(chǎng)性質(zhì)的判斷方法 2 根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判斷粒子的受力及運(yùn)動(dòng)情況 1 確定受力方向的依據(jù) 曲線運(yùn)動(dòng)的受力特征 帶電粒子受力總指向曲線的凹側(cè) 電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向的關(guān)系 正電荷的受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同 負(fù)電荷則相反 場(chǎng)強(qiáng)方向與電場(chǎng)線或等勢(shì)面的關(guān)系 電場(chǎng)線的切線方向或等勢(shì)面的法線方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向 2 比較加速度大小的依據(jù) 電場(chǎng)線或等差等勢(shì)面越密 E越大 F qE越大 a 越大 3 判斷加速或減速的依據(jù) 電場(chǎng)力與速度成銳角 鈍角 電場(chǎng)力做正功 負(fù)功 速度增加 減小 3 x圖線的斜率表示沿x方向的電場(chǎng)強(qiáng)度根據(jù) x圖像可以確定沿x方向電場(chǎng)的方向 電場(chǎng)力的方向 從而可確定粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和電勢(shì)能的變化情況 1 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(shuō)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 x圖線的切線斜率表示場(chǎng)強(qiáng) 由圖可知從x1到x2過(guò)程中 圖線切線斜率變小 到x2處斜率為0 即場(chǎng)強(qiáng)從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 x1 x2 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 2 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(shuō)法正確的是 A 電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B 若aA aB 則Q靠近M端且為正電荷C 無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA EpBD B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì) 答案BC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?M N 若aA aB 則A靠近場(chǎng)源電荷Q 即Q靠近M端且為正電荷 選項(xiàng)B正確 若電子由A B 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EpA B 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 3 2018湖北黃石二調(diào) 如圖所示 一個(gè) V 形玻璃管ABC倒置于豎直平面內(nèi) 并處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E 1 103V m 方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 一個(gè)重力為G 1 10 3N 電荷量為q 2 10 6C的帶負(fù)電小滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 小滑塊與管壁的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 5 已知管長(zhǎng)AB BC L 2m 傾角 37 B點(diǎn)處是一段很短的光滑圓弧管 sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 下列說(shuō)法正確的是 A B A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為2000VB 小滑塊從A點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增大C 小滑塊第一次速度為零的位置在C處D 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最后靜止 小滑塊通過(guò)的總路程為3m 答案DUBA ELsin 1 2 103V A錯(cuò)誤 小滑塊從A點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中 電場(chǎng)力做正功 電勢(shì)能減小 B錯(cuò)誤 小滑塊受到豎直向上的電場(chǎng)力F qE 2 10 3N 2G 重力和電場(chǎng)力的合力大小等于G 方向豎直向上 可以把電場(chǎng)力與重力的合力等效為一個(gè)豎直向上的 重力 小滑塊開(kāi)始沿玻璃管運(yùn)動(dòng)的加速度為a1 g sin cos 2m s2 所以小滑塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v 2m s 在BC段 小滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng) 加速度大小為a2 g sin cos 10m s2 所以第一次速度為0的位置到B點(diǎn)的距離為x 0 4m C錯(cuò)誤 小滑塊第一次速度減為零后 又反向向B加速運(yùn)動(dòng) 到B后又減速向A運(yùn)動(dòng) 這樣不 斷地往復(fù) 最后停在B點(diǎn) 根據(jù)能量守恒定律 有GLsin Gscos 解得s 3m 即小滑塊通過(guò)的總路程為3m D正確 考點(diǎn)3與平行板電容器相關(guān)的電場(chǎng)問(wèn)題 1 三個(gè)關(guān)系式 1 對(duì)于平行板電容器 板間電場(chǎng)可理想化處理 認(rèn)為板間為勻強(qiáng)電場(chǎng) 不考慮邊緣效應(yīng) 2 三個(gè)關(guān)系式 定義式C 決定式C 關(guān)系式E 2 兩個(gè)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(shí)相當(dāng)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(kāi) 電容器所帶電荷量不變 此時(shí)若只改變兩板間距離 則板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變 3 當(dāng)有電容器的回路接有二極管時(shí) 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 1 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(shuō)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 答案A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) 2 如圖所示 平行板電容器與恒壓電源連接 電子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向射入并穿過(guò)平行板間的電場(chǎng) 若僅使電容器上極板上移 設(shè)電容器極板上所帶電荷量為Q 電子穿出平行板時(shí)在垂直于板面方向偏移的距離為y 以下說(shuō)法正確的是 A Q減小 y不變B Q減小 y減小C Q增大 y減小D Q增大 y增大 答案B上極板上移 兩板間距增大 電容器電容減小 板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小 由Q CU可知 Q減小 C D均錯(cuò)誤 由y 可知 因E減小 電子偏轉(zhuǎn)距離y減小 故B正確 A錯(cuò)誤 3 2018河北衡水檢測(cè) 多選 如圖所示 平行板電容器與直流電源 理想二極管 正向電阻為零可以視為短路 反向電阻無(wú)窮大可以視為斷路 連接 電源負(fù)極接地 初始電容器不帶電 閉合開(kāi)關(guān)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(shuō)法正確的是 A 減小極板間的正對(duì)面積 帶電油滴會(huì)向上移動(dòng) 且P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)降低B 將上極板下移 則P點(diǎn)的電勢(shì)不變C 將下極板下移 則P點(diǎn)的電勢(shì)升高D 無(wú)論哪個(gè)極板上移還是下移 帶電油滴都不可能向下運(yùn)動(dòng) 答案CD二極管具有單向?qū)щ娦?閉合開(kāi)關(guān)后電容器充電 電容器的電容C 極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E 整理得E 油滴靜止 則qE mg 減小極板間的正對(duì)面積S 由于二極管具有單向?qū)щ娦?電容器不能放電 所以電場(chǎng)強(qiáng)度E變大 油滴所受電場(chǎng)力變大 會(huì)向上移動(dòng) P點(diǎn)與下極板的距離不變 E變大 則P點(diǎn)的電勢(shì)升高 故A錯(cuò)誤 將上極板向下移動(dòng) d變小 電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E 變大 P點(diǎn)與下極板的距離不變 P點(diǎn)的電勢(shì)升高 故B錯(cuò)誤 將下極板向下移動(dòng) d變大 由C 可知 C變小 由于二極管具有單向?qū)?電性 電容器不能放電 由E 可知電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變 P點(diǎn)與下極板的距離變大 P點(diǎn)與下極板間的電勢(shì)差變大 P點(diǎn)的電勢(shì)升高 故C正確 上極板上移或下極板下移時(shí) d變大 由C項(xiàng)分析知電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變 油滴所受電場(chǎng)力不變 油滴靜止不動(dòng) 上極板下移或下極板上移時(shí) d變小 由B項(xiàng)分析知電場(chǎng)力變大 電場(chǎng)力大于重力 油滴所受合力向上 油滴向上運(yùn)動(dòng) 故D正確 方法技巧平行板電容器問(wèn)題的分析思路 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 應(yīng)用平行板電容器的決定式C 分析電容器電容的變化 3 應(yīng)用電容的定義式C 分析電容器所帶電荷量和兩板間電壓的變化情況 4 根據(jù)控制變量法對(duì)電容的變化進(jìn)行綜合分析 得出結(jié)論 考點(diǎn)4帶電粒子 帶電體 在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 命題角度1帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)例1 2018北京朝陽(yáng)一模 反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一 它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波 其振蕩原理與下述過(guò)程類似 已知靜電場(chǎng)的方向平行于x軸 其電勢(shì) 隨x的分布如圖所示 一質(zhì)量m 1 0 10 20kg 電荷量q 1 0 10 9C的帶負(fù)電的粒子從 1cm 0 點(diǎn)由靜止開(kāi)始 僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng) 忽略粒子的重力等因素 求 1 x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小之比 2 該粒子運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能Ekm 3 該粒子運(yùn)動(dòng)的周期T 答案 1 2 2 0 10 8J 3 3 0 10 8s 解析 1 由題圖可知 x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小E1 V m 2 0 103V m x軸右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小E2 V m 4 0 103V m 所以 2 粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)時(shí)速度最大 根據(jù)動(dòng)能定理有qE1 x Ekm 其中x 1 0 10 2m聯(lián)立 式并代入數(shù)據(jù)可得Ekm 2 0 10 8J 3 設(shè)粒子在原點(diǎn)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1 t2 在原點(diǎn)時(shí)的速度為vm 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vm t1 vm t2 又Ekm m T 2 t1 t2 聯(lián)立 式并代入數(shù)據(jù)可得T 3 0 10 8s 命題角度2帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)例2 多選 如圖所示 氕核 氘核 氚核三種粒子從同一位置無(wú)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 解析設(shè)粒子離開(kāi)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(wú)關(guān) 故它們通過(guò)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 mv 2 0 解得v 2 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(guò)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 命題角度3帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例3 2018湖北荊門(mén)元月調(diào)考 多選 如圖所示 在豎直平面內(nèi)xOy坐標(biāo)系中分布著與水平方向成45 角的勻強(qiáng)電場(chǎng) 將一質(zhì)量為m 帶電荷量為q的小球 以某一初速度從O點(diǎn)豎直向上拋出 它的軌跡恰好滿足拋物線方程x ky2 且小球通過(guò)點(diǎn)P 已知重力加速度為g 則 A 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為B 小球初速度的大小為C 小球通過(guò)點(diǎn)P時(shí)的動(dòng)能為 D 小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中 電勢(shì)能減少 命題角度4帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例4一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示 在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中 有一個(gè)帶電粒子于t 0時(shí)刻由靜止釋放 若帶電粒子只受電場(chǎng)力作用 則下列說(shuō)法中正確的是 A 帶電粒子只向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)B 0 2s內(nèi) 電場(chǎng)力所做的功等于零C 4s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)D 2 5 4s內(nèi) 電場(chǎng)力的沖量等于零 1 2018湖南長(zhǎng)沙模擬 多選 如圖所示 一質(zhì)量為m 電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E 區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng) ON與水平面的夾角為30 重力加速度為g 且mg qE 則 A 電場(chǎng)方向豎直向上B 小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g C 小球上升的最大高度為D 若小球在初始位置的電勢(shì)能為零 則小球電勢(shì)能的最大值為 答案BD如圖所示 由于帶電小球沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 其合力在ON直線上 而mg qE 由三角形定則可知 電場(chǎng)方向與ON方向成120 角 A項(xiàng)錯(cuò)誤 由圖中幾何關(guān)系可知 小球所受合力大小為mg 由牛頓第二定律可知a g 方向與初速度方向相反 B項(xiàng)正確 設(shè)帶電小球上升的最大高度為h 由動(dòng)能定理可得 mg 2h 0 m 解得h C項(xiàng)錯(cuò)誤 小球上升過(guò)程中 當(dāng)速度為零時(shí) 其電勢(shì)能最大 則Ep qE 2hcos120 D項(xiàng)正確 2 2018湖北黃岡模擬 靜電噴漆技術(shù)具有效率高 質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn) 其裝置示意圖如圖所示 A B為兩塊水平放置的平行金屬板 間距d 1 0m 兩板間有方向豎直向上 大小為E 1 0 103N C的勻強(qiáng)電場(chǎng) 在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P 油漆噴槍的半圓形噴口可向各個(gè)方向均勻地噴出初速度大小均為v0 1 0m s 質(zhì)量均為m 5 0 10 14kg 帶電荷量均為q 2 0 10 15C的帶電油漆微粒 不計(jì)微粒所受空氣阻力及微粒間相互作用 油漆微粒最后都落在金屬板B上 取g 10m s2 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A 沿水平方向噴出的微粒運(yùn)動(dòng)到B板所需時(shí)間為0 2sB 沿不同方向噴出的微粒 從噴出至到達(dá)B板 電場(chǎng)力做功為2 0 10 12JC 若其他條件均不變 d增大為原來(lái)的2倍 則噴涂面積增大為原來(lái)的2倍D 若其他條件均不變 E增大為原來(lái)的2倍 則噴涂面積減小為原來(lái)的 答案D沿水平方向噴出的微粒做類平拋運(yùn)動(dòng) 在豎直方向上 加速度a m s2 50m s2 根據(jù)d at2得 t s 0 2s 故A正確 沿不同方向噴出的微粒 從噴出至到達(dá)B板 電場(chǎng)力做功為W qEd 2 0 10 15 1 0 103 1 0J 2 0 10 12J 故B正確 若其他條件均不變 d增大為原來(lái)的2倍 根據(jù)d at2得 t變?yōu)樵瓉?lái)的倍 則噴涂面積的半徑變?yōu)樵瓉?lái)的倍 面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 故C正確 若其他條件不變 E增大為原來(lái)的2倍 則加速度a m s2 90m s2 加速度變?yōu)樵瓉?lái)的倍 時(shí)間t變?yōu)樵瓉?lái)的 噴涂面積的半徑變?yōu)樵瓉?lái)的 面積減小為原來(lái)的 故D錯(cuò)誤 1 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 2 2018課標(biāo) 16 6分 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(kù)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 A a b的電荷同號(hào) k B a b的電荷異號(hào) k C a b的電荷同號(hào) k D a b的電荷異號(hào) k 答案D本題考查庫(kù)侖定律及矢量合成 若a b的電荷同號(hào) 則c所受庫(kù)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(kù)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(kù)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 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 即D項(xiàng)正確 由題意無(wú)法判定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 故A C項(xiàng)均錯(cuò)誤 4 2018課標(biāo) 21 6分 多選 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(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV 從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV 下列說(shuō)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(guò)平面d時(shí) 其電勢(shì)能為4eVD 該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍 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(guò)程中克服電場(chǎng)力做功6eV 說(shuō)明電場(chǎng)方向由a f 且Uad 3Uab 3Ubc 3Ucd 3Udf 6V 故Uab Ubc Ucd Udf 2V 又因?yàn)?b 2V 故 a 4V c 0V d 2V f 4V 可知A項(xiàng)正確 Eka 10eV 從a到f過(guò)程中 需克服電場(chǎng)力做功8eV Eka W電 因?yàn)椴恢离娮拥倪\(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(guò)平面d時(shí) 其電勢(shì)能為2eV 故C項(xiàng)錯(cuò)誤 經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的動(dòng)能為8eV 經(jīng)過(guò)平面d時(shí)的動(dòng)能為4eV 又知Ek mv2 故 D項(xiàng)錯(cuò)誤 5 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 現(xiàn)同時(shí)釋放a b 它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 在隨后的某時(shí)刻t a b經(jīng)過(guò)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(shuō)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xa xb 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及牛頓第二定律可得 x t2 則maEkb 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)誤 6 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 現(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(guò)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 Ea Eb 4 1B Ec Ed 2 1C Wab Wbc 3 1D Wbc Wcd 1 3 答案AC本題考查場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì) 由圖可知 ra 1m a 6V rb 2m b 3V rc 3m c 2V rd 6m d 1V 由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E 得Ea Eb Ec Ed 36 9 4 1 A正確 B錯(cuò)誤 由WAB qUAB q A B 得Wab Wbc Wcd a b b c c d 3 1 1 故C正確 D錯(cuò)誤 7 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10V 17V 26V 下列說(shuō)法正確的是 A 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2 5V cmB 坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1VC 電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eVD 電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn) 電場(chǎng)力做功為9eV