2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 電場與磁場 第1講 電場及帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)課件.ppt

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建體系?記要點(diǎn),研考向?提能力,做真題?明考向,4,限訓(xùn)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(yùn)動(dòng),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(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(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(shí)刻，a的動(dòng)能比b的大C．在t時(shí)刻，a和b的電勢能相等D．在t時(shí)刻，a和b的動(dòng)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(diǎn)電荷的電場中，任一點(diǎn)的電勢φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示．電場中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場強(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φa已在圖中用坐標(biāo)(ra，φa)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)的過程中，電場力所做的功分別為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,5．(多選)(2017高考全國卷Ⅲ，T21)一勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢分別為10V、17V、26V．下列說法正確的是()A．電場強(qiáng)度的大小為2.5V/cmB．坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為1VC．電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的低7eVD．電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場力做功為9eV,答案：ABD,■命題特點(diǎn)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(diǎn)主要集中在電場強(qiáng)度、電場線的用途、電勢能的變化、電勢高低的判斷、勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)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(qiáng)、電勢、電勢能等基本概念進(jìn)行考查，也可能會出現(xiàn)以帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)為背景考查學(xué)生建模能力和數(shù)學(xué)處理能力的計(jì)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(yùn)動(dòng)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(shí)際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，如靜電除塵、電容式傳感器、噴墨打印機(jī)、示波器等．,1．電場強(qiáng)度的判斷(1)場強(qiáng)方向是電場中正電荷受力方向，也是電場線上某點(diǎn)的切線方向．(2)電場強(qiáng)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(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，總和應(yīng)保持不變，即當(dāng)動(dòng)能增加時(shí)，電勢能減少．,1．(2018山東濟(jì)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(qiáng)度較大的地方電場線一定較疏B．沿電場線方向，電場強(qiáng)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(yùn)動(dòng)的軌跡,解析：電場強(qiáng)度較大的地方電場線一定較密集，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；沿電場線方向，電場強(qiáng)度不一定越來越小，例如勻強(qiáng)電場，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；沿電場線方向，電勢一定越來越低，選項(xiàng)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(shí)電場線才與帶電粒子的軌跡重合，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C,2．(2018甘肅武威第六次段考)如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中以O(shè)為中心的橢圓上有A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)，在其一個(gè)焦點(diǎn)P上放一負(fù)點(diǎn)電荷，下列判斷正確的是()A．B、E兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B．A點(diǎn)電勢比D點(diǎn)電勢高C．將一負(fù)點(diǎn)電荷由B沿BCDE移到E點(diǎn)，電場力做功為零D．同一正點(diǎn)電荷在D點(diǎn)的電勢能小于在C點(diǎn)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(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同，所以電場強(qiáng)度不同，故A錯(cuò)誤．D點(diǎn)到負(fù)電荷的距離大于A點(diǎn)到負(fù)電荷的距離，離負(fù)電荷越遠(yuǎn)電勢越高，則知D的電勢高于A點(diǎn)的電勢，故B錯(cuò)誤．B、E兩點(diǎn)電勢相等，負(fù)點(diǎn)電荷在B、E兩點(diǎn)的電勢能相等，所以負(fù)點(diǎn)電荷由B沿BCDE移到E點(diǎn)，電場力做功為零，故C正確．D點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)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(diǎn)的電勢能大于在C點(diǎn)的電勢能，故D錯(cuò)誤．答案：C,答案：BD,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，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娦裕瑢⑹闺娙萜鞯某潆娀蚍烹娛艿较拗疲?4．(多選)將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強(qiáng)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?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话隑．保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒tU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(dāng)電容器極板Q移至虛線處時(shí)，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(qiáng)度減小D．極板所帶電荷量不變，電場強(qiáng)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?fàn)顟B(tài)，且此時(shí)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(xué)第六次調(diào)研)在直角坐標(biāo)系中，三個(gè)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(qiáng)電場，電場強(qiáng)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(qiáng)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(jì))從AB邊上的A點(diǎn)由靜止釋放，恰好能通過E點(diǎn)，求CED區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E1的大?。?2)保持(1)問中電場強(qiáng)度不變，若在正方形區(qū)域ABOC內(nèi)的某些點(diǎn)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(diǎn)，則釋放的坐標(biāo)值x、y間應(yīng)滿足什么關(guān)系？,[思路探究](1)帶電粒子從A點(diǎn)釋放后在兩個(gè)電場區(qū)域內(nèi)分別做什么運(yùn)動(dòng)？(2)帶電粒子都經(jīng)過N點(diǎn)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(yùn)動(dòng)問題的分析思路(1)首先分析粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定粒子在電場中做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，如例題中在ABOC區(qū)域做直線運(yùn)動(dòng)，在CDE區(qū)域做類平拋運(yùn)動(dòng)．,(2)對于直線運(yùn)動(dòng)問題，可根據(jù)對粒子的受力分析與運(yùn)動(dòng)分析，從以下兩種途徑進(jìn)行處理：①如果是帶電粒子在恒定電場力作用下的直線運(yùn)動(dòng)問題，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等．②如果是非勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)，一般利用動(dòng)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(yùn)動(dòng)的位移等．,(3)對于曲線運(yùn)動(dòng)問題，一般是類平拋運(yùn)動(dòng)模型，通常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法處理．通過對帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析，借助運(yùn)動(dòng)的合成與分解，尋找兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，再應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，如例題中第(2)(3)問的處理方法．(4)當(dāng)帶電粒子從一個(gè)電場區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)電場區(qū)域時(shí)，要注意分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)．以A為坐標(biāo)原點(diǎn)在水平面建立直角坐標(biāo)系，y軸與擋板AB重合，x軸上固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷Q.將一個(gè)帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放到擋板的左側(cè)的P處，在靜電力作用下小球沿?fù)醢逑駻運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是()A．小球帶負(fù)電B．由P點(diǎn)到A點(diǎn)小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．P點(diǎn)的場強(qiáng)比A點(diǎn)的場強(qiáng)大D．小球在P點(diǎn)的電勢能比在A點(diǎn)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?fù)醢逑駻運(yùn)動(dòng)，說明帶電小球受到的是庫侖引力，小球帶負(fù)電，選項(xiàng)A正確；由于點(diǎn)電荷Q的電場不是勻強(qiáng)電場，帶電小球在運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)點(diǎn)電荷電場特征，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度比A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球由P到A運(yùn)動(dòng)，靜電力做正功，電勢能減小，小球在P點(diǎn)的電勢能比在A點(diǎn)的電勢能大，選項(xiàng)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(jì)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(shè)加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，則()A．U1變大，則電子進(jìn)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短C．U2變大，則電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的加速度變小D．若要電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)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(xué)月考)如圖所示，虛線為某點(diǎn)電荷電場的等勢面，現(xiàn)有兩個(gè)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(diǎn)進(jìn)入電場后沿不同的軌跡1和2運(yùn)動(dòng)，圖中a、b、c、d、e是粒子軌跡與等勢面的交點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力．下列判斷正確的是()A．兩個(gè)粒子為異號電荷B．經(jīng)過b、d兩點(diǎn)時(shí)，兩粒子的速率相同C．經(jīng)過b、d兩點(diǎn)時(shí)，兩粒子的加速度大小相同D．經(jīng)過c、e兩點(diǎn)時(shí)，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(qiáng)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(jì))，放在水平面上某點(diǎn)由靜止開始釋放，恰好能沿軌道通過半圓軌道最高點(diǎn)D，且落地時(shí)恰好落在B點(diǎn)，求：(1)電場強(qiáng)度E的大??；(2)起點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L.,