2019版高考物理二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題三電場(chǎng)與磁場(chǎng)第9講電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案_第1頁(yè)
2019版高考物理二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題三電場(chǎng)與磁場(chǎng)第9講電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案_第2頁(yè)
2019版高考物理二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題三電場(chǎng)與磁場(chǎng)第9講電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案_第3頁(yè)
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1、電容器的動(dòng)態(tài)分(1)電場(chǎng)力的性質(zhì).電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式:E=-.q真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式:E= kQ2.r勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式:E出場(chǎng)線(xiàn)一肉弼電場(chǎng)的俄町柳面¥一也勢(shì)能Jr出場(chǎng)中的廣的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)力儲(chǔ)M知U識(shí)d.規(guī)(2)電場(chǎng)能的性質(zhì).律電勢(shì)的定義式:5(P =.q電勢(shì)差的定義式:WUKb= q電場(chǎng)中粕子的加速電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系式:Ub= 6 a巾B.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能:Wb= A Ep.第9講電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)主干知識(shí)體系核心再現(xiàn)及學(xué)科素養(yǎng)28思想方法(1)物理思想:等效思想、分解思想.(2)物理方法:理想化模型法、比值定義法、控制變量法、對(duì)稱(chēng)法、合成法、分解法等.高考真眶體

2、驗(yàn)O微具題明尾高泄魏界屋1. (2018全國(guó)I卷,21)(多選)圖中虛線(xiàn)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()abcdfA.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ABA對(duì):因等勢(shì)面間距相等,由U=Ed得相鄰虛線(xiàn)之間電勢(shì)差相等,由a至Ud,eUd=6eV,故Ud=6V;各虛線(xiàn)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(xiàn)方向電勢(shì)降低,6c=0.abdf4V2VU

3、-2V-IVB對(duì):因電子的速度方向未知,若不垂直于等勢(shì)面,如圖中實(shí)線(xiàn)所示,電子可能到達(dá)不了平面f.C錯(cuò):經(jīng)過(guò)d時(shí),電勢(shì)能Ep=e()d=2eV.D錯(cuò):由a至Ub,Wb=團(tuán)一段=2eV,所以國(guó)=8eV;由a到d,W=&&=6eV,所以&=4eV;12,則國(guó)=2Ed,根據(jù)Ek=2mv知Vb=y2vd.2. (2018全國(guó)n卷,21)(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(xiàn)的中點(diǎn),N為b、d連線(xiàn)的中點(diǎn).一電荷量為q(q>0)的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),其電勢(shì)能減小W;若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),其電勢(shì)能減小W.下列說(shuō)法正

4、確的是()°?寸Mf*NJ.4*dcA.此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定與a、b兩點(diǎn)連線(xiàn)平行,-W+WB.若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),則電場(chǎng)力做功一定為二一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qLD.若W=W,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BDA錯(cuò):結(jié)合題意,只能判定Ub>0、Uk>0,但電場(chǎng)方向不能得出.Ub+UdB對(duì):由于MN分別為ac和bd的中點(diǎn),對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng),則Um-一2一,可知該粒子,W+W由M至N過(guò)程中,電場(chǎng)力做功W2.W2C錯(cuò):電場(chǎng)強(qiáng)度的方向只有沿c-d時(shí),場(chǎng)強(qiáng)E=-l,但本題中電場(chǎng)方向未知.qD對(duì):若W=W,則ac與bd一定相

5、互平行,可知Um=Un.3.(2018天津卷,3)如圖所示,實(shí)線(xiàn)表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)(方向未標(biāo)出),虛線(xiàn)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(J)m、n,粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為a冰aN,速度大小分別為vm、vn,電勢(shì)能分別為日齡&n.下列判斷正確的是()A. Vm<Vn, aM<aNB . VmCVn, (j) M< (j) NC. ()m<()n, Epm<EnD. aM<aN, E>m<E>nD 因?yàn)镹點(diǎn)的電場(chǎng)線(xiàn)密,所以場(chǎng)強(qiáng)大,受到的電場(chǎng)力大,加速度大,即a廬aN.由虛線(xiàn)彎曲方向知,帶負(fù)電粒

6、子受力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè),電場(chǎng)方向由電場(chǎng)線(xiàn)稀疏一側(cè)指向電場(chǎng)線(xiàn)密集一側(cè),沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低,即 GmaGn.又由BrqG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 b廬Epn,若帶負(fù)電粒子由 M向N運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功,則動(dòng)能減小,所以vm>Vn,若帶負(fù)電粒子由 N向M運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,則動(dòng)能增大,也可得vm>vn,故選 D.4. (2017 高考全國(guó)卷I , 20)(多選)在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,任一點(diǎn)的電勢(shì) 6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E、Eb、Ec和日.點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)6a已在

7、圖中用坐標(biāo)(r“,巾a)標(biāo)出,其余類(lèi)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W1、Wc和Wd,下列選項(xiàng)正確的是(A.Ea:E=4:1D. Wc : Wd=1 : 3C.W,:皿=3:1ACA對(duì):由題圖知,a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)距點(diǎn)電荷的距離依次增大,且rb=2ra,由E=-2知,Es:E=4:1.Ed= 4 : 1._,kQB錯(cuò):rd=2rc,由E=/知,E:c對(duì):在移動(dòng)電荷的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功與電勢(shì)能的變化量大小相等,則W>:W=q(j)a(j)b):q(j)b(j)c)=3:1.D錯(cuò):WbC:VU=q(6b()c):q(

8、|)c()d)=1:1.5. (2017高考全國(guó)卷n,25)如圖,兩水平面(虛線(xiàn))之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強(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和一q(q>0)的帶電小球MN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(kāi),已知N離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度方向豎直向下;M在電場(chǎng)中做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為N剛離開(kāi)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,T左H玄(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.解析(1)設(shè)小球MN在A點(diǎn)水平

9、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Vo.MN在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等,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si和S2.由題給條件和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得vo-at=01si = vot + 2at12S2=vot2atSi_聯(lián)立式得一=3S2(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)公式得v2=2gh.12H=Vyt+2gtM進(jìn)入電場(chǎng)后做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系知VoSi_一=TjVyH1聯(lián)立式可得h=-HD3設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,小球惻入電場(chǎng)后做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則*mEF設(shè)M N離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能分別為日、E

10、k2,由動(dòng)能定理得&=;m(v2+v2)+mgHFqEsi122E<2=2m(vo+vy)+mgH-qEs2?由已知條件Ed=1.5&?聯(lián)立?式得答案(1)3:1(2)1H(3)平3.2q考情分析命題特點(diǎn)與趨勢(shì)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(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線(xiàn)的用途、電勢(shì)能的變化、電勢(shì)高低的判斷、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等.2.2018年命題,選擇題會(huì)以電場(chǎng)線(xiàn)、等勢(shì)線(xiàn)為背景,結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)能等基本概念進(jìn)行考查,也可能會(huì)出現(xiàn)以帶電粒子在電場(chǎng)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)1 .要牢牢抓住力

11、和能這兩條主線(xiàn),將知識(shí)系統(tǒng)化,找出它們的聯(lián)系,做到融會(huì)貫通.2 .重視電場(chǎng)線(xiàn)、等勢(shì)面、運(yùn)動(dòng)軌跡相結(jié)合的題目.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速、偏轉(zhuǎn)以及電容器的相關(guān)知識(shí)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.高頻考點(diǎn)突破0折噩典煉題如提井考腮高頻考點(diǎn)一電場(chǎng)性質(zhì)的理解與應(yīng)用備考策略1 .電場(chǎng)強(qiáng)度常用的公式2 .電勢(shì)高低的比較(1)根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)方向,沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向,電勢(shì)越來(lái)越低;(2)根據(jù)電勢(shì)的定義式6=號(hào),即將+q從電場(chǎng)中的某點(diǎn)移至無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)力做功越多,則該點(diǎn)的電勢(shì)越高;(3)根據(jù)電勢(shì)差UAb=(j)A(j)B,若UAb>0,則(j)A>(j)B,反之(j)A&

12、lt;(j)B.3 .電勢(shì)能變化的判斷(1)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.即脩=AE).(2)根據(jù)能量守恒定律判斷,電場(chǎng)力做功的過(guò)程是電勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程,若只有電場(chǎng)力做功,電荷的電勢(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.命題視角考向1電場(chǎng)的疊加例1(2018湖北省黃崗市高三階段測(cè)試)如圖所示,ACB、D為菱形的四個(gè)頂點(diǎn),E、F分別為ACBC的中點(diǎn),O為兩對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn);一均勻帶正電的細(xì)桿與對(duì)角線(xiàn)AB重合.下列說(shuō)法正確的是()c1 7、ET>IJ1*VIA. E、F兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同B. C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)C.不計(jì)重力

13、的情況下,一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)獲得初速度后,可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.將一負(fù)電荷從E點(diǎn)沿直線(xiàn)移動(dòng)到F點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能先增加后減小C由對(duì)稱(chēng)性知,AB在C的場(chǎng)強(qiáng)豎直向上,同理AO在OE我的場(chǎng)強(qiáng)豎直向上,OB段在E點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向左上方,則合起來(lái)亦是向左上方,同理AB在F的場(chǎng)強(qiáng)也是右上方.故E、F兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向不同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.同樣由于對(duì)稱(chēng)性,CD兩點(diǎn)電勢(shì)相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;AB的中垂面上距O等距的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向指向無(wú)窮遠(yuǎn),負(fù)電荷所受電場(chǎng)力指向O點(diǎn),故C項(xiàng)正確;定性描繪出AB上方的電場(chǎng)線(xiàn),等勢(shì)面如圖所示:日故從E到F電勢(shì)先增加再降低,故負(fù)電荷的電勢(shì)能先減小后增加,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;綜上所述本題選C.考

14、向2電場(chǎng)中的圖象問(wèn)題例2假設(shè)空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)巾隨x變化時(shí)情況如圖所示,其中0X2段是關(guān)于直線(xiàn)X=X1對(duì)稱(chēng)的曲線(xiàn),X2X3段是直線(xiàn),一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()A. Xi處電場(chǎng)力最小,但不為零B. X2點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸正方向C.在QXi、X2、X3處電勢(shì)Ep0、$、E>2、Ep3的關(guān)系為b3>&2=E>0>Ep1D.X2X3段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向均不變,X2X3段做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D根據(jù)圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,在X1處斜率為零,即電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所以在此處的電場(chǎng)力為零,故A錯(cuò)誤;由于沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低,所以X2

15、點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿X軸負(fù)方向,故B錯(cuò)誤;根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大,所以日3<&=&0<生,故C錯(cuò)誤;由于X2X3的斜率不變,即電場(chǎng)強(qiáng)度不變,方向沿X軸負(fù)方向,負(fù)電荷受到電場(chǎng)力方向向右,X2X3段做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故D正確.考向3勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算例3(2018河南天一聯(lián)考)(多選)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)A、RC構(gòu)成一個(gè)直角三角形,/ACB=90。,/ABC=60。,BC=d.把一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力不做功;從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為一W若C點(diǎn)的電勢(shì)為零,則(A.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為WdqB.C B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為WUCb=

16、qC., WA點(diǎn)的電勢(shì)為- qD.若從A點(diǎn)沿AB方向飛入一電子,其運(yùn)動(dòng)軌跡可能是乙BD點(diǎn)電荷從A移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力不做功,說(shuō)明A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,從B點(diǎn)移一一,一,一W動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為一W說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于AB邊向上.則A點(diǎn)的電勢(shì)(J)a=-,一,一W,.故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;CB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UCb=-.故選項(xiàng)B正確;該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EqUCb dsin 60密故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電子從A點(diǎn)沿AB方向飛入,受力方向?qū)⒀仉妶?chǎng)線(xiàn)方向的反方向,故粒子將向左下偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)D正確.題組突破11.(2018南昌三中第七次考試)如圖所不,直角坐標(biāo)系中x軸上在x=r處固定有帶電量為+9Q的正點(diǎn)電荷,

17、在x=r處固定有帶電量為一Q的負(fù)點(diǎn)電荷,y軸上a、b兩點(diǎn)的Xd = 2r, r <xc<2r, cd 點(diǎn)間坐標(biāo)分別為ya=r和yb=-r,cde點(diǎn)都在x軸上,d點(diǎn)的坐標(biāo)為距與de點(diǎn)間距相等.下列說(shuō)法不正確的是()A.場(chǎng)強(qiáng)大小E>EB. a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C. d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零D. a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同Dcd點(diǎn)間距與de點(diǎn)間距相等,根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的分布情況知,c處電場(chǎng)線(xiàn)密,場(chǎng)強(qiáng)大,故A正確;由電場(chǎng)分布的對(duì)稱(chēng)性可知,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,故B正確;+9Q在d點(diǎn)產(chǎn)生,9QQ,Q、,一的場(chǎng)強(qiáng)大小E1=k-3rF=ky,萬(wàn)向水平向右.一Q在d點(diǎn)廣生的場(chǎng)強(qiáng)大小E=kp,萬(wàn)向水平向左.所以由電場(chǎng)

18、的疊加原理可知,d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,故C正確;根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)分布的對(duì)稱(chēng)性可知,a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小相等,但方向不同,則a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不相同,故D錯(cuò)誤.12.(2018河南商丘模擬)如圖甲所示,半徑為R均勻帶正電的球體,AB為過(guò)球心O的直線(xiàn)上的兩點(diǎn),且OA=2ROB=3R;球體的空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ(chēng)的電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小沿半徑方向分布情況如圖乙所示,圖中已已知,Er曲線(xiàn)下聯(lián)R部分的面積等于2R3R部分的面積.則下列說(shuō)法正確的是()A. A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)B. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.從球面到A點(diǎn)的電勢(shì)差小于AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差1D.電荷量為q的正電荷沿直線(xiàn)從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功萬(wàn)日R

19、qD球體帶正電,電場(chǎng)線(xiàn)方向沿半徑向外,故A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì),A錯(cuò)誤,因?yàn)锳距O點(diǎn)半徑為2R,B距O點(diǎn)距離為3R從E圖中2R處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于3R處的電場(chǎng)強(qiáng)度,即Ex>EB,B錯(cuò)誤;根據(jù)U=Ed可知圖象的面積表示電勢(shì)差,從Er圖可知,R-2R圍成的面積大于2R3R圍成的面積,即從球面到A點(diǎn)的電勢(shì)差大于AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,C錯(cuò)誤;因?yàn)榍€(xiàn)下瞑R部分的面積等于2R3R部分的面積,即OR間的電勢(shì)差等于2R-3R間的1人電勢(shì)差,即等于AB間的電勢(shì)差,故電場(chǎng)做功為W=Uq=2RE-g,D正確.13.(2018高考物理全真模擬二)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的PAB平面平行于電場(chǎng)方向,C點(diǎn)為AB的中點(diǎn),D點(diǎn)為

20、PB的中點(diǎn).將一個(gè)帶負(fù)電的粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn),電場(chǎng)力做功Wa=1.6X10-8J;將該粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功Wb=3.2X10J.則下列說(shuō)法正確的是()A C BA.直線(xiàn)PC為等勢(shì)線(xiàn)B.若將該粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為WC=2.4X10-8JC.電場(chǎng)強(qiáng)度方向與AD平行D.點(diǎn)P的電勢(shì)高于點(diǎn)A的電勢(shì)B由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中U=Ed,則在某一直線(xiàn)方向上,電勢(shì)沿直線(xiàn)方向均勻變化.由題可知D點(diǎn)為PB的中點(diǎn),則Wd=?=1.6X108J,P點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)WA=1.6X108J,則AD電勢(shì)相等,故直線(xiàn)AD為等勢(shì)線(xiàn),電場(chǎng)強(qiáng)度方向與AD垂直;由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),Wb=WP+Wa(W+W

21、a1.6X108J;P點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功WC=WA+WC=Wa十5=2.4X108J,故AC錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)VPA=qlk,電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功,可知IPa<0,P點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)A的電勢(shì),故D錯(cuò)誤.高頻考點(diǎn)二平行電容器問(wèn)題備考策略1.公式法分析平行板電容器的兩類(lèi)動(dòng)態(tài)問(wèn)題公式C4兀kd5UEd情形始終連結(jié)電源充電后斷開(kāi)電源小艾量UQd變大C變小,Q變小,E變小C變小,U變大,E/、父£r變大C變大,Q變大,E小艾C變大,U變小,E變小S變大C變大,Q變大,E小艾C變大,U變小,E變小2.熟記二級(jí)結(jié)論:在直流電路中,含有電容器的支路相當(dāng)于斷路,電容器兩端電壓等于與之并聯(lián)的支路

22、兩端電壓;電容器所帶的電荷量恒定不變時(shí),極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度與極板間距離無(wú)關(guān).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?題組突破21.已知均勻帶電的無(wú)窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為2:二,其中0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),極板可看做無(wú)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.Q0 0SC200SC.Q 二4;和 2 £ oSQ2 oSD.0 oSQ2oSQ,(TD每塊極板上單位面積所帶的電荷量為(T

23、=-,每塊極板產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=,S2£0所以?xún)蓸O板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為2E=-Q.一塊極板在另一塊極板處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E'=7rl,£oS2£oSQQ-A故另一塊極板所受的電場(chǎng)力F=qE'=Q-=-選項(xiàng)D正確.2£oS2£oS22.(2018濟(jì)寧市高三第二次模擬)如圖所示,理想二極管、平行板電容器、電源組成閉合電路,帶電液滴P置于水平放置的平行板電容器的正中間,且處于靜止?fàn)顟B(tài),平行板電容器的B板接地.若將極板A向上移動(dòng)少許,下列說(shuō)法中正確的是()A.電容器的電容增大B.AB間的電壓增大C.液滴將向上運(yùn)動(dòng)D.液滴的電勢(shì)能不變.

24、63;S'一一DA日C項(xiàng):若將極板A向上移動(dòng)少許,板間距離增加,根據(jù)C=電容減小,要放電,但是理想二極管具有單向?qū)щ娦?,不能放電,故是電荷量Q-定,由*JE=U可知,電場(chǎng)強(qiáng)度大小與兩極板間的距離無(wú)關(guān),電場(chǎng)強(qiáng)度不變,則液滴保持靜止,故A、B、C錯(cuò)誤;D項(xiàng):由以上分析可知電場(chǎng)強(qiáng)度不變,液滴到下極板的距離不變,所以液滴的電勢(shì)能不變,故D正確.23.(2018山東省淄博一中高三三模)(多選)某實(shí)驗(yàn)小組用圖示裝置探究影響平行板電容器電容的因素.若兩極板正對(duì)面積為S,極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為0.實(shí)驗(yàn)中,假定極板所帶電荷量不變,下列判斷中正確的是(a.保持S不變,增大d,則C變小,e變大B

25、.保持S不變,增大d,則C變大,e變小c.保持d不變,減小S,則C變小,e變大D.保持d不變,減小S,則C變大,e變小AC根據(jù)電容的決定式C=MS得知,電容與極板間距離成反比,當(dāng)保持S不變,增471kdQ,一_一、大d時(shí),電容減小,因極板所帶電荷量Q不變,由電容的定義式C=u,分析可知板間電勢(shì)差增大,靜電計(jì)指針的偏角e變大,故A正確,B錯(cuò)誤.根據(jù)電容的決定式C=/S得知,4%kd電容與極板的正對(duì)面積成正比,當(dāng)保持d不變,減小S時(shí),電容C減小,極板所帶電荷量Q、,Q、一、,一不變,則由電容的定義式c=心可知板間電勢(shì)差u增大,靜電計(jì)指針的偏角e變大,故c正確,D錯(cuò)誤,故選AC.歸納反思平行板電容器

26、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.£rS2 .應(yīng)用平行板電容器的決定式C=tf分析電容器的電容的變化.471kdQ3 .應(yīng)用電容的定義式*U務(wù)析電容器帶電量和兩板間電壓的變化情況.4 應(yīng)用E=U分析電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化高頻考點(diǎn)三帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)備考策略1?羽卬小的云動(dòng)命題視角考向1帶電粒子在電場(chǎng)中的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)a、b例4(2018最新高考信息卷)如圖所示,圖甲實(shí)線(xiàn)為方向未知的三條電場(chǎng)線(xiàn),兩帶電粒子從電場(chǎng)中的P點(diǎn)靜止釋放,不考慮兩粒子間的相互作用,僅在電場(chǎng)力作用下,兩粒子做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),a、b粒子的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系

27、如圖乙中實(shí)線(xiàn)所示,虛線(xiàn)為直線(xiàn).則()A. a一定帶正電,b一定帶負(fù)電B. a向左運(yùn)動(dòng),b向右運(yùn)動(dòng)C. a電勢(shì)能減小,b電勢(shì)能增大D. a動(dòng)能減小,b動(dòng)能增大BA.從速度時(shí)間圖象中可以看出,a粒子加速度逐漸增大,b粒子加速度逐漸減小,因?yàn)榱W觾H受電場(chǎng)力,可知a粒子電場(chǎng)力逐漸增大,b粒子電場(chǎng)力逐漸減小,所以a向左運(yùn)動(dòng),b向右運(yùn)動(dòng).由于不知電場(chǎng)的方向,所以無(wú)法判斷a、b的電性.故A錯(cuò)誤,B正確.C.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力做正功,所以a、b的電勢(shì)能均減小.故C錯(cuò)誤.D.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力做正功,因?yàn)閮H受電場(chǎng)力,根據(jù)動(dòng)能定理,a、b的動(dòng)能均增加.故D錯(cuò)誤.故選B.考向2帶電粒子在勻強(qiáng)

28、電場(chǎng)中的加速或偏轉(zhuǎn)例5(2018山東棗莊模擬)如圖所示,豎直平行正對(duì)放置的帶電金屬板A、B,B板中心的小孔正好位于平面直角坐標(biāo)系xOy的O點(diǎn),y軸沿豎直方向,在x>0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=4x103V/m,比荷為1.0xi05C/kg的帶正電的粒3(1)求金屬板AB之間的電勢(shì)差LAb;(2)若在粒子P經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的同時(shí),在y軸右側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜止釋放另一帶電微粒Q使PQ恰能運(yùn)動(dòng)中相碰.假設(shè)Q的質(zhì)量是P的2倍、帶電情況與P相同,Q的重力及P、Q之間的相互作用力均忽略不計(jì),求粒子Q所有釋放點(diǎn)的集合.解析(1)設(shè)粒子P的質(zhì)量為m帶電量為q,從O點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的

29、速度大小為vo.由題意可知,粒子P在y軸右側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng);設(shè)從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M、/3,1)點(diǎn)歷時(shí)為t0,由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)可得x=voto,丫=22,解得V0=,2xi04m/s12在金屬板ABn間,由動(dòng)能定理可知qUAk/mv,解得UAa1000V.(2)設(shè)粒子P、Q在右側(cè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)白加速度分別為ai、a2;Q粒子從坐標(biāo)N(x,y)點(diǎn)釋放后,經(jīng)時(shí)間t與粒子P相遇.由牛頓運(yùn)動(dòng)定律及類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何關(guān)系可得.對(duì)于P:Eq=ma,x=v°t對(duì)于QEq=2ma,;ait2=y+2a2t2一12,一解得y=gx,其中x>012.,即粒子Q釋放點(diǎn)Nx,y)坐標(biāo)滿(mǎn)足的萬(wàn)程為y=6x其

30、中x>0.-12.,答案(1)1000V(2)y=6*其中x>0考向3帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例6(2018廣東省潮州市高三調(diào)研)如圖甲所示,AB兩板豎直放置,兩板之間的電壓U=100V,MN兩板水平放置,兩板之間的距離d=0.1m,板長(zhǎng)L=0.2m.一個(gè)質(zhì)量m=2X1012kg,電荷量q=+1X108C的帶電粒子(不計(jì)重力)從靠近A板處由靜止釋放,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從B板的小孔穿出,沿著MN兩板的中軸線(xiàn)垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),如果在MN兩板之間加上如圖乙所示的偏轉(zhuǎn)電壓,當(dāng)t=T時(shí),帶電粒子剛開(kāi)始進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),則:ILT甲乙(1)帶電粒子從B板的小孔穿出時(shí)的速度為多大?(2)要使帶電粒子

31、能夠從MN兩板之間(不沿中軸線(xiàn))穿出,并且穿出后的速度方向保持水平,則交流電U的周期T為多少?(3)在滿(mǎn)足(2)條件的情況下,它在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的最大偏移量是多少?(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)12解析(1)由動(dòng)能th理得qU=2mv,解得vc=1'=1X103m/s.(2)要使帶電粒子能夠從MN兩板之間穿出,并且穿出后速度方向不變,則帶電粒子穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間1小t=(n+2)T(n=0,1,2,)帶電粒子沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則L=v0t4X104所以丁=2n+1s(n=0,1,2,)帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的加速度a=生mU2電場(chǎng)強(qiáng)度E=不帶電粒子在進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的前T內(nèi)沿豎直方向的位移

32、y=2a(2)2要使帶電粒子能夠從MN兩板之間穿出,需滿(mǎn)足c般2y<2®聯(lián)立式解得n>4.5._-44X10所以丁=2n+1s(n=5,6,7,(3)要使總偏移量最大, 04 m.答案(1)1 X103 m/s則n應(yīng)取值最小,故n=5,由此解得,最大偏移量y =2y=0.- -44X 10(2) 2n+1s( n=5,6,7 ,)(3)0. 04 m考向4帶電物體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例7(2018湖北省武漢市高三五月訓(xùn)練題)(多選)如圖(a)所示,兩個(gè)帶正電的小球A、R均可視為點(diǎn)電荷)套在一根傾斜的光滑絕緣直桿上,其中A球固定,電荷量QA=2.0X104C,B球的質(zhì)量rtf0.

33、1kg.以A為坐標(biāo)原點(diǎn),沿桿向上建立直線(xiàn)坐標(biāo)系,B球的總勢(shì)能(重力勢(shì)能與電勢(shì)能之和)隨位置x的變化規(guī)律如圖(b)中曲線(xiàn)I所示,直線(xiàn)n為曲線(xiàn)I的漸近線(xiàn).圖中M點(diǎn)離A點(diǎn)距離為6m.令A(yù)所在平面為參考平面,無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,重力加速度g取10m/s2,靜電力恒量k=9.0X109N-m2/C2.下列說(shuō)法正確的是()A.桿與水平面的夾角0=60°B.B球的電荷量Q=1.0X10-5CC.若B球以4J的初動(dòng)能從M點(diǎn)沿桿向上運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能減小2JD.若B球從離A球2m處?kù)o止釋放,則向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度先減小后增大BCDA.漸進(jìn)線(xiàn)n表示B的重力勢(shì)能隨位置的變化關(guān)系,即:Ep=mg)sine

34、=kx,得:sin0=m-=0.5,即0=30°,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.由圖(b)中的曲線(xiàn)I可知,在x=6m處總勢(shì)mg能最小,動(dòng)能最大,該位置B受力平衡,則有 mg,ine =kQAQB,解得:6Q= 1X10 5C, B 項(xiàng)正確;C.在M點(diǎn)時(shí),B的重力勢(shì)能EP1=mg)sin30°=3J,電勢(shì)能日電1=Ep總一Epi=3J,由能量守恒可知,最高點(diǎn)時(shí),Ek=0,6總=4J+6J=10J,對(duì)應(yīng)的位置為x=10m,此位置處E°2=mgxsin30°=9J,.E?2=10J9J=1J,.AEp=3J-1J=2J,C項(xiàng)正確;D.在M處加速度最小為0,所以從x=2m向上加

35、速度先變小后增大,D項(xiàng)正確.故本題選B、CD.歸納反思帶電粒子物體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)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(chǎng)中做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)還是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).(2)對(duì)于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,可根據(jù)對(duì)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:如果是帶電粒子受恒定電場(chǎng)力作用下的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,應(yīng)用牛頓第二定律找出加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等.如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),一般利用動(dòng)能定理研究全過(guò)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(duì)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,一般是類(lèi)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(guò)對(duì)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

36、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)方程求解.(4)當(dāng)帶電粒子從一個(gè)電場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)電場(chǎng)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(chǎng)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(wèn)題的突破口.題組突破31.(2018山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三二模)(多選)如圖所示,真空中固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷A、B,其連線(xiàn)中點(diǎn)為O在AB所形成的電場(chǎng)中,以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓面垂直AB以O(shè)為幾何中心、邊長(zhǎng)為2R的正方形abcd平面垂直圓面且與AB共面,兩平面邊線(xiàn)交點(diǎn)分別為e、f,g為圓上一點(diǎn).下列說(shuō)法中正確的是()A.a、b、c、d、e、f六點(diǎn)中,不存在場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)均相同的兩點(diǎn)B.將一電荷由

37、e點(diǎn)沿圓弧egf移到f點(diǎn),電場(chǎng)力始終不做功C.將一電荷由a點(diǎn)移到圓面內(nèi)任意一點(diǎn)時(shí),電勢(shì)能的變化量相同D.沿線(xiàn)段eOf移動(dòng)的電荷受到的電場(chǎng)力先減小后增大BC圖中圓面是一個(gè)等勢(shì)面,e、f的電勢(shì)相等,根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)分布的對(duì)稱(chēng)性可知e、f的場(chǎng)強(qiáng)相同,故A錯(cuò)誤.圖中圓弧egf是一條等勢(shì)線(xiàn),其上任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差都為零,根據(jù)公式WqU可知:將一正電荷由e點(diǎn)沿圓弧egf移到f點(diǎn)電場(chǎng)力不做功,故B正確.a點(diǎn)與圓面內(nèi)任意一點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)差相等,根據(jù)公式W=qU可知:將一電荷由a點(diǎn)移到圓面內(nèi)任意一點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功相同,則電勢(shì)能的變化量相同.故C正確.沿線(xiàn)段eOf移動(dòng)的電荷,電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,則電場(chǎng)力先增大后減小,故D錯(cuò)

38、誤.故選BC.32.(2018四川宜賓模擬)(多選)如圖甲所示,真空中水平放置兩塊長(zhǎng)度為2d的平行金屬板P、Q兩板間距為d,兩板間加上如圖乙所示最大值為U0的周期性變化的電壓.在兩板左側(cè)緊靠P板處有一粒子源A,t=0時(shí)刻開(kāi)始連續(xù)釋放初速度大小為vo,方向平行于金屬板的相同帶電粒子.t=0時(shí)刻釋放的粒子恰好從Q板右側(cè)邊緣離開(kāi)電場(chǎng).已知電場(chǎng)變化2d,,周期T=,粒子質(zhì)量為簿不計(jì)粒子重力及相互間的作用力.則()A.在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度大小仍為voB.粒子的電荷量為2mv02U0C.在t=1T時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)電勢(shì)能減少了JmV881d在t=4T時(shí)刻進(jìn)入的粒子剛好從P板右側(cè)邊緣離

39、開(kāi)電場(chǎng)AD粒子進(jìn)入電場(chǎng)后,水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)2d的時(shí)間t=,此時(shí)間正好是交變電場(chǎng)的一個(gè)周期;粒子在豎直方向先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速V0運(yùn)動(dòng),一個(gè)周期后,粒子的豎直方向速度為零,故粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小等于水平速度2vo,選項(xiàng)A正確;粒子在豎直方向,在;時(shí)間內(nèi)的位移為石,由力二;(工r解得q=TT,2222dmvoU0選項(xiàng)B錯(cuò)誤;t=T時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,出電場(chǎng)時(shí)在豎直方向的位移為y=2x1a(3T)22X28282To1o1U0q111cTa(8)2=8aT2=2d,故電場(chǎng)力做功W=-dx2d=2U0q=2mv,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;t=4時(shí)刻進(jìn)入的粒子,在豎直方向先

40、向下加速運(yùn)動(dòng),然后向下減速運(yùn)動(dòng)-,再向上加速4,向上減速,4,由對(duì)稱(chēng)可知,此時(shí)豎直方向的位移為零,故粒子從P板右側(cè)離開(kāi)電場(chǎng),選項(xiàng)D正確;故選A、D.課時(shí)跟我訓(xùn)練(九)一、選擇題(15題為單項(xiàng)選擇題,610題為多項(xiàng)選擇題)1. (2018濟(jì)寧市高三第二次模擬)如圖所示的四條實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn),它們相交于點(diǎn)電荷Q虛線(xiàn)是只在電場(chǎng)力作用下某粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,ABGD分別是四條電場(chǎng)線(xiàn)上的點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是()A. O點(diǎn)一定有一個(gè)正點(diǎn)電荷B. B點(diǎn)電勢(shì)一定大于C點(diǎn)電勢(shì)C.該粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能一定大于D點(diǎn)的動(dòng)能D.將該粒子在B點(diǎn)由靜止釋放,它一定沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C沒(méi)有畫(huà)出電場(chǎng)線(xiàn)的方向,所以O(shè)點(diǎn)可能是正電荷,也可能是負(fù)

41、電荷,故A錯(cuò)誤;由于不知道電場(chǎng)線(xiàn)的方向,所以無(wú)法判斷RC兩點(diǎn)電勢(shì)的高低,故B錯(cuò)誤;由于做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體受力的方向指向曲線(xiàn)的內(nèi)側(cè),可知該粒子在該電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線(xiàn)向下,故從A到D電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功,粒子的動(dòng)能減小,則粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能較大,故C正確;電場(chǎng)中的帶電粒子受力的方向沿電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向,由于B點(diǎn)所在電場(chǎng)線(xiàn)為曲線(xiàn),所以將該粒子在B點(diǎn)由靜止釋放,它一定不能沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤.故選C.2. (2018寧夏銀川一中高三質(zhì)檢(二)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)方向沿abc所在平面平行,ac±bc,/abc=60°,ac=0.2m.一個(gè)電量q=1x10-5C的正電荷從a移

42、到b,電場(chǎng)力做功為零;同樣的電荷從a移c,電場(chǎng)力做功為1X108J.則該勻強(qiáng)電揚(yáng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向分別為()bA. 500V/m、沿ab由a指向bB. 500V/m、垂直ab向上C. 1000V/m、垂直ab向上D. 1000V/m、沿ac由a指向cC正電荷從a移到b,電場(chǎng)力做功為零,則由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可知,ab兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故ab應(yīng)為等勢(shì)線(xiàn);因電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面相互垂直,故過(guò)c做ab的垂線(xiàn),一定是電場(chǎng)線(xiàn);正電荷從a至ij c過(guò)程,由 W= Uq可知,ac兩點(diǎn)的電勢(shì)差A(yù)一 3 W 1.0 x 10Uc = = 5q 1X10V= 100 V,即 a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì),故電場(chǎng)線(xiàn)垂直于ab向上;ac

43、間沿電場(chǎng)線(xiàn)的距離d=ac-cos60=0.2X0.5m=0.1m,由E=,可知:電場(chǎng)強(qiáng)度E=署V/m=1000V/m,方向垂直ab向上;故C正確,A、BD錯(cuò)誤;故選C.3. (2018山東省濰坊市高三二模)如圖甲所示,平行金屬板AB正對(duì)豎直放置,CD為兩板中線(xiàn)上的兩點(diǎn).A、B板間不加電壓時(shí),一帶電小球從C點(diǎn)無(wú)初速釋放,經(jīng)時(shí)間T至IJ達(dá)D點(diǎn),此時(shí)速度為V0.在A、B兩板間加上如圖乙所示的交變電壓,t=0帶電小球仍從C點(diǎn)無(wú)初速釋放,小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未接觸極板,則t=T時(shí),小球()A.在D點(diǎn)上方B.恰好到達(dá)D點(diǎn)C.速度大于vD.速度小于vB小球僅受重力作用時(shí)從C到D做自由落體運(yùn)動(dòng),由速度公式得v0=g

44、T,現(xiàn)加水平方向的周期性變化的電場(chǎng),由運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性知豎直方向還是做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),水平方向0T沿電場(chǎng)力方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),tt做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)剛好水平速度減為零,:3T做反t =T3T.向的勻加速直線(xiàn)貶縱廣T做反向的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)水平速度由對(duì)稱(chēng)性減為零,故時(shí)合速度為v°,水平位移為零,則剛好到達(dá)D點(diǎn),故選B.4. (2018山東省淄博市高三三模)已知一個(gè)無(wú)限大的金屬板與一個(gè)點(diǎn)電荷之間的空間電場(chǎng)分布與等量異種電荷之間的電場(chǎng)分布類(lèi)似,即金屬板表面各處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與板面垂直.如圖所示MN無(wú)限大的不帶電的金屬平板,且與大地連接.現(xiàn)將一個(gè)電荷量為正點(diǎn)電荷置于板的右側(cè),圖中連線(xiàn)構(gòu)成一內(nèi)接正方

45、形,其中a、b、c、d是以正點(diǎn)電荷Q為圓心的圓上的四個(gè)點(diǎn),四點(diǎn)的ab連線(xiàn)與金屬板垂直.則下列說(shuō)法正確的是()A. b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B. a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C. a點(diǎn)電勢(shì)等于d點(diǎn)電勢(shì)D.將一試探電荷從a點(diǎn)沿直線(xiàn)ad移到d點(diǎn)的過(guò)程中,試探電荷電勢(shì)能始終保持不變C畫(huà)出電場(chǎng)線(xiàn)如圖所示:A.根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知,b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向不同,故A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)線(xiàn)密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大,從圖像上可以看出a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)對(duì)稱(chēng)性并結(jié)合電場(chǎng)線(xiàn)的分布可知a點(diǎn)電勢(shì)等于d點(diǎn)電勢(shì),故C正確;D.由于試探電荷先靠近正電荷后遠(yuǎn)離正電荷,所以電場(chǎng)力在這個(gè)過(guò)

46、程中做功,當(dāng)總功為零,所以試探電荷電勢(shì)能不是始終保持不變,故D錯(cuò)誤;故選C.5. (2018 河北衡水中學(xué)信息卷)如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC勺三個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)點(diǎn)電荷,所帶電荷量依次為+q、+4和一4.D點(diǎn)和M點(diǎn)分別為AB邊和AC邊的中點(diǎn),N點(diǎn)為三角形的中心,靜電力常量為k.在該電場(chǎng)中,下列說(shuō)法正確的是(A. D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為k4,方向?yàn)閺腘指向DB. N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為9kL2,方向?yàn)閺腘指向CC. D點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)D.若取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,則M點(diǎn)的電勢(shì)6m為0CA、B兩點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和為0,C點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在D點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E="=

47、坐,方向?yàn)閺腄指向N,A錯(cuò)誤;三個(gè)點(diǎn)電荷在N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度k*3L大小均為3kL2,其中兩個(gè)正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量合成后大小為3kL2,方向?yàn)閺腘指向C,與負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度合成,N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為6kp,方向?yàn)閺腘指向C,B錯(cuò)誤;CD連線(xiàn)上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由D指向C,可知巾巾電C正確;若無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為0,則AC兩點(diǎn)處的等量異種點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)為0,B處的正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)大于0,故6廬0,D錯(cuò)誤.6.(2018山東省臨沂市高三三模)如圖所示,某條電場(chǎng)線(xiàn)上有a、b、c三點(diǎn),其中b為ac的中點(diǎn),已知a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為()a=10V,巾c=4V,若將一點(diǎn)電荷從c點(diǎn)由靜止釋放,僅在電場(chǎng)力作用下沿著電

48、場(chǎng)線(xiàn)向a點(diǎn)做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是()A.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電B.電場(chǎng)在b點(diǎn)處的電勢(shì)為7VC. a、b、c三點(diǎn)c點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最小D.該電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做的功比從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場(chǎng)力做的功多ACA項(xiàng):點(diǎn)電荷從c靜止釋放向左運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)線(xiàn)方向向右,所以點(diǎn)電荷帶負(fù)電,故A正確;B項(xiàng):由點(diǎn)電荷從c到a做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),說(shuō)明從c到a電場(chǎng)強(qiáng)度增大,即cb段平均場(chǎng)強(qiáng)小于ab段的平均強(qiáng)度,根據(jù)公式U"Ed,可知電場(chǎng)在b點(diǎn)處的電勢(shì)小于7V,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng):由點(diǎn)電荷從c到a做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),說(shuō)明從c到a電場(chǎng)強(qiáng)度增大,a、b、c三點(diǎn)c點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最小,故C正確;D項(xiàng):由C分

49、析可知,從c到a電場(chǎng)強(qiáng)度增大,即電場(chǎng)力增大,ab=bc,根據(jù)W=Fx可知,在cb段的電場(chǎng)力小于ab段的電場(chǎng)力,所以該電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做的功比從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場(chǎng)力做的功少,故D錯(cuò)誤.7. (2018吉林省長(zhǎng)春市高考模擬檢測(cè)理科綜合能力測(cè)試)如圖,電路中AB、C、D是完全相同的金屬極板,P是AB板間的一點(diǎn),在CD板間插有一塊有機(jī)玻璃板.閉合開(kāi)關(guān),電路穩(wěn)定后將開(kāi)關(guān)斷開(kāi).現(xiàn)將。誠(chéng)間的玻璃板抽出,下列說(shuō)法正確的是()A.金屬板CD構(gòu)成電容器的電容減小8. P點(diǎn)電勢(shì)降低C.玻璃板抽出過(guò)程中,電阻R中有向右的電流D. AB兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小一erSACA.根據(jù)C=,將CD板間的玻璃板抽出,電介

50、質(zhì)&r減小,其它條件不變,471kd則金屬板CD構(gòu)成電容器的電容減小,故A正確;BCD.當(dāng)閉合開(kāi)關(guān),電路穩(wěn)定后將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),極板總電荷量不變,金屬板CD構(gòu)成電容器的電容減小,由U=QT知極板CD電勢(shì)差變大,C,一,乂、,,,一、,、,一,口乂、,極板AB電勢(shì)差變大,由上二可知極板AB間的場(chǎng)強(qiáng)變大,導(dǎo)致P點(diǎn)與B板的電勢(shì)差變大,d因B板接地,電勢(shì)為零,即P點(diǎn)電勢(shì)升高,因此電容器C皿于放電狀態(tài),電容器AB處于充電狀態(tài),電阻R中有向右的電流,故C正確,BD錯(cuò)誤;故選AC.8 .(2018山東省青島市高考模擬檢測(cè)理科綜合能力測(cè)試)通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零,已知試探電荷q在場(chǎng)源

51、電荷Q的電場(chǎng)中具所有電勢(shì)能表達(dá)式為后=坐式中k為靜電力常量,r為試探電荷與場(chǎng)源電荷間的距離).真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q、Q分別固定在x坐標(biāo)軸的x=0和x=6cm的位置上.x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)巾隨x的變化關(guān)系如圖所示.AB是圖線(xiàn)與x的交點(diǎn),A點(diǎn)的x坐標(biāo)是4.8cm,圖線(xiàn)上C點(diǎn)的切線(xiàn)水平.下列說(shuō)法正確的是()A.電荷Q、Q的電性相反9 .電荷Q、Q的電量之比為1:4C. B點(diǎn)的x坐標(biāo)是8cmD. C點(diǎn)的x坐標(biāo)是12cmACDA.電勢(shì)6隨x的變化關(guān)系圖象的斜率1=E,所以C點(diǎn)電場(chǎng)為0,根據(jù)電場(chǎng)疊AxkQqkQq一一一,一&一,ri匕kQ加原理可知電何Q、Q的電性相反,故A正確;B.根據(jù)人石可知,7+

52、石=布+kQqkQq0,解得Q:|Q|=4:1,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)j=一可知,jb=+=+3;12qqqXiXi-6一,kQ,kQkQ一,=0,解得B點(diǎn)的坐標(biāo)是8cm,故C正確;口.由£=一2知,E=2+2=0解得C點(diǎn)的rX2X26坐標(biāo)是X2=12cm,故D正確;故選ACD.9. (2018陜西西北工大附中高三模擬)如圖所示,水平面內(nèi)的等邊三角形ABC勺邊長(zhǎng)為L(zhǎng),兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q和一Q分別固定于AB兩點(diǎn).光滑絕緣直導(dǎo)軌CD的上端點(diǎn)D位于到A、B中點(diǎn)的正上方,且與AB兩點(diǎn)的距離均為L(zhǎng).在D處質(zhì)量為m電荷量為+q的小球套在軌道上(忽略它對(duì)原電場(chǎng)的影響),并由靜止釋放,已知靜電力常量

53、為k,重力加速度為g.忽略空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是()A.D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為L(zhǎng)TB.小球到達(dá)CD中點(diǎn)時(shí),其加速度為零C.小球?qū)?J到達(dá)C點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能為*mgLD.小球沿直軌道CD下滑過(guò)程中,其電勢(shì)能先增大后減小AC根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的性質(zhì)可知,負(fù)電荷在D處的電場(chǎng)強(qiáng)度沿DB方向,正電荷在D處的電場(chǎng)強(qiáng)度沿AD方向,兩個(gè)點(diǎn)電荷的電量是相等的,所以?xún)蓚€(gè)點(diǎn)電荷在D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等,則它們的合場(chǎng)強(qiáng)的方向沿ADDB的角平分線(xiàn);由庫(kù)侖定律得,AB在D,Q-Q,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小:曰=E=kL2,則D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng):Ed=Ecos60+Bcos60=kp,故A正確;當(dāng)小球到達(dá)CD中點(diǎn)時(shí),小球受重力、支持力、正電

54、荷的排斥力、負(fù)電荷的吸引力,對(duì)其受力分析可知,重力和支持力的合力與正電荷的排斥力和負(fù)電荷的吸引力的合力不在同一平面上,故兩個(gè)合力不可能平衡,故加速度不為零,故B錯(cuò)誤;由于C與D到A、B的距離都等于L,結(jié)合等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)特點(diǎn)可知,C點(diǎn)與D點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,電場(chǎng)力不做12功,故小球的電勢(shì)能不變,下落過(guò)程只有重力做功,即:mgOD=-m2,又幾何關(guān)系可知:OD=L-sin60°=當(dāng)L.小球的動(dòng)能E=1mV=g3mgL故C正確,D錯(cuò)誤.故選AC.10. (2018山東省濰坊市昌樂(lè)縣二中高三下學(xué)期質(zhì)檢)如圖所示,粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng),其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線(xiàn)與x軸平

55、行,在x軸上的電勢(shì)6與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線(xiàn)表示,圖中斜線(xiàn)為該曲線(xiàn)過(guò)點(diǎn)(0.15,3)的切線(xiàn).現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg,電荷量為+2.0X10-8C的滑塊R可視作質(zhì)點(diǎn)),從x=0.10m處由靜止釋放,其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02.取重力加速度g=10m/s2.則下列說(shuō)法正確的是()A.滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度先逐漸減小后逐漸增大B.x=0.15m處滑塊運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能最大1.0X10-3JC.滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能先減小后增大D.滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功8.0X103J5一,一,一一3X10AB電勢(shì)6與位移x圖線(xiàn)的斜率表小電場(chǎng)強(qiáng)度,則x=0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)E=015V/m=2X106V/m,此時(shí)的電場(chǎng)力F=qE=2X108X2X10

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