解密08電場(chǎng)的性質(zhì)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（講義）（全國(guó)通用）解析版.docx

1、解密08 電場(chǎng)的性質(zhì)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)熱度 內(nèi)容索引電場(chǎng)力的性質(zhì)1. 電場(chǎng)能的性質(zhì)3由咨器由恣4：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)解密高考高考對(duì)本部分內(nèi)容考查的主要角度有：1. 電場(chǎng)強(qiáng)度的求解、電場(chǎng)線、等勢(shì)線、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡等的相關(guān)判斷問(wèn)題;電勢(shì)、電勢(shì)能，電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，公式E=Ud的應(yīng)用問(wèn)題；2. 電容器的動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題及電容器與平衡條件的相關(guān)問(wèn)題：3. 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題利用功能關(guān)系處理帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題菱夸對(duì)點(diǎn)解密點(diǎn)一電場(chǎng)力的性質(zhì)考法解密】一、掌握三個(gè)計(jì)算公式的特點(diǎn)例一如圖所示，四幅有關(guān)電場(chǎng)說(shuō)法正確的是（）公式適用條件說(shuō)明定義式q任何電場(chǎng)某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為確定值，大小

2、 及方向與q無(wú)關(guān)決定式r真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)E由場(chǎng)源電荷。和場(chǎng)源電荷 到某點(diǎn)的距離決定關(guān)系式E=V L d勻強(qiáng)電場(chǎng)4是沿電場(chǎng)方向的距離A. 圖甲為等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線B. 圖乙離點(diǎn)電荷距離相等的a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同C. 圖丙中在c點(diǎn)靜止釋放一正電荷，可以沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)D. 圖丁中某一電荷放在e點(diǎn)與放到/點(diǎn)，它們的電勢(shì)能相同【答案】選D【解析】由圖可知，甲為等量異種電荷形成的電場(chǎng)線，故A錯(cuò)誤；乙為正的點(diǎn)電荷所形成不同的速度進(jìn)入電場(chǎng)，速度方向與電場(chǎng)的方向垂直。已知?jiǎng)傔M(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度為零的粒子，白圓周上的。點(diǎn)以速率y()穿出電場(chǎng)，/1C與S3的夾角9=60。運(yùn)動(dòng)中粒子僅受電場(chǎng)力作用。2由I(1

3、) 求電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2) 為使粒子穿過(guò)電場(chǎng)后的動(dòng)能增量最大，該粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度應(yīng)為多大？(3) 為使粒了穿過(guò)電場(chǎng)前后動(dòng)量變化量的大小為，小，°,該粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度應(yīng)為多 大？【答案】Q普比(3)0或乎皿)【解析】(1)初速度為零的粒子，由C點(diǎn)射出電場(chǎng)，故電場(chǎng)方向與4C平行，由4指 向C。由幾何關(guān)系和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義知Iac=R由動(dòng)能定理有F-6c=| wv02D聯(lián)立2) 口匚式得？=安。(2)如圖所示，由幾何關(guān)系知AC BC,故電場(chǎng)中的等勢(shì)線與8C平行。作與BC平行的 直線與圓相切于。點(diǎn)，與4C的延長(zhǎng)線交于尸點(diǎn)，則自。點(diǎn)從圓周上穿出的粒子的動(dòng)能增 量最大。由幾何關(guān)系知口PA

4、D=30°, lAp=l R，Iop=4 膽設(shè)粒子以速度vi進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能增量最大，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 為Zio粒子在AC方向做加速度為。的勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的距離等于 Iapx在垂直于/1C的方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的距離等于/睥。由牛頓 第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有F=ma2Iap= at2QlDP=Vt聯(lián)立Z)口口口口式得刃=乎vo。以刀為原點(diǎn)，粒子進(jìn)(3)法一：設(shè)粒子以速度y進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，。 入電場(chǎng)的方向?yàn)閤軸正方向，電場(chǎng)方向?yàn)閥軸正方向建立直角坐標(biāo)系。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有x=vtQ粒子離開電場(chǎng)的位置在圓周上，有+(T)+(T)=R2粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其X方向的動(dòng)量不變

5、，y方向的初始動(dòng)量為零。設(shè)穿過(guò)電場(chǎng)前后 動(dòng)晟變化量的大小為的粒子，離開電場(chǎng)時(shí)其y方向的速度分量為無(wú)，由題給條件及運(yùn)動(dòng) 學(xué)公式有mv2=mvo=mafQ聯(lián)立匚口口口匚式得v=0 和 v= 2 voo*【變式解密】法二：由題意知，初速度為0時(shí)，動(dòng)量增量的大小為 ?vo,此即問(wèn)題的一個(gè)解。自刀點(diǎn) 以不同的速率垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)的粒子，沿y方向位移相等時(shí)，所用時(shí)間都相同。因 此，不同粒子運(yùn)動(dòng)到線段京上時(shí)，動(dòng)量變化都相同，自8點(diǎn)射出電場(chǎng)的粒子，其動(dòng)量變化 也為由幾何關(guān)系及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得，此時(shí)入射速率v= voo變式一.一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平；兩微粒所帶電 荷量大小相等、符號(hào)

6、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。、爪它們由靜止開始運(yùn)動(dòng)。在隨后的某時(shí)刻人。、力經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半 區(qū)域的同一水平面。、人間的相互作用和重力可忽略。下列說(shuō)法正確的是()A. Q的質(zhì)量比8的大A. Q的質(zhì)量比8的大B.在，時(shí)刻，。的動(dòng)能比方的大C.在，時(shí)刻，。和b的電勢(shì)能相等D.在1時(shí)刻，。和的動(dòng)量大小相等【答案】BD【解析】 經(jīng)時(shí)間，。、方經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，則Xa>% 根 據(jù)af2=2斧產(chǎn)知，也V”功，故A錯(cuò)誤。電場(chǎng)力做功Wa>Wh，由動(dòng)能定理知，。的動(dòng) 能比力的動(dòng)能大，故B正確?！?、8處在同一等勢(shì)面上，根據(jù)Ep=

7、qs方的電勢(shì)能絕對(duì)值 相等，符號(hào)相反，故C錯(cuò)誤。根據(jù)動(dòng)量定理知。、人的動(dòng)量大小相等，故D正確。變式二.反射式速調(diào)管是常用的微波器械之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微 波，其震蕩原理與卜述過(guò)程類似。如圖所示，在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻 強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒從X點(diǎn)由靜止開始，在電場(chǎng)力作用下沿直線在/、兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)。 己知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是i=2.OxlO3 N/C和&=4.0xl03N/C,方向如圖所示，帶電微粒 質(zhì)量?=1.0xl020 kg,電荷量q= l.OxlO-9 C,，點(diǎn)距虛線A/N的距離* = 1.0 cm,不計(jì) 帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)。求：(1)

8、點(diǎn)距虛線由"的距離刈；(2) 帶電微粒從刀點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間L【答案】(1)0.50 cm (2)1.5x10-8 s【解析】(1)帶電微粒由用運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有|q|Eit/|-|q|£2t/2=0 Ei由式解得"2=犬4=0.50 cm。(2)設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)的加速度大小分別為勾、俄，有|q|Ei=mai|q|&=g2設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為h"，有dl=3。2=； «2/22D又 /=/i+z2D聯(lián)立口匚口口口式解得£=1.5x108 S。變式三.如圖，兩金屬板P、Q水平放置，間距為d。

9、兩金屬板正中間有水平放置的 金屬網(wǎng)G, P、Q、G的尺寸相同。G接地，P、Q的電勢(shì)均為徂。>0)。質(zhì)量為?、電荷量為 q(q>0)的粒子自G的左端上方距離G為h的位置，以速度灼平行于紙面水平射入電場(chǎng)，重 力忽略不計(jì)。(1) 求粒子第一次穿過(guò)G時(shí)的動(dòng)能，以及它從射入電場(chǎng)至此時(shí)在水平方向上的位移大??；若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場(chǎng)，則金屬板的長(zhǎng)度最短應(yīng)為多少？P【答案】(1)| 奇+今【答案】(1)| 奇+今【解析】(l)PG、QG間場(chǎng)強(qiáng)大小相等，均為粒子在PG間所受電場(chǎng)力尸的方向豎直 向下，設(shè)粒子的加速度大小為。，有已=今設(shè)粒子第一次到達(dá)G時(shí)動(dòng)能為反，由動(dòng)能定理有(E

10、h = E z«vo2D設(shè)粒子第一次到達(dá)G時(shí)所用的時(shí)間為，粒子在水平方向的位移大小為/,則有at2l=vo(n聯(lián)立口式解得Ek=% ?*+乎q/?(2)若粒子穿過(guò)G一次就從電場(chǎng)的右側(cè)飛出，則金屬板的長(zhǎng)度最短。由對(duì)稱性知，此時(shí) 金屬板的長(zhǎng)度L為:L=2I=2，o寸票o的電場(chǎng)線分布，離點(diǎn)電荷距離相等的“、人兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，故 B錯(cuò)誤；只有電場(chǎng)線為直線時(shí)，粒子才有可能沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)。曲線電場(chǎng)線中，粒子不會(huì)沿 著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；圖丁中e點(diǎn)與/點(diǎn)電勢(shì)相同，它們的電勢(shì)能相同，故D正確。例二（2021湖南）如圖，在（。，0）位置放置電荷量為0的正點(diǎn)電荷，在（0,位置放

11、置電 荷量為0的負(fù)點(diǎn)電荷，在距戶（。，。）為的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷。，使得戶點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng) 度為零。則Q的位置及電荷量分別為（）la -qa 6i P(a,a)h-_>Ua 2a xB. (O,2c,)，2回A. （0,2。），yflqC.（2o,0）,【答案】B【解析】根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=k%r兩點(diǎn)量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eq=虬，方向如圖所示a"兩點(diǎn)量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為耳=底=皿虬,a"方向與+0點(diǎn)電荷與-g點(diǎn)電荷的連線平行如圖所示Q點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為壇-k 2"2三點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則灼方向如圖所示，大小有EX=E2 解得 Q = 2

12、>f2q由幾何關(guān)系可知。的坐標(biāo)為（0, 2a）,故選B。【變式解密】變式一、 有兩個(gè)完全相同的小球、列 質(zhì)量均為，帶等量異種電荷，其中力所帶 電荷量為+ q，8所帶電荷量為一q?，F(xiàn)用兩長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在天花板的O 點(diǎn)上，兩球之間夾著一根絕緣輕質(zhì)彈簧。在小球所掛的空間加上一個(gè)方向水平向右、大小為 E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。如圖所示，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧位于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角 為。=60。，則彈簧的彈力為（靜電力常量為奴重力加速度為g）（ ）LGn,+g)A業(yè)A. L2B. *mg+餐C. qE+冬D.手mg+華 +qE【答案】D【解析】對(duì)小球受力分析如圖所示，由平衡條件有E

13、re。；LF =Fysx +qE+年 解得尸評(píng)=平?g+弟+q£D正確。變式二、一無(wú)限大接地導(dǎo)體板前面放有一點(diǎn)電荷+Q,它們?cè)谥車a(chǎn)生的電場(chǎng)可看作是在沒(méi)有導(dǎo)體板存在的情況下，由點(diǎn)電荷+Q與其像電荷一Q共 同激發(fā)產(chǎn)生的。像電荷一Q的位置就是把導(dǎo)體板當(dāng)作平面鏡時(shí)，電荷+Q在此鏡中的像點(diǎn)位 置。如圖所示，己知+Q所在位置P點(diǎn)到金屬板的距離為心。為0P的中點(diǎn)，abed是 邊長(zhǎng)為匕的正方形，其中部邊平行于則（ ）A.B.C.D.。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于人點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同一正點(diǎn)電荷從。點(diǎn)經(jīng)b. c運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能的變化量為零【答案】B=舞，A錯(cuò)電場(chǎng)等效，所

14、以。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度£=次M【解析】 題意可知，點(diǎn)電荷+Q和金屬板A/N周圍空間電場(chǎng)與等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的 電場(chǎng)等效，所以。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度2）誤；等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線分布如圖所示由圖可知&>0, B正確；圖中/>、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不同，C錯(cuò) 誤；由于。點(diǎn)的電勢(shì)大于刁點(diǎn)的電勢(shì)，所以一正點(diǎn)電荷從。點(diǎn)經(jīng)人、 c運(yùn)動(dòng)到"點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二電場(chǎng)能的性質(zhì)虹訂考法解密1.電勢(shì)高低的判斷判斷依據(jù)判斷方法電場(chǎng)線方向沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低場(chǎng)源電荷的正負(fù)取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，正電荷周圍電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值； 靠近正電荷處電勢(shì)高

15、，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低電場(chǎng)力做功根據(jù),將吧b、q的正負(fù)號(hào)代入，由Mb的正負(fù)判斷勿、啊的高低2.電勢(shì)能大小的判斷判斷方法方法解讀公式法將電荷量、電勢(shì)連同正負(fù)號(hào)一起代入公式Ep=q°，正耳的絕對(duì)值越大，電 勢(shì)能越大；負(fù)耳的絕對(duì)值越大，電勢(shì)能越小電勢(shì)法正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大 負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大做功法電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小 電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加能量守恒法在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增加， 電勢(shì)能減小，反之，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加3.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系E=%兩點(diǎn)注意(1)只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)(對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)可以用于定性分析)(2)d為某兩點(diǎn)沿

16、電場(chǎng)方向上的距離三個(gè)推論1.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向2.勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢(shì) 伽+伽2三3.勻強(qiáng)電場(chǎng)中若兩線段AB1CD,且AB =CD ,則 Uab=Ucd土例一(2021全國(guó)甲)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示，圖中。、b、c、d、e'為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn), 則()A. 一正電荷從5點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功B. 電子從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到刁點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為4eV CM點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢(shì)面，方向向右 D/、b、c、四個(gè)點(diǎn)中，人點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小最大【答案】BD【解析】A.由圖象可知(Ph = <Pe則正電荷從人點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，A錯(cuò)誤；B, 由圖象可知饑

17、=3V, (pd = 7V 根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系有Wad = Epa - Epd =(9。-(Pd)，( -e)= 4eVB正確；C. 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，則力點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，C錯(cuò)誤;D. 由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直，則可畫出電場(chǎng)線分布如下圖所示由上圖可看出，方點(diǎn)電場(chǎng)線最密集，則方點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最大，D正確。 故選BD。例二.一勻強(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、26 V.下列說(shuō)法正確的是()2 4 6 8 x/cmA. 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1 VC. 電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b

18、點(diǎn)的低7 eV電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9 eV 【答案】ABDad 10-17 7【解析】如圖所示，設(shè)a、c之間的d點(diǎn)電勢(shì)與b點(diǎn)相同，則血 17-26 9 , d點(diǎn)坐標(biāo) 為(3.5 cm, 6 cm),過(guò)c點(diǎn)作eft bd于f,由幾何關(guān)系可得cf=3.6 cm,則電場(chǎng)強(qiáng)度E = = 2617 V/cm = 2.5 V/cmd 3.6, a 正確;因?yàn)樗倪呅蜲acb是矩形，所以有U“=Uob ,解得坐標(biāo)原點(diǎn)o處的電勢(shì)為iv, B正確；a 點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低7V,電子帶負(fù)電，所以電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7 eV, C錯(cuò) 誤；b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)低9V,電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功

19、為9 eV, D正確。2 4 6 8 x/cm【變式解密】變式一.空間N Q兩點(diǎn)處固定電荷量絕對(duì)值相等的點(diǎn)電荷，其中Q點(diǎn)處為正電荷，P、 Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖所示。a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電 勢(shì)為0，貝1()ddA. e點(diǎn)的電勢(shì)大于0B.點(diǎn)和人點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C. 人點(diǎn)的電勢(shì)低于"點(diǎn)的電勢(shì)D.負(fù)電荷從。點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增加【答案】選D【解析】由等勢(shì)線分布圖可以確定該圖為兩等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)線分布圖，兩點(diǎn)電荷 連線的垂直平分線上電勢(shì)處處為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，故 。、方兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Q點(diǎn)處為正電荷

20、，故垂直平分線左側(cè)電勢(shì)均大 于零，右側(cè)電勢(shì)均小于零，所以點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì) 能小，所以負(fù)電荷從。點(diǎn)移到c點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增加，D項(xiàng)正確。變式二.有一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xQy平面，平面內(nèi)a、b、c、d四點(diǎn)的位置如圖所示， cd. cb分別垂直于x軸、*軸，其中、隊(duì)c三點(diǎn)電勢(shì)分別為：4 V、8 V、IOV,使一電荷 量為q=-2xl05c的負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)開始沿湖M路線運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是（）y/cin-2 -1° 1 2 x/cmA. 坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為6VB. 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為皿 V/mC. 該點(diǎn)電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能為2x105 j該點(diǎn)電荷從點(diǎn)移到d點(diǎn)過(guò)程

21、中，電場(chǎng)力做功為8xl0'5j 【答案】選AD【解析】 由于是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以沿同一方向前進(jìn)相同距離電勢(shì)的變化量相等，所以（pc（ph =（p（）（p<n代入數(shù)據(jù)解得：90 = 6 V,故A正確；。/?中點(diǎn)e的電勢(shì)為例=6 V,連接Oe則為等勢(shì)面，如 圖所示。由兒何關(guān)系可知，瀝垂直于Oe,則湖為一條電場(chǎng)線，且方向由h指向電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=g8-6V/m =100V2 V/m,故B錯(cuò)誤：該點(diǎn)電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能為：Ept-q=-2xl0-4 J,故C錯(cuò)誤; 由題意結(jié)合幾何知識(shí)可知方日在同一等勢(shì)面上，該點(diǎn)電荷從。點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)電場(chǎng)力做功為： 必-=qUad=qU瀝=（4一8）x（2xlor）

22、J = 8xl（）rj,故 D 正確?？键c(diǎn)三電場(chǎng)線、等勢(shì)面（線）與粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的綜合問(wèn)題考法解密】分析電場(chǎng)線、等勢(shì)面（線）與粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的綜合問(wèn)題的技巧例一如圖所示，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0“、9N，粒子在M和N時(shí)加速度 大小分別為。小如，速度大小分別為脈、收，電勢(shì)能分別為下列判斷正確的是（）運(yùn)動(dòng)與力兩線法畫出運(yùn)動(dòng)軌跡在初始位置的切線（“速度線"）與在初始位置電場(chǎng)線的 切線（“力線”）方向，從二者的夾角情況來(lái)分析曲線運(yùn)動(dòng)的情況三不知時(shí)要假設(shè)電荷的正負(fù)、場(chǎng)強(qiáng)的方向或等勢(shì)面電勢(shì)的高低、電荷運(yùn)動(dòng)的方向

23、， 是題意中相互制約的三個(gè)方面。若已知其中的任一個(gè)，可順次向下 分析判定各待求量；若三個(gè)都不知，則要用“假設(shè)法”分別討論各種 情況B. vmVvn，(pM<(pN D. aM<a, EpAfVEp；A. v,w<v,v» ctMaNC. M（pN，EpMEpN【答案】D【解析】 電場(chǎng)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)大，粒子受到的電場(chǎng)力大，所以qw<ON。粒子受到的電 場(chǎng)力指向曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，又粒子帶負(fù)電，所以電場(chǎng)方向由電場(chǎng)線稀疏一側(cè)指向電場(chǎng)線 密集一側(cè)，而沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，即9財(cái)>伽，故B、C錯(cuò)誤。又由Ep=q9和能量守恒 知，帶負(fù)電的粒子在電勢(shì)越低的位置，具有的

24、電勢(shì)能越大，而動(dòng)能越小，即Epgv, Bn， 故A錯(cuò)誤，D正確。變式一如圖所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，虛線1、2、3分別為三條等勢(shì)線，三 條等勢(shì)線與其中一條電場(chǎng)線的交點(diǎn)依次為M、N、Q點(diǎn)，已知MN=NQ,電荷量相等的 5兩帶電粒子從等勢(shì)線2上的。點(diǎn)以相同的初速度飛出，僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子的運(yùn)動(dòng) 軌跡如圖中虛線、所示,則（A. 。粒子一定帶正電，b粒子一定帶負(fù)電B. MN兩點(diǎn)電勢(shì)差|；園等于NQ兩點(diǎn)電勢(shì)差|U、q|C. 。粒子的加速度逐漸增大，方粒子的加速度逐漸減小D. 。粒子從出發(fā)到等勢(shì)線3過(guò)程的動(dòng)能變化量比b粒子從出發(fā)到等勢(shì)線1過(guò)程的動(dòng)能 變化量小【答案】D【解析】 由圖可知，。粒

25、子的軌跡方向向右彎曲，。粒子所受電場(chǎng)力方向向右，人粒 子的軌跡向左彎曲，力粒子所受電場(chǎng)力方向向左，由于電場(chǎng)線方向未知，無(wú)法判斷粒子的電 性，故A錯(cuò)誤；由題可知，。所受電場(chǎng)力逐漸減小，加速度減小，方所受電場(chǎng)力增大，加速 度增大，故C錯(cuò)誤；已知MN=NQ,由于"段場(chǎng)強(qiáng)大于NQ段場(chǎng)強(qiáng)，所以兩點(diǎn)電勢(shì) 差|Ug|大于NQ兩點(diǎn)電勢(shì)差|Ua，q|,故B錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)力做功公式JV=Uq, |，”|>|Unq|, 。粒子從等勢(shì)線2到3電場(chǎng)力做的功小于b粒子從等勢(shì)線2到1電場(chǎng)力做的功，所以。粒子 到達(dá)等勢(shì)線3的動(dòng)能變化后比b粒子到達(dá)等勢(shì)線1的動(dòng)能變化后小，故D正確。考點(diǎn)四平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析虹

26、訂考法解密動(dòng)態(tài)分析的思路U 不 變?nèi)绻叫邪咫娙?器充電后始終連 接在電源上，兩 極板間的電勢(shì)差 U就保持不變由-cf /可知C隨d、S、切的變化而變化由Q=UC=U -Q卷可知Q隨d、S、&的變化而變化由E=% -E口土可知E隨d的變化而變化Q不變電容器既不充電 也不放電，電容 器的電荷量Q就由蒞？ 一°號(hào) 可知C隨d、S、&的變化而變化由u=c =蟋 一如* 可知U隨d、S、&的變化而變化保持不變由E_d cd * 一況破可知隨S、的變化而變化，但 與d無(wú)關(guān)，不隨，福變化而變L例一一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

27、，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. 極板上的電荷鼠變小，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】選D【解析】平行板電容器電容的表達(dá)式為。=翥,將極板間的云母介質(zhì)移出后，導(dǎo)致電 容器的電容C變小。由于極板間電壓不變，據(jù)Q = CU知，極板上的電荷量變小。再考慮到 極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E=% ,由于U、d不變，所以極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，選項(xiàng)D正確?！咀兪浇饷堋緽 + I 廠B. U變小，所變小D.伽變大,&變小變式一.如圖所示，刀、8為兩塊平行帶電金屬板，刀帶負(fù)電，8帶正電且與大地相接，兩板 間

28、尸點(diǎn)處固定一負(fù)電荷，設(shè)此時(shí)兩極板間的電勢(shì)差為U, P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為£電勢(shì)為”,負(fù) 電荷的電勢(shì)能為垸，現(xiàn)將刀、3兩板水平錯(cuò)開一段距離（兩板間距不變），下列說(shuō)法正確的是 （ ）A. U變大,E變大C."變小，&變大etS【答案】選AC【解析】根據(jù)題意可知兩極板間電荷量保持不變，當(dāng)正對(duì)面積減小時(shí)，則由。=京指 可知 電容減小，由U=£可知極板間電壓增大，由E=%可知，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，故A正確；設(shè) P與8板之間的距離為*, P點(diǎn)的電勢(shì)為"，B板接地，伽=0,則由題可知0一（pp=Ed'是 增大的，則所一定減小，由于負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能一定較大，

29、所以可知電勢(shì)能餌 是增大的，故C正確。考點(diǎn)五帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考法解密】1.帶電粒子（體瘡電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理基本 粒子如電子、質(zhì)子、a粒子、離子等，除有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不考 慮重力（但并不忽略質(zhì)量）帶電體如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能 忽略重力2.帶電粒子在E電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的保E題要點(diǎn)帶電粒子在 電場(chǎng)中的 直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)a , E . , V2vo22a<7 ma能量觀點(diǎn)口勻強(qiáng)電場(chǎng)中：iy=Eqd=qU=： wv2wvo2o 口非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W=qU=Ek2一晶。帶電粒子在 電場(chǎng)中的 偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)條件（1）只受電場(chǎng)力；（2）初速度voD£運(yùn)動(dòng)性質(zhì)類平拋運(yùn)動(dòng)（1）沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)偏移量_1 .2 qUP y2 at 2mdv,2偏轉(zhuǎn)角n_ Vr qUl tdnmdv(2)沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)偏移量_1 .2 qUP y2 at 2mdv,2偏轉(zhuǎn)角n_