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- 2024-01-28 发布
建体系
•
记要点
研考向
•
提能力
做真题
•
明考向
目 录
ONTENTS
C
4
限训练
•
通高考
专题三 电场与磁场
第
1
讲 电场及带电粒子在电场中的运动
答案：
D
2
．
(
多选
)
(2018·
高考全国卷
Ⅲ
，
T21)
如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒
a
、
b
所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放
a
、
b
，它们由静止开始运动．在随后的某时刻
t
，
a
、
b
经过电容器两极板间下半区域的同一水平面．
a
、
b
间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是
(
)
A
．
a
的质量比
b
的大
B
．在
t
时刻，
a
的动能比
b
的大
C
．在
t
时刻，
a
和
b
的电势能相等
D
．在
t
时刻，
a
和
b
的动量大小相等
答案：
BD
答案：
BD
4.(
多选
)
(2017·
高考全国卷
Ⅰ
，
T20)
在一静止
点电荷的电场中，任一点的电势
φ
与该点到
点电荷的距离
r
的关系如图所示．电场中四
个点
a
、
b
、
c
和
d
的电场强度大小分别为
E
a
、
E
b
、
E
c
和
E
d
.
点
a
到点电荷的距离
r
a
与点
a
的电势
φ
a
已在图中用坐标
(
r
a
，
φ
a
)
标出，其余类推．现将一带正电的试探电荷由
a
点依次经
b
、
c
点移动到
d
点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为
W
ab
、
W
bc
和
W
cd
.
下列选项正确的是
(
)
A
．
E
a
∶
E
b
＝
4
∶
1
B.
E
c
∶
E
d
＝
2
∶
1
C
．
W
ab
∶
W
bc
＝
3
∶
1 D
．
W
bc
∶
W
cd
＝
1
∶
3
答案：
AC
5
．
(
多选
)
(2017·
高考全国卷
Ⅲ
，
T21)
一匀强电场的方向平行于
xOy
平面，平面内
a
、
b
、
c
三点的位置如图所示，三点的电势分别为
10 V
、
17 V
、
26 V
．下列说法正确的是
(
)
A
．电场强度的大小为
2.5 V/cm
B
．坐标原点处的电势为
1 V
C
．电子在
a
点的电势能比在
b
点的低
7
eV
D
．电子从
b
点运动到
c
点，电场力做功为
9
eV
答案：
ABD
■
命题特点与趋势
——
怎么考
1
．
近几年高考题型主要以选择题为主，命题热点主要集中在电场强度、电场线的用途、电势能的变化、电势高低的判断、匀强电场中电势差与电场强度的关系、带电粒子在电场中的运动等．
2
．
2019
年高考命题，选择题可能会以电场线、等势线为背景，结合场强、电势、电势能等基本概念进行考查，也可能会出现以带电粒子在电场中运动为背景考查学生建模能力和数学处理能力的计算题．
■
解题要领
——
怎么做
1
．
要牢牢抓住力和能这两条主线，将知识系统化，找出它们的联系，做到融会贯通．
2
．重视电场线、等势面、运动轨迹相结合的题目．重视带电粒子在电场中的加速、偏转以及电容器的相关知识在实际生产、生活中的应用，如静电除尘、电容式传感器、喷墨打印机、示波器等．
1
．电场强度的判断
(1)
场
强方向是电场中正电荷受力方向，也是电场线上某点的切线方向．
(2)
电场强弱可用电场线疏密判断．
3
．电势能变化的判断
(1)
根
据电场力做功判断，若电场力对电荷做正功，电势能减少；反之则增加．即
W
＝－
Δ
E
p
.
(2)
根据能量守恒定律判断，电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程，若只有电场力做功，电荷的电势能与动能相互转化，总和应保持不变，即当动能增加时，电势能减少．
1
．
(2018·
山东济南五校联考
)
关于静电场的电场线，下列说法正确的是
(
)
A
．电场强度较大的地方电场线一定较疏
B
．沿电场线方向，电场强度一定越来越小
C
．沿电场线方向，电势一定越来越低
D
．电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹
解析：
电场强度较大的地方电场线一定较密集，选项
A
错误；沿电场线方向，电场强度不一定越来越小，例如匀强电场，选项
B
错误；沿电场线方向，电势一定越来越低，选项
C
正确；电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有带电粒子只受电场力作用，且电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合，选项
D
错误．
答案：
C
2
．
(2018·
甘肃武威第六次段考
)
如图所示，在
xOy
坐标系中以
O
为中心的椭圆上有
A
、
B
、
C
、
D
、
E
五个点，在其一个焦点
P
上放一负点电荷，下列判断正确的是
(
)
A
．
B
、
E
两点电场强度相同
B
．
A
点电势比
D
点电势高
C
．将一负点电荷由
B
沿
BCDE
移到
E
点，
电场力做功为零
D
．同一正点电荷在
D
点的电势能小于在
C
点的电势能
解析：
由电场线的分布情况和对称性可知，
B
、
E
两点电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不同，故
A
错误．
D
点到负电荷的距离大于
A
点到负电荷的距离，离负电荷越远电势越高，则知
D
的电势高于
A
点的电势，故
B
错误．
B
、
E
两点电势相等，负点电荷在
B
、
E
两点的电势能相等，所以负点电荷由
B
沿
BCDE
移到
E
点，电场力做功为零，故
C
正确．
D
点的电势高于
C
点电势，而正电荷在电势高处电势能大，则知同一正电荷在
D
点的电势能大于在
C
点的电势能，故
D
错误．
答案：
C
答案：
BD
2
．两个重要结论
(1)
电容器与电路
(
或电源
)
相连，则两端电压取决于电路
(
或电源
)
，稳定时相当于断路，两端电压总等于与之并联的支路电压．
(2)
充电后电容器与电路断开，电容器所带电荷量不变，此时若只改变两板间距离，则板间电场强度大小不变．
3
．当有电容器的回路接有二极管时，因二极管的单向导电性，将使电容器的充电或放电受到限制．
4
．
(
多选
)
将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别用
d
、
U
、
E
、
C
和
Q
表示．下列说法正确的是
(
)
A
．保持
U
不变，将
d
变为原来的两倍，则
E
变为原来的一半
B
．保持
E
不变，将
d
变为原来的一半，则
U
变为原来的两倍
C
．保持
C
不变，将
Q
变为原来的两倍，则
U
变为原来的两倍
D
．保持
d
、
C
不变，将
Q
变为原来的一半，则
E
变为原来的一半
答案：
ACD
5.
如图所示，平行板电容器
PQ
与电源相接，电源与电容器之间接一理想二极管
D
.
当电容器极板
Q
移至虚线处时，有关电容器的下列说法正确的是
(
)
A
．电容减小，极板所带电荷量减小
B
．电容减小，极板间电压不变
C
．极板间电压不变，电场强度减小
D
．极板所带电荷量不变，电场强度不变
答案：
D
6
．第八届中国
(
上海
)
国际超级电容器产业展览会于
2017
年
8
月
23
日至
25
日在上海新国际博览中心举行．如图所示为超级平行板电容器，相距为
d
的两极板
M
、
N
分别与电压为
U
的恒定电源两极连接，极板
M
带正电．现有一质量为
m
的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为
k
，则
(
)
答案：
C
[
典例展示
]
(2018·
河北衡水中学第六次调研
)
在直角坐标系中，三个边长都为
l
＝
2 m
的正方形如图所示排列，第一象限正方形区域
ABOC
中有水平向左的匀强电场，电场强度大小为
E
0
，第二象限正方形
COED
的对角线
CE
左侧
CED
区域内有竖直向下的匀强电场，三角形
OEC
区域内无电场，正方形
DENM
区域内无电场．
(1)
现有一带电荷量为＋
q
、质量为
m
的带电粒子
(
重力不计
)
从
AB
边上的
A
点由静止释放，恰好能通过
E
点，求
CED
区域内的匀强电场的电场强度
E
1
的大小．
(2)
保持
(1)
问中电场强度不变，若在正方形区域
ABOC
内的某些点由静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有的粒子都经过
E
点，则释放的坐标值
x
、
y
间应满足什么关系？
[
思路探究
]
(1)
带电粒子从
A
点释放后在两个电场区域内分别做什么运动？
(2)
带电粒子都经过
N
点的条件是什么？
[
答案
]
(1)4
E
0
(2)
y
＝
x
(3)
y
＝
3
x
－
4
[
方法技巧
]
带电粒子在电场中运动问题的分析思路
(1)
首先分析粒子的运动规律，确定粒子在电场中做直线运动还是曲线运动，如例题中在
ABOC
区域做直线运动，在
CDE
区域做类平抛运动．
(2)
对于直线运动问题，可根据对粒子的受力分析与运动分析，从以下两种途径进行处理：
①
如果是带电粒子在恒定电场力作用下的直线运动问题，应用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等．
②
如果是非匀强电场中的直线运动，一般利用动能定理研究全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、运动的位移等．
(3)
对于曲线运动问题，一般是类平抛运动模型，通常采用运动的合成与分解方法处理．通过对带电粒子的受力分析和运动规律分析，借助运动的合成与分解，寻找两个分运动，再应用牛顿运动定律或运动学公式求解，如例题中第
(2)(3)
问的处理方法．
(4)
当带电粒子从一个电场区域进入另一个电场区域时，要注意分析带电粒子的运动规律的变化及两区域电场交界处有关联的物理量，这些关联量往往是解决问题的突破口．
7
．
(
多选
)
(2018·
广西南宁摸底
)
如图所示，在光滑水平面内有一固定光滑绝缘挡板
AB
，
P
是
AB
上的一点．以
A
为坐标原点在水平面建立直角坐标系，
y
轴与挡板
AB
重合，
x
轴上固定一个带正电的点电荷
Q
.
将一个带电小球
(
可视为质点
)
轻放到挡板的左侧的
P
处，在静电力作用下小球沿挡板向
A
运动，则下列说法中正确的是
(
)
A
．小球带负电
B
．由
P
点到
A
点小球做匀加速直线运动
C
．
P
点的场强比
A
点的场强大
D
．小球在
P
点的电势能比在
A
点的电势能大
解析：
根据题述，静止带电小球从
P
处在静电力作用下沿挡板向
A
运动，说明带电小球受到的是库仑引力，小球带负电，选项
A
正确；由于点电荷
Q
的电场不是匀强电场，带电小球在运动过程中所受的合外力不可能保持不变，所以小球由
P
到
A
不可能做匀加速直线运动，选项
B
错误；根据点电荷电场特征，
P
点的电场强度比
A
点的电场强度小，选项
C
错误；小球由
P
到
A
运动，静电力做正功，电势能减小，小球在
P
点的电势能比在
A
点的电势能大，选项
D
正确．
答案：
AD
8
．
(
多选
)
如图所示，从电子枪中射出初速度不计的电子，在加速电场中加速后，从
P
板的小孔垂直偏转电场方向射入两极板间，最后射出偏转电场，设加速电压为
U
1
，偏转电压为
U
2
，则
(
)
A
．
U
1
变大，则电子进入偏转电场的速度变大
B
．
U
1
变大，则电子在偏转电场中运动的时间变短
C
．
U
2
变大，则电子在偏转电场中运动的加速度变小
D
．若要电子离开偏转电场时偏移量变小，仅使
U
1
变大，其他条件不变即可
答案：
ABD
9.(
多选
)
(2018·
河北定州中学月考
)
如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷相同的带电粒子
1
、
2
，以相同的速率从同一等势面的
a
点进入电场后沿不同的轨迹
1
和
2
运动，图中
a
、
b
、
c
、
d
、
e
是粒子轨迹与等势面的交点，不计粒子的重力．下列判断正确的是
(
)
A
．两个粒子为异号电荷
B
．经过
b
、
d
两点时，两粒子的速率相同
C
．经过
b
、
d
两点时，两粒子的加速度大
小相同
D
．经过
c
、
e
两点时，两粒子的速率相同
答案：
ACD
10
．
(2018·
湖南师大附中高三期末检测
)
如图所示，绝缘光滑轨道
ABCD
竖直放在与水平方向成
θ
＝
45°
的匀强电场中，其中
BCD
部分是半径为
R
的半圆环，轨道的水平部分与半圆相切，现把一质量为
m
、电荷量为＋
q
的小球
(
大小忽略不计
)
，放在水平面上某点由静止开始释放，恰好能沿轨道通过半圆轨道最高点
D
，且落地时恰好落在
B
点，求：
(1)
电场强度
E
的大小；
(2)
起点距
B
点的距离
L
.
限训练
•
通高考
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