高三物理二輪復習 第一部分 專題三 電場與磁場 第1講 電場、帶電粒子在電場中的運動課件.ppt

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2016高考導航——適用于全國卷Ⅰ,專題三 電場與磁場,,專題三 電場與磁場,,第1講 電場、帶電粒子在電場中的運動,專題三 電場與磁場,,熱點一 對電場性質的考查 命題規(guī)律 靜電場的性質與特點以及常見電場的分布規(guī)律 問題是近幾年高考的熱點，分析近幾年的高考命題，命題規(guī) 律主要有以下幾點： (1)以選擇題形式考查電場的疊加．(2)以選擇題形式考查等量電荷或不等量電荷的電場的分布與電場強度、電勢、電 勢 能的大小比較問題．(3)以選擇題形式考查電場力做功與電勢 能的改變之間的關系．,1.(多選)(2015高考海南卷)如圖，兩電荷量分 別為Q(Q0)和－Q的點電荷對稱地放置在x軸 上原點O的兩側，a點位于x軸上O點與點電荷 Q之間，b點位于y軸O點上方．取無窮遠處的 電勢為零．下列說法正確的是( ) A．b點電勢為零，電場強度也為零 B．正的試探電荷在a點的電勢能大于零，所受電場力方 向 向右 C．將正的試探電荷從O點移到a點，必須克服電場力做功 D．將同一正的試探電荷先后從O、b兩點移到a點，后者電 勢能的變化較大,BC,[突破點撥] (1)取無窮遠處的電勢為零，則y軸上各點的電勢為________,在x0的區(qū)域各點電勢________． (2)在x軸上Q和－Q之間電場方向向________，在y軸上各點的場強方向向________．沿y軸移動電荷，電場力是否做功？,解析：由于y軸為Q和－Q的對稱軸，故y軸為等勢線，因此沿y軸移動試探電荷，試探電荷的電勢能不變，電場力不做功．,答案：見解析,B,3．(2015遼師大附中二模)如圖所示,一重 力不計的帶電粒子以某一速度進入負點電 荷形成的電場中，且只在電場力作用下依 次通過M、N、P三點，其中N點是軌跡上 距離負點電荷最近的點．若粒子在M點和 P點的速率相等，則( ) A．粒子在N點時的速率最大 B．UMN＝UNP C．粒子在N點時的加速度最大 D．粒子在M點時的電勢能大于其在N點時的電勢能,C,[方法技巧] (1)分析電荷受電場力情況時，首先明確電場的電場線分布規(guī)律，再利用電場線的疏密分布規(guī)律或場強的疊加原理判定 場強的強弱． (2)分析電勢的高低常根據(jù)電場線的指向進行判斷． (3)比較電勢能的大小或分析電勢能的變化，可以根據(jù)電場力做正功，電勢能減?。蛔鲐摴?，電勢能增大判斷，也可根 據(jù)正電荷在電勢高處電勢能大，負電荷在電勢低處電勢能大 來判斷．,熱點二 有關平行板電容器問題 命題規(guī)律 平行板電容器問題是近幾年高考中時常出現(xiàn)的考點，分析近幾年的高考命題，命題規(guī)律主要有以下幾點： (1)一般以選擇題的形式考查電容的定義式和平行板電容器 電容的決定式．(2)以選擇題的形式考查極板間場強、極板間 的電勢、帶電粒子的電勢能及帶電粒子在電容器中的平衡和 加速問題．,1.(2015南昌二模)如圖所示,平行板電容器 與電動勢為E的直流電源(內阻不計)連接， 下極板接地．閉合開關，一帶電油滴位于 兩板中央的P點且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將 平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則( ) A．帶電油滴將沿豎直方向向上運動 B．帶電油滴將沿豎直方向向下運動 C．P點的電勢將降低 D．電容器的電容減小，電容器的帶電量將減小,A,[突破點撥] (1)“平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內阻不計)連接,下極板接地”說明：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)“帶電油滴位于兩板中央的P點且恰好處于平衡狀態(tài)” 說明：帶電油滴受________而平衡．,解析：帶電油滴沿豎直方向向上運動的過程，只有電場力和重力做功，油滴的動能、重力勢能和電勢能的總和不變，油滴的動能增大，故電勢能和重力勢能之和減?。?答案：見解析,(2)在上述題1中，若電容器充電穩(wěn)定后，斷開電源，試分 析當電容器下極板豎直向上移動一小段距離后，帶電油滴將如何運動，其電勢能如何變化．,答案：見解析,D,3.(多選)(2015石家莊一模)如圖所示，D是 一個具有單向導電性的理想二極管，水平 放置的平行板電容器AB內部原有帶電 微粒P處于靜止狀態(tài)．下列措施中，關于 P的運動情況的說法中正確的是( ) A．保持S閉合，增大A、B板間距離，P仍靜止 B．保持S閉合，減小A、B板間距離，P向上運動 C．斷開S后，增大A、B板間距離，P向下運動 D．若B板接地，斷開S后，A板稍下移，P的電勢能不變,ABD,1.(2015高考安徽卷)在xOy平面內，有沿y軸負方向的 勻強 電場，場強大小為E(圖中未畫出)，由A點斜射出質量為 m、 帶電荷量為＋q的粒子，B和C是粒子運動軌跡上的兩點 ，如 圖所示，其中l(wèi)0為常數(shù)．粒子所受重力忽略不計．求： (1)粒子從A到C過程中電場力對它做的功； (2)粒子從A到C過程所經歷的時間； (3)粒子經過C點時的速率．,答案：見解析,(2)在上述題1中，求粒子在A點時的速度．,答案：見解析,2．(多選)(2015高考江蘇卷)一帶正電的小球向右水 平拋入 范圍足夠大的勻強電場，電場方向水平向左．不計空氣阻力,則小球( ) A．做直線運動 B．做曲線運動 C．速率先減小后增大 D．速率先增大后減小 [解析] 小球運動時受重力和電場力的作用，合力F方向與初速度v0方向不在一條直線上，小球做曲線運動,選項A錯誤,選項B正確.將初速度v0分解為垂直于F方向的v1和沿F反方 向 的v2,根據(jù)運動與力的關系,v1的大小不變,v2先減小后反向增大,因此小球的速率先減小后增大，選項C正確，選項D錯誤．,BC,D,[總結提升] 帶電粒子在電場中的運動問題的解題思路 (1)首先分析粒子的運動規(guī)律，區(qū)分是在電場中的直線運動還是曲線運動問題． (2)對于直線運動問題，可根據(jù)對粒子的受 力分析 與運 動 分析，從以下兩種途徑進行處理： ①如果是帶電粒子在恒定電場力作用下做直線運動的問題,應用牛頓第二定律找出加速度，結合運動學公式確定帶 電粒 子的速度、位移等． ②如果是非勻強電場中的直線運動,一般利用動能定理研究全過程中能的轉化,研究帶電粒子的速度變化、運動的位移等. (3)對于曲線運動問題，一般是類平拋運動模型，通常采 用運動的合成與分解方法處理．通過對帶電粒子的受力 分析和 運動規(guī)律分析，應用動力學方法或功能方法求解．,[范例] (17分)兩塊水平平行放置的導體板如圖甲所示，大量電子(質量為m、電荷量為e)由靜止開始，經電壓為U0的 電 場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入兩 板之間，當兩板均不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間 為3t0；當在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的周期性電壓時，恰好能使所有電子均從兩板間通過(不計電子重力)．問：,(1)這些電子通過兩板之間后，側向位移(垂直于射入速度方向上的位移)的最大值和最小值分別是多少？ (2)側向位移分別為最大值和最小值的情況下，電子在剛穿出兩板之間時的動能之比為多少？,[總結提升] (1)對于帶電粒子在交變電場中的直線運動,一般多以加速、 勻速或減速交替出現(xiàn)的多運動過程的情景出現(xiàn)．解決的方 法：①根據(jù)力與運動的關系分析帶電粒子一個變化周期內相 關物理量的變化規(guī)律．②借助運動圖象進行運動過程分析， 找出每一運動過程(或階段)中相關物理量間的關系，進行歸 納、總結、推理，尋找?guī)щ娏Ｗ拥倪\動規(guī)律． (2)對于帶電粒子在交變電場中的曲線運動，解決的方法仍然 是應用運動的合成與分解的方法，把曲線運動分解為兩個直 線運動，然后應用動力學或功能關系加以解決．,[最新預測] 1．(多選)(2015哈爾濱一模)如圖甲所示，平行金屬板中央 有一個靜止的電子(不計重力)，兩板間距離足夠大．當 兩板 間加上如圖乙所示的交變電壓后，圖中反映電子速度v、位移x和加速度a三個物理量隨時間t的變化規(guī)律可能正確的是( ),AD,(1)粒子通過電場區(qū)域的時間； (2)粒子離開電場時的位置坐標； (3)粒子通過電場區(qū)域后沿x方向的速度大?。?答案：見解析,