高考物理一輪復習 專題8 靜電場課件

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1、專題八靜電場靜電場考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22電場力的性質(zhì)1.(2013課標全國,15,6分)如圖,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點,a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點處有一電荷量為q(q0)的固定點電荷。已知b點處的電場強度為零,則d點處電場強度的大小為(k為靜電力常量)()考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練2.(2013課標全國,18,6分)如圖,在光滑絕緣水平面上,三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的

2、正三角形的三個頂點上:a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負電。整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中。已知靜電力常量為k。若三個小球均處于靜止狀態(tài),則勻強電場電場強度的大小為()考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點241.電場強度兩個公式的比較 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點242.兩種等量點電荷的電場比較 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24典例導引典例導引1(2017安徽淮北

3、模擬)如圖所示,大小可以忽略不計的帶有同種電荷的小球A和B相互排斥,靜止時絕緣細線與豎直方向的夾角分別為和,且,兩小球在同一水平線上,由此可知()A.B球受到的庫侖力較大,電荷量較大B.B球的質(zhì)量較大C.B球受到的拉力較大D.兩球接觸后再分開,再處于靜止狀態(tài)時,懸線的偏角仍滿足試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【解析】 根據(jù)牛頓第三定律可知,無論兩球電荷量是否相等,它們所受庫侖力都相等,故無法比較它們電荷量的大小,A錯誤;對小球A、B受力分析如圖所示,根據(jù)平衡條件有 ,因mB,故B錯誤;根據(jù)平衡條件有 ,因,所以B球受的拉力較小,故C錯誤;兩球接觸后電荷量平分,但A小球所

4、受的庫侖力還是等于B小球所受庫侖力,通過前面的分析,兩懸線的偏角仍有0)的小環(huán),在桿的左側(cè)固定一電荷量為Q(Q0)的點電荷,桿上a、b兩點與Q正好構(gòu)成等邊三角形,c是ab的中點。小環(huán)從O點無初速釋放,通過a點的速率為v。若已知ab=Oa=l,靜電力常量為k,重力加速度為g。則()B.在c點,小環(huán)的動能最大C.在c點,小環(huán)的電勢能最大試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 D 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24高招高招2處理庫侖力作用下動力學問題的方法處理庫侖力作用下動力學問題的方法(1)確定研究對象,如果有多個物體參與運動時,要依據(jù)題意,適當選取

5、“整體法”或“隔離法”;(2)對研究對象進行受力分析,注意庫侖力 的方向和大小變化;試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24(3)列動力學方程(F合=ma)求解。 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點241.(多選)(2017四川成都一診)兩個相同的金屬小球所帶電荷量不同,相距一定距離時有相互作用的庫侖力。如果將它們相互接觸一下,再放到原來的位置,則兩金屬小球之間庫侖力的變化情況是()A.如果相互接觸前庫侖力是引力,則相互接觸后庫侖力仍是引力B.如果相互接觸前庫侖力是引力,則相互接觸后庫侖力是斥力C.如果相互接觸前庫侖力是斥力,則相互接觸后庫侖力一定增大D.如果

6、相互接觸前庫侖力是斥力,則相互接觸后庫侖力一定減小試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點242.(2017湖南衡陽模擬)對于真空中電荷量為Q的靜止點電荷而言,當選取離點電荷無窮遠處的電勢為零時,離點電荷距離為r處電勢就為 (k為靜電力常量)。如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q可視為點電荷的帶正電小球用絕緣絲線懸掛在天花板上,在小球正下方的絕緣底座上固定一半徑為R的金屬球,金屬球接地,兩球球心間距離為d。由于靜電感應(yīng),金屬球上分布的感應(yīng)電荷量為q。則下列說法正確的是()試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做

7、真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點243.(2017湖南株洲質(zhì)檢)套有三個帶電小球的圓環(huán)放在水平絕緣桌面上(不計一切摩擦),小球的電荷量保持不變,整個裝置平衡后,三個小球的一種可能位置如圖所示。三個小球構(gòu)成一個銳角三角形,且三角形的邊長有ABACBC。則()A.三個小球電荷量的代數(shù)和可能為0B.三個小球一定帶同種電荷C.三個小球所受環(huán)的彈力大小為FAFCFBD.三個小球的電荷量大小為QAQCQB【答案】 B 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【解析】 對小球A分析,彈力過圓心,根據(jù)平衡條件,要么小球B和C對小球A有引力,要么對小球A有斥力,因此小球A不可能受

8、到一個斥力一個引力,所以小球B、C帶同種電荷,同理分析可得三個小球帶同種電荷,電荷量的代數(shù)和不可能為零,A錯誤,B正確;小球A受到兩斥力,設(shè)圓心為O,AB大于AC,同時OAB小于OAC,可得受小球B的斥力更大,又離小球B遠,可得B電荷量大于C,同理A電荷量大于B電荷量,故QAQBQC,D錯誤;根據(jù)相似三角形,可得 ,故可得FCFBFA,C錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點244.(多選)(2017安徽八校聯(lián)考)如圖所示,一絕緣細線Oa下端系一輕質(zhì)帶正電的小球a(重力不計),地面上固定一光滑的絕緣 圓弧管道AB,圓心與小球a位置重合。一質(zhì)量為m、帶負電的小球b由A點靜止釋

9、放。小球a由于受到絕緣細線的拉力而靜止,其中細線Oa水平,Oa懸線與豎直方向的夾角為。當小球b沿圓弧管道運動到小球a正下方B點時對管道壁恰好無壓力,在此過程中(a、b兩球均可視為點電荷)()A.b球所受的庫侖力大小為3mgB.b球的機械能逐漸減小C.水平細線的拉力先增大后減小D.懸線Oa的拉力先增大后減小試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點245.(多選)(2017湖南衡陽模擬)如圖所示,傾角為的絕緣斜面固定在水平面上,當質(zhì)量為m、電荷量為+q的滑塊沿斜面下滑時,在此空間突然加上豎直方向的勻強電場,已知滑塊受到的電場力小于

10、滑塊的重力。則下列說法不正確的是 ()A.若滑塊勻速下滑,加上豎直向上的電場后,滑塊將減速下滑B.若滑塊勻速下滑,加上豎直向下的電場后,滑塊仍勻速下滑C.若滑塊勻減速下滑,加上豎直向上的電場后,滑塊仍減速下滑,但加速度變大D.若滑塊勻加速下滑,加上豎直向下的電場后,滑塊仍以原加速度加速下滑試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 ACD若滑塊勻速下滑,則有mgsin =mgcos ,當加上豎直向上的電場后,電場力為F,沿斜面方向,(mg-F)sin =(mg-F)cos ,受力仍平衡,則滑塊仍勻速下滑,故A錯誤、B正確;若滑塊勻減速下滑,則有mgsin mgcos ,加

11、速度大小為a=g(cos -sin ),加上豎直向上的電場后,沿斜面方向,(mg-F)sin abac,vavcvbB.aaabac,vbvc vaC.abacaa,vbvc vaD.abacaa,vavcvb試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點245.(2016課標全國,15,6分)關(guān)于靜電場的等勢面,下列說法正確的是()A.兩個電勢不同的等勢面可能相交B.電場線與等勢面處處相互垂直C.同一等勢面上各點電場強度一定相等D.將一負的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面,電場力做正功【答案】 B電場中電勢相同的點組

12、成的面叫等勢面,電場線與等勢面垂直,且電勢相同的點電場強度不一定相同;電場強度相同的點電勢也不一定相同;電場中某處電勢只能是一個值,如果兩等勢面相交,就有兩個值,故選項A、C錯誤,B正確。負電荷從電勢高處移向電勢低處電場力做負功,所以選項D錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點246.(多選)(2016海南單科,10,5分)如圖,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O(shè)為圓心,兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法正確的是()A.M帶負電荷,N帶正電荷B.M在b點的動能小于它在a點的動能C.N在d點的電

13、勢能等于它在e點的電勢能D.N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 ABC由題圖中帶電粒子M和N在電場中運動的軌跡可知,粒子M受到引力作用所以帶負電,粒子N受到斥力作用所以帶正電,選項A正確;由于a點比b點更靠近帶正電的點電荷,所以粒子M由a點運動到b點的過程中粒子要克服電場力做功,動能減小,選項B正確;d點和e點在同一個等勢面上,所以粒子N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能,選項C正確;粒子N帶正電,從c點運動到d點的過程中電場力做正功,選項D錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點247.(多選)(201

14、5海南單科,7,5分)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(cè),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試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 BC因為等量異種電荷其連線的中垂線為等勢線,中垂線延伸到無窮遠所以中垂線的電勢為零,故b點的電勢為零,但是電場強度不為零,A錯誤;

15、等量異種電荷連線上,電場方向由正電荷指向負電荷,方向水平向右,在中點O處電勢為零,O點左側(cè)電勢為正,右側(cè)電勢為負,又知道正電荷在正電勢處電勢能為正,故B正確;O點的電勢低于a點的電勢,將正的試探電荷從O點移到a點,電場力做負功,所以必須克服電場力做功,C正確;O點和b點的電勢相等,所以先后從O、b兩點移到a點,電場力做功相等,電勢能變化相同,D錯誤。故選B、C。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點248.(2015課標全國,15,6分)如圖,直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點,四點處的電勢分別為M、N、P、Q,一電子由M點分別運動到N點和

16、P點的過程中,電場力所做的負功相等,則()A.直線a位于某一等勢面內(nèi),MQB.直線c位于某一等勢面內(nèi),MNC.若電子由M點運動到Q點,電場力做正功D.若電子由P點運動到Q點,電場力做負功【答案】 B根據(jù)題意知N=P,且MN,故直線c、d分別位于兩不同的等勢面上,電場方向由MN,選項A錯誤,B正確;由上述分析知M=Q,電子由M點運動到Q點,電場力不做功,選項C錯誤;電子從P點運動到Q點,電場力做正功,選項D錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點249.(多選)(2014課標全國,21,6分)如圖,在正點電荷Q的電場中有M、N、P、F四點,M、N、P為直角三角形的三個頂點,F為

17、MN的中點,M=30。M、N、P、F四點處的電勢分別用M、N、P、F表示。已知M=N,P=F,點電荷Q在M、N、P三點所在平面內(nèi),則()A.點電荷Q一定在MP的連線上B.連接PF的線段一定在同一等勢面上C.將正試探電荷從P點搬運到N點,電場力做負功D.P大于M試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 AD因為M=N,故點電荷+Q一定在MN連線的垂直平分線上,假設(shè)該垂直平分線與MP相交于H,如圖所示,由幾何關(guān)系知,HF=HP,故H點就是點電荷Q的位置,A項正確;根據(jù)離正電荷越近電勢越高可知,P=FN=M,D項正確;正試探電荷從P點到N點電勢降低,電場力做正功,C項錯誤;根

18、據(jù)點電荷的電場線分布和等勢面特點可知,B項錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點2410.(2012海南單科,3,3分)如圖,直線上有O、a、b、c四點,ab間的距離與bc間的距離相等。在O點處有固定點電荷。已知b點電勢高于c點電勢。若一帶負電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點運動到b點,再從b點運動到a點,則()A.兩過程中電場力做的功相等B.前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C.前一過程中,粒子電勢能不斷減小D.后一過程,粒子動能不斷減小【答案】 C根據(jù)b點電勢高于c點電勢,可知電場方向由b到c,且bc之間的平均電場強度小于ab間的平均電場強度,由W=qEd

19、可知,一帶負電荷粒子在這兩過程中電場力做功WcbEbB.電場強度EabD.電勢aq),以MN連線的中點O為圓心的圓周上有A、B、C、D四點。下列說法正確的是()A.A點和B點電場強度相同B.C點和D點電場強度相同C.將某正電荷從C點沿直線移到D點,電勢能先增大再減小D.將某正電荷從C點沿直線移到D點,電勢能先減小再增大試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【解析】 由于Qq,A點處電場線比B點處電場線密,A點電場強度大于B點電場強度,故A錯誤;由于電場線關(guān)于MN對稱,C、D兩點電場線疏密程度相同,則C點電場強度大小等于D點電場強度大小,但方向與兩個電荷的連線不平行,電場強度的

20、方向不同,故兩點電場強度不相同,B錯誤;由圖象知O點電勢大于C點電勢,故將某正電荷從C點移到O點,電場力做負功,電勢能增大,從O點移到D點,電場力做正功,電勢能減小,故C正確、D錯誤?！敬鸢浮?C試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24高招高招4電勢能大小的判斷方法電勢能大小的判斷方法 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24典例導引典例導引5(2017重慶模擬)一個正七邊形七個頂點上各固定一個電荷量為q的點電荷,各電荷的電性如圖所示,O點是正七邊形的幾何中心。若空間中有一點M,且MO垂直于正七邊形所在平面,則下列說法正確的是()A.M點的電場強度方向是沿著OM

21、連線,由O點指向M點B.M點的電場強度方向是沿著OM連線,由M點指向O點C.將一個負檢驗電荷從M點移動到無窮遠處,電場力做正功D.將一個正檢驗電荷從M點移動到無窮遠處,電場力做正功試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【解析】 由于系統(tǒng)電荷分布不具有關(guān)于OM的對稱性,所以M點電場強度不會沿OM連線,故A、B均錯誤。只考慮七個電荷在OM方向的電場強度分量,可知電場強度方向從O指向M點,所以M點電勢高于無窮遠處電勢,故C錯誤、D正確?！敬鸢浮?D試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24高招高招5判斷電場力做功正負及計算電場力做功的方法判斷電場力做功正負及計算電場力

22、做功的方法(1)由公式W=Flcos 計算,此公式只適合于勻強電場中,可變形為W=qElcos 。(2)由W=qU來計算,此公式適用于任何形式的靜電場。利用W=qU計算電場力的功時,可將q、U的正負號一起代入,計算出的W也有正負之分,能表示電場力做正、負功;也可以只代q、U的絕對值,然后根據(jù)電場力的方向和電荷移動方向判斷功的正負。(3)由動能定理來計算:W電場力+W其他力=Ek。(4)由電勢能的變化計算:W=Ep1-Ep2。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24典例導引典例導引6(多選)(2017四川成都模擬)在絕緣光滑的水平面上相距為6l的A、B兩處分別固定正電荷QA、QB

23、,兩電荷的位置坐標如圖甲所示。圖乙是A、B連線之間的電勢與位置x之間的關(guān)系圖象,圖中x=l點為圖線的最低點。若在x=2l的C點由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球(可視為質(zhì)點),則下列說法正確的是()A.小球一定可以到達x=-2l點處B.小球在x=l處的速度最大C.小球?qū)⒁詘=l點為中心做往復運動D.固定在A、B處電荷的電荷量之比為QAQB=41試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【解析】 由于-x圖象切線的斜率等于電場強度E,則知x=l處電場強度為零,C處的電場強度向左,小球向左加速運動,到x=l處加速度為0,從x=l向左運動時,電場力向右,做減速運動,所以小球

24、在x=l處的速度最大,故B正確;小球向左運動整個過程只有電場力做功,根據(jù)動能定理得qU=0,即U=0,所以小球能運動到與出發(fā)點電勢相同的位置,由題圖可知x=-2l處電勢高于x=2l處電勢,所以小球不可能到達x=-2l處,A錯誤;圖象不是關(guān)于x=l處對稱,所以x=l點不是中心,C錯誤;由于x=l處電場強度為零,所以有 ,解得QAQB=41,故D正確?！敬鸢浮?BD試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24高招高招6與電場能有關(guān)的圖象的分析技巧與電場能有關(guān)的圖象的分析技巧與電場能有關(guān)的圖象常常有E-x圖象、-x圖象、Ep-x圖象等,搞清楚此類問題的方法很簡單,就是明確圖象上某點切線的

25、斜率或圖線與坐標軸所圍成圖形的面積的物理意義即可。如表格所示:試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點241.(2017山東煙臺一模)直線mn是某電場中的一條電場線,方向如圖所示。一帶正電的粒子只在電場力的作用下由a點運動到b點,軌跡為一拋物線,a、b分別為a、b兩點的電勢。下列說法中正確的是()A.可能有ab,帶電粒子在b點的動能一定大于在a點的動能,A、D錯誤,C正確;因為軌跡是拋物線,所以受力恒定,故不可能是點電荷形成的電場,B錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點242.(2017福建漳州聯(lián)考)如圖所示,在等量的異種點電荷形成的電場中,有A、B、C三點,

26、A點為兩點電荷連線的中點,B點為連線上距A點距離為d的一點,C為連線中垂線距A點距離也為d的一點。下面關(guān)于三點電場強度的大小、電勢高低的比較,正確的是()A.EA=ECEB,A=C=BB.EBEAEC;A=CBC.EAEB,EAB,ACD.因為零電勢點未規(guī)定,所以無法判斷電勢的高低【答案】 B根據(jù)等量異種電荷電場線分布規(guī)律可知電場線在B處最密,在C處稀疏,故EBEAEC,中垂線為等勢面,所以A=C,沿電場線方向電勢降低,故AB,所以有A=CB,B正確,A、C、D錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點243.(多選)(2017山西運城一模)如圖甲所示,x軸上固定兩個點電荷Q1

27、、Q2(Q2位于坐標原點O),其上面有M、N、P三點(未畫出),間距MN=NP。Q1、Q2在x軸上產(chǎn)生的電勢隨x變化關(guān)系如圖乙所示。則()A.N點電場強度大小為零B.從M點到P點電場強度先增大后減小C.M、N之間電場方向沿x軸正方向D.一正試探電荷從P移到M過程中,電場力做功|WPN|=|WNM|試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 AC在電勢隨x變化關(guān)系圖(-x圖象)中切線的斜率表示電場強度,所以N點電場強度為零,故A正確;從M點到P點電場強度先減小后增大,故B錯誤;M點的電勢為零,N點電勢小于零,因沿電場線方向電勢降低,故在MN間電場方向由M指向N,沿x軸正方向

28、,故C正確;由題圖乙知|UMN|UNP|,故一正試探電荷從P移到M過程中,電場力做負功,故|WPN|NFE。則()A.E帶正電,F帶負電,且QEQFB.在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷,檢驗電荷將沿電場線運動到N點C.過N點的等勢面與EF連線垂直D.負檢驗電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 C根據(jù)電場線的指向知E帶正電,F帶負電;N點的電場強度是由E、F兩電荷在N點產(chǎn)生電場強度的疊加,電荷E在N點產(chǎn)生電場方向沿EN向上,電荷F在N點產(chǎn)生的電場方向沿NF向下,合電場方向水平向右,可知F電荷在N點產(chǎn)生的電場強度大于E電荷在N點產(chǎn)生

29、的電場強度,而NFNE,所以由點電荷電場強度公式 ,知QEN,再根據(jù)Ep=q,q為負電荷,知EpM0)的粒子在電容器中靠近下極板處,以初動能Ek0豎直向上射出。不計重力,極板尺寸足夠大。若粒子能打到上極板,則兩極板間電場強度的最大值為()試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 B對粒子進行受力分析如圖所示,可知粒子的運動方向與所受的合力不在同一條直線上,粒子做曲線運動,若粒子恰能到達上極板時,其速度與極板平行,電場強度有最大值。將粒子的初速度v0分解為垂直于極板的vy和平行于極板的vx兩個分量,當vy=0時,粒子恰能到達試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23

30、考點243.(2014海南單科,4,3分)如圖,一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連,極板水平放置,極板間距為d;在下極板上疊放一厚度為l的金屬板,其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中。當把金屬板從電容器中快速抽出后,粒子P開始運動。重力加速度為g。粒子運動的加速度為()試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點244.(多選)(2014海南單科,9,5分)如圖甲,直線MN表示某電場中一條電場線,a、b是線上的兩點。將一帶負電荷的粒子從a點處由靜止釋放,粒子從a運動到b過程中的v-t圖線如圖乙所示。設(shè)a、b兩點的電勢分

31、別為a、b,電場強度大小分別為Ea、Eb,粒子在a、b兩點的電勢能分別為Wa、Wb,不計重力,則有()A.abB.EaEbC.EaWb【答案】 BD由v-t 圖象的斜率漸小可知,粒子由a到b的過程中,粒子的加速度漸小,所以電場強度的大小逐漸減小,即EaEb,B項正確,C項錯誤;粒子的速度增大,根據(jù)動能定理可知,粒子的電勢能減小,即WaWb,D項正確;根據(jù)電勢 可知,a0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時速度方向豎直向下;M在電場中做直線運動,剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的1.5倍。不計空氣

32、阻力,重力加速度大小為g。求(1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比;(2)A點距電場上邊界的高度;(3)該電場的電場強度大小。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【解析】 (1)設(shè)小球M、N在A點水平射出時的初速度大小為v0,則它們進入電場時的水平速度仍然為v0。M、N在電場中運動的時間t相等,電場力作用下產(chǎn)生的加速度沿水平方向,大小均為a,在電場中沿水平方向的位移分別為s1和s2。由題給條件和運動學公式得試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24

33、10.(2015課標全國,24,12分)如圖,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強電場中運動,A、B為其運動軌跡上的兩點。已知該粒子在A點的速度大小為v0,方向與電場方向的夾角為60;它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30。不計重力。求A、B兩點間的電勢差。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點2411.(2014課標全國,25,20分)如圖,O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個點,OB沿豎直方向,BOA=60,OB= OA。將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動能自O(shè)點水平向右拋出,小球在運動過程中恰好通過A點。使此小球帶

34、電,電荷量為q(q0),同時加一勻強電場,電場強度方向與OAB所在平面平行?，F(xiàn)從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過了A點,到達A點時的動能是初動能的3倍,若該小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出,恰好通過B點,且到達B點時的動能為初動能的6倍。重力加速度大小為g。求:(1)無電場時,小球到達A點時的動能與初動能的比值;(2)電場強度的大小和方向。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24在勻強電場中,沿任一直線,電勢的降落是均勻的。設(shè)直線OB上的M

35、點與A點等電勢,M與O點的距離為x,如圖,解得x=d。MA為等勢線,電場必與其垂線OC方向平行。設(shè)電場方向與豎直向下的方向的夾角為,由幾何關(guān)系可得=30即電場方向與豎直向下的方向的夾角為30。設(shè)電場強度的大小為E,有qEdcos 30=EpA試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點2412.(2013課標全國,24,14分)如圖,勻強電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場方向平行。a、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場方向平行。一電荷量為q(q0)的質(zhì)點沿軌道內(nèi)側(cè)運動,經(jīng)過a點和b點時對軌道壓力的大小分別為FNa和FNb。不計重力,求電場強度的大小E、質(zhì)點經(jīng)過a點和b點時

36、的動能。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24(1)第一類動態(tài)變化:兩極板間電壓U恒定不變。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24(2)第二類動態(tài)變化:電容器所帶電荷量Q恒定不變。 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點242.帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律(帶電粒子垂直電場方向從中心進入)試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24典例導引典例導引7(2017湖南株洲質(zhì)

37、檢)如圖所示,R是一個定值電阻,A、B為水平正對放置的兩塊平行金屬板,兩板間有一帶電微粒P處于靜止狀態(tài),則下列說法正確的是()A.若增大A、B兩金屬板的間距,有向右的電流通過電阻RB.若增大A、B兩金屬板的間距,P將向上運動C.若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片,P將向上運動D.若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片,P將向上運動試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【解析】 電容器和電源相連,則兩極板間的電壓恒定,若增大A、B兩金屬板的間距,根據(jù)公式可得電容器兩極板上所帶電荷量減小,故電容器放電,R中有向左的電流,A項錯誤;由于兩極板間的電壓不變,若增大A、B兩金屬板的

38、間距,根據(jù)公式 可得兩極板間的電場強度減小,微粒P受到的電場力小于重力,將向下運動,B項錯誤;若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片,相當于兩極板間的距離減小,則電場強度增大,電場力大于重力,P向上運動,C項正確;若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片,相當于r增大,但兩極板間的電場強度恒定不變,電場力不變,微粒P仍靜止,D項錯誤?！敬鸢浮?C試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24典例導引典例導引8(多選)(2017河北石家莊模擬)如圖,一束由質(zhì)子、氘核和氚核組成的粒子流,從相同位置沿垂直于電場強度的方向射入由平行板電容

39、器形成的勻強電場中。若所有粒子均能射出電場,不計粒子的重力及粒子間的相互作用力,關(guān)于粒子的運動情況,下列說法正確的是()A.若粒子的運動軌跡相同,說明它們具有相同的初動能B.比荷大的粒子,在射出電場時,其速度偏向角一定大C.若粒子在電場中的運動時間相等,則它們的初速度一定相等D.在電場中運動時間越長的粒子,電場力對它做的功越多試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 AC 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24高招高招8帶電粒子在電場中運動的分析方法帶電粒子在電場中運動的分析方法(1)能量觀點能量

40、守恒定律,注意題目中有哪些形式的能量出現(xiàn)。(2)功能關(guān)系動能定理,注意過程分析要全面,準確求出過程中的所有功,判斷是分階段還是全過程使用動能定理。(3)動力學方法牛頓運動定律和勻變速直線運動公式的結(jié)合,注意受力分析要全面,特別是重力是否需要考慮;其次是注意運動學公式的矢量性。(4)等效法處理帶電粒子在電場、重力場中的運動,先求出重力與電場力的合力,將這個合力視為一個“等效重力”,將 視為“等效重力加速度”;再將物體在重力場中運動規(guī)律遷移到等效重力場中分析求解即可。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點241.(2017福建漳州模擬)如圖所示,電容器極板間有一可移動的電介質(zhì)板,電介

41、質(zhì)與被測物體相連,電容器接入電路后,通過極板上的物理量變化可確定被測物體的位置。則下列說法中正確的是()A.若電容器極板間的電壓不變,x變大,電容器極板上電荷量增加B.若電容器極板上電荷量不變,x變小,電容器極板間電壓變大C.若電容器極板間的電壓不變,x變大,有電流流向電容器的正極板D.若電容器極板間的電壓不變,x變大,有電流流向電容器的負極板試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 D若x變大,則由 可知電容器電容減小,在極板間的電壓不變的情況下,由Q=CU知電容器的電荷量減少,此時帶正電荷的極板得到電子,帶負電荷的極板失去電子,所以有電流流向負極板,A、C錯誤,D正

42、確。若電容器極板上電荷量不變,x變小,則電容器電容增大,電容器極板間電壓減小,B錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點242.(多選)(2017湖北七市聯(lián)考)物理學規(guī)律在數(shù)學形式上的相似,往往意味著物理意義的相似。某同學在查看資料后得知,電容器C儲存的電場能EC與兩極間的電壓U之間關(guān)系式為EC= CU2,電感線圈L中儲存的磁場能EL與通過線圈的電流I之間關(guān)系式為EL= LI2,類比物體m的動能Ek與其速度v的關(guān)系式Ek= mv2,他做出如下推論:質(zhì)量m反映了物體對速度v的變化的阻礙作用,自感系數(shù)L反映了電感線圈對電流I的變化的阻礙作用,則電容C也反映了電容器對電壓U的變化的

43、阻礙作用。你認為他以下的分析合理的是()試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24A.用等大電流給電容器充電時,電容器的電容C越大,兩極板間電壓增加相同大小U需要的時間越長B.當電容器以等大電流放電時,電容器的電容C越大,兩極板間電壓減小相同大小U需要的時間越長C.用相同的電源(E,r)給原來不帶電的電容器充電,電容器的電容C越大,其電壓從某個值U增加相同的大小U所用的時間會更長D.電容器通過相同的電阻放電,電容器的電容C越大,其電壓從某個值U減小相同的大小U所用的時間更短【答案】 ABC電容越大對電壓變化的阻礙作用越大,所以電壓變化相同大小U需要的時間越長,故A、B、C正確,D

44、錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點243.(多選)如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4 m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場線與軌道所在的平面平行,電場強度E=1.0104 N/C?，F(xiàn)有一電荷量q=+1.010-4 C、質(zhì)量m=0.1 kg的帶電體(可視為質(zhì)點),在水平軌道上的P點由靜止釋放,帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C,然后落至水平軌道上的D點,g取10 m/s2()試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24A.帶電體在圓形軌道C點的速度大小為2 m/sB.落點D與

45、B點的距離xBD=0C.帶電體運動到圓形軌道B點時對圓形軌道的壓力大小7 ND.帶電體在從B到C運動的過程中對軌道的最大壓力為3( +1) N試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點244.(多選)(2017四川成都一診)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向右、電場強度為E=1104 N/C的勻強電場。在勻強電場中有一根長l=2 m的絕緣細線,一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量m=0.08 kg的帶電小球,靜止時懸線與豎直方向成37角。若小球獲得初速度恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運

46、動,取小球在靜止時的位置為零電勢能點和重力勢能零點,cos 37=0.8,g取10 m/s2。下列說法正確的是()A.小球的電荷量q=610-5 CB.小球動能的最小值為1 JC.小球在運動至圓周軌跡上的最高點時有機械能的最小值D.小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動的電勢能和機械能之和保持不變,且為4 J試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24【答案】 AB對小球進行受力分析,如圖甲所示, 由于靜止,可得mgtan 37=qE。解得小球的電荷量為 =610-5 C,選項A正確。由于重力和電場力都是恒力,所以它們的合力也是恒力。在圓上各點中,小球在平衡位置A點時的勢能(重力勢能和電

47、勢能之和)最小,如圖乙所示,在平衡位置的對稱點B點,試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24小球的勢能最大,由于小球總能量不變,所以小球在B點的動能EkB最小,對應(yīng)速度vB最小,在B點,小球受到的重力和電場力,其合力作為小球做圓周運動的向心力,而繩的拉力恰為零,根據(jù)牛頓第二定律有 ,所以EkB=1 J,選項B正確;由于總能量保持不變,即Ek+EpG+EpE=恒量,所以當小球在圓上最左側(cè)的C點時,電勢能Ep最大,機械能最小,選項C錯誤;小球由B運動到A,W合力=F合2l,所以EpB=4 J,總能量E=EpB+EkB=5 J。選項D錯誤。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點245.(2017黑龍江大慶一模)如圖所示,光滑的水平軌道AB與半徑為R的半圓形光滑軌道BCD相切于B點,AB水平軌道部分存在水平向右的勻強電場,半圓形光滑軌道在豎直平面內(nèi),B為最低點,D為最高點。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從距B點x=3R的位置在電場力的作用下由靜止開始沿AB向右運動并通過最高點,已知 ,求小球經(jīng)過半圓形軌道最低點B時對軌道的壓力及其通過D點時速度大小。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點22考點23考點24