高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)考法 第8章 電場(chǎng)課件 新人教版

第8章 電場(chǎng)l 考點(diǎn)21 電勢(shì) 電勢(shì)差l 考點(diǎn)20 庫倫定理 電場(chǎng)強(qiáng)度l 考點(diǎn)22 靜電屏蔽 電容器l 考點(diǎn)23 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)20 庫倫定理 電場(chǎng)強(qiáng)度必備知識(shí) 全面把握核心方法 重點(diǎn)突破 考法1庫侖定律的理解與應(yīng)用 考法2三個(gè)電荷的平衡分析 考法3電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算與矢量合成 考法4電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系考法例析 成就能力 題型1電場(chǎng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)的綜合 題型2電場(chǎng)知識(shí)與運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的結(jié)合 題型3電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加及大小的計(jì)算必備知識(shí)全面把握u1電荷守恒定律(1)電荷：自然界中只存在兩種電荷，即正電荷和負(fù)電荷電荷間相互作用的規(guī)律：電荷量：物體所帶電荷的多少元電荷：電荷量e1.61019 C稱為元電荷任何物體帶電荷量均為元電荷的整數(shù)倍點(diǎn)電荷：若帶電體之間的距離比它們自身的大小尺寸大得多，以致帶電體的形狀和大小對(duì)它們間的相互作用力的影響可忽略不計(jì)這樣的帶電體就可視為點(diǎn)電荷(2)使物體帶電的三種方式：摩擦起電；接觸帶電；感應(yīng)起電(3)電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)生也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，且在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變u2庫侖定律 (1)內(nèi)容：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力大小與它們的電荷量的乘積成正比，與它們之間距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上 (2)公式：F ，k9.0109 Nm2/C2. (3)適用條件庫侖定律的適用條件是真空中的兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用相距一定距離的兩個(gè)均勻帶電球體(可視為點(diǎn)電荷)之間以及一個(gè)均勻帶電球體與球外一個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用，也可用庫侖定律公式來計(jì)算，式中r是兩個(gè)帶電球體球心間或球體球心與點(diǎn)電荷間的距離 (4)庫侖力的方向：根據(jù)電荷間的作用是排斥還是吸引來判定庫侖力也遵守牛頓第三定律，即兩帶電體間的相互作用力大小相等、方向相反u3電場(chǎng)與電場(chǎng)強(qiáng)度 (3)勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)在電場(chǎng)中某一區(qū)域，若各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向均相同，則這個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)稱為勻強(qiáng)電場(chǎng)u4電場(chǎng)線(1)定義：在電場(chǎng)中畫出的一系列的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，曲線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)大小(2)性質(zhì)：(3)常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大；在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，不存在場(chǎng)強(qiáng)相等的點(diǎn)；若以點(diǎn)電荷為球心作一個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，但方向各不相同(如圖所示)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：沿兩點(diǎn)電荷的連線，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大；兩點(diǎn)電荷連線中垂面(線)上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面(線)垂直；在中垂面(線)上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O等距離的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等；在中垂面(線)上的電荷受到的電場(chǎng)力的方向總與中垂面(線)垂直，因此，在中垂面(線)上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功(如圖所示)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為零；兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為零從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O沿中垂面(線)到無限遠(yuǎn)，電場(chǎng)線先變密后變疏，即場(chǎng)強(qiáng)先變大后變小(如圖所示)考點(diǎn)20點(diǎn)電荷與帶異種電荷平板間的電場(chǎng)線分布(點(diǎn)電荷距帶電平板的距離非常近)特點(diǎn)：電場(chǎng)線以從點(diǎn)電荷向平板所作的垂線為軸左右對(duì)稱；平板表面附近的電場(chǎng)線與平板垂直；電場(chǎng)線的分布情況類似于等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布，而帶電平板恰好為兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線(如圖所示)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：電場(chǎng)線是分布均勻的平行直線，即場(chǎng)強(qiáng)方向處處相同，大小處處相等；兩塊靠近的大小相等、互相正對(duì)且平行的金屬板分別帶有等量異種電荷時(shí)，它們間的電場(chǎng)除邊緣附近外，都是勻強(qiáng)電場(chǎng)(如圖所示)核心方法重點(diǎn)突破u考法1庫侖定律的理解與應(yīng)用太空飛船在宇宙中飛行時(shí)，和其他天體間的萬有引力可以忽略，但是飛船會(huì)因遇到宇宙塵埃的碰撞而受到阻礙作用設(shè)單位體積的太空均勻分布著n顆宇宙塵埃，每顆宇宙塵埃的平均質(zhì)量為m，速度可以忽略飛船維持恒定的速率v飛行，垂直速度方向的橫截面積為S，與宇宙塵埃碰撞后，將宇宙塵埃完全粘附住試求飛船引擎所應(yīng)提供的平均推力的大小例例1【解析】【答案】例例1u考法2三個(gè)電荷的平衡分析課標(biāo)全國2013 18，6分如圖，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中已知靜電力常量為k.若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為()例例2【解析】【答案】B例例2u考法3電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算與矢量合成如圖所示，在正六邊形的a、c兩個(gè)頂點(diǎn)各放一帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量大小都是q1，在b、d兩頂點(diǎn)各放一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，電荷量大小都是q2，q1q2.則正六邊形中心O點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)可能為()AE1BE2CE3DE4例例3【解析】a、c處點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向指向e，而b、d處點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向指向c，而q1q2，即EacEbd，故O點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)可能為E2，故選B.【答案】B例例3u考法4電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系廣東2016模擬如圖所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，虛線1、2、3為等勢(shì)線，已知MNNQ，a、b兩帶電粒子從等勢(shì)線2上的N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)軌跡如圖所示，則()Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電Ba的加速度逐漸減小，b的加速度逐漸增大CM、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差|UMN|等于N、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差|UNQ|Da粒子到達(dá)等勢(shì)線3時(shí)動(dòng)能的變化量比b粒子到達(dá)等勢(shì)線1時(shí)動(dòng)能的變化量小例例4【解析】由圖可知，a粒子的軌跡向右彎曲，則a粒子所受電場(chǎng)力方向向右，b粒子的軌跡向左彎曲，則b粒子所受電場(chǎng)力方向向左，由于電場(chǎng)線方向未知，無法判斷粒子的電性，故A錯(cuò)誤由電場(chǎng)線疏密可知，a所受電場(chǎng)力逐漸減小，加速度逐漸減小，b所受電場(chǎng)力逐漸增大，加速度逐漸增大，故B正確已知MNNQ，由于MN段場(chǎng)強(qiáng)大于NQ段場(chǎng)強(qiáng)，所以M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差|UMN|大于N、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差|UNQ|，故C錯(cuò)誤根據(jù)電場(chǎng)力做功公式WUq，|UMN|UNQ|，由于兩個(gè)粒子所帶電荷量的大小關(guān)系未知，所以不能判斷電場(chǎng)力所做的功多少及動(dòng)能變化量大小，故D錯(cuò)誤【答案】B例例4考點(diǎn)20考法例析成就能力u題型1電場(chǎng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)的綜合浙江理綜201419，6分(多選)如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為.一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行小球A的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d.靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷小球A靜止在斜面上，則()例例1【解析】【答案】A、C例例1u題型2電場(chǎng)知識(shí)與運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的結(jié)合北京理綜201722，16分如圖所示，長l1 m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角37.已知小球所帶電荷量q1.0106 C，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E3.0103 N/C，重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小球所受電場(chǎng)力F的大?。?2)小球的質(zhì)量m；(3)將電場(chǎng)撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小例例2【解析】【答案】(1)3.0103 N(2)4.0104 kg(3)2.0 m/s例例2湖北襄陽五中2017三模如圖所示，虛線a、b、c是電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線(相鄰等勢(shì)線之間的電勢(shì)差相等)，實(shí)線為一粒子(24He核，重力不計(jì))僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知()Aa、b、c三條等勢(shì)線中，a的電勢(shì)最高B電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能小C粒子在P點(diǎn)的加速度大小比在Q點(diǎn)的加速度大小大D粒子一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)例例3【解析】電荷所受電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于粒子帶正電，因此電場(chǎng)線指向左上方，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故c等勢(shì)線的電勢(shì)最高，a等勢(shì)線的電勢(shì)最低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；Q點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)，則電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；P點(diǎn)所在位置的等勢(shì)線較Q點(diǎn)密集，則電場(chǎng)線較Q點(diǎn)密集，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較大，即粒子在P點(diǎn)的加速度大小比在Q點(diǎn)的加速度大小大，選項(xiàng)C正確；根據(jù)題中信息，不能確定粒子一定是從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤【答案】C例例3u題型3電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加及大小的計(jì)算1對(duì)稱法 課標(biāo)全國201315，6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(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q的固定點(diǎn)電荷已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量) ()例例4【解析】【答案】B例例42補(bǔ)償法 上海虹口區(qū)2016一模如圖甲所示，半徑為R的均勻帶電圓形平板，單位面積帶電荷量為，其軸線上任意一點(diǎn)P(坐標(biāo)為x)的電場(chǎng)強(qiáng)度可以由庫侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理求出：E2k ，方向沿x軸現(xiàn)考慮單位面積帶電荷量為0的無限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為r的圓板，如圖乙所示則圓孔軸線上任意一點(diǎn)Q(坐標(biāo)為x)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 ()例例5【解析】【答案】A例例5第8章考點(diǎn)21電勢(shì)電勢(shì)差必備知識(shí) 全面把握核心方法 重點(diǎn)突破 考法5電場(chǎng)線、等勢(shì)面的特點(diǎn) 考法6電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系 考法7電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 考法8電場(chǎng)中的圖像問題考法例析 成就能力 題型4電場(chǎng)力做功、電勢(shì)能與力學(xué)知識(shí)的綜合分析 題型5已知場(chǎng)源電荷或電場(chǎng)線分布分析電勢(shì) 題型6等勢(shì)面與粒子運(yùn)動(dòng)、能量轉(zhuǎn)化的綜合 題型7根據(jù)圖像分析物理量的變化必備知識(shí)全面把握u1電勢(shì)能(1)定義：移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力做功與移動(dòng)的路徑無關(guān)，電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫作電勢(shì)能，用Ep表示(2)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量，WABEpAEpB.(3)計(jì)算：在電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，若令B0，則電荷q在A點(diǎn)的電勢(shì)能為EpAWABqUABqA.u2電勢(shì)和電勢(shì)差 (1)電勢(shì)定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫作這一點(diǎn)的電勢(shì)，用表示表達(dá)式是在國際單位制中，電勢(shì)的單位是伏特(V)，1 V1 J/C.電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒有方向特點(diǎn)：電勢(shì)是標(biāo)量某點(diǎn)電勢(shì)大于零，表明該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)高；某點(diǎn)電勢(shì)小于零，表明該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)低電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)值與電場(chǎng)本身和零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，一般選取無窮遠(yuǎn)處或大地電勢(shì)為零電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來越低，場(chǎng)強(qiáng)的方向是電勢(shì)降落最快的方向 (2)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系對(duì)于正電荷，電勢(shì)越高，該電荷具有的電勢(shì)能越大；對(duì)于負(fù)電荷，電勢(shì)越低，該電荷具有的電勢(shì)能越大 (3)電勢(shì)差電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫作電勢(shì)差，也叫作電壓，用UAB表示UABAB，UBABA，所以有UABUBA.電勢(shì)差的國際單位是伏特，簡稱伏，用符號(hào)V表示電勢(shì)差UAB在數(shù)值上等于單位正電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功WAB.電勢(shì)差是標(biāo)量WAB、UAB都有正負(fù)，在計(jì)算時(shí)可帶符號(hào)計(jì)算，UABUBA，WABWBA.u3等勢(shì)面 (1)定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面 (2)特點(diǎn)在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功；等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直；電場(chǎng)線越密的地方，等勢(shì)面也越密；電場(chǎng)線和等勢(shì)面不是客觀存在的，但能表示電場(chǎng)；各等勢(shì)面不相交、不相切 (3)幾種常見的等勢(shì)面和電場(chǎng)線：考點(diǎn)21核心方法重點(diǎn)突破u考法5電場(chǎng)線、等勢(shì)面的特點(diǎn)北京理綜201415，6分如圖所示，實(shí)線表示某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面下列判斷正確的是()A1、2兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等B1、3兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等C1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等例例1【解析】根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面越密集處電場(chǎng)強(qiáng)度越大，可知場(chǎng)強(qiáng)大小為E1E2E3，故A、B錯(cuò)誤沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，同一等勢(shì)面電勢(shì)相等，故123，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確【答案】D例例1u考法6電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系課標(biāo)全國201515，6分如圖，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為M、N、P、Q.一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等則()A直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，MQB直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，MNC若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功例例2【解析】因電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，根據(jù)WABUABq可知，UMNUMP，即NP，N、P在同一等勢(shì)面上，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)面是相互平行的直線，因MQNP，故M、Q也在同一等勢(shì)面上，即MQ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)镸N或QP，即MN，選項(xiàng)B正確；M、Q在同一等勢(shì)面上，電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤【答案】B例例2u考法7電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系江蘇物理20144，3分如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O.下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說法中正確的是()AO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低BO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最高C從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)升高D從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電勢(shì)降低例例3【解析】將圓環(huán)看成由許許多多的點(diǎn)電荷組成，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的合成可知，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，圓環(huán)帶正電荷，根據(jù)正電荷周圍電勢(shì)變化關(guān)系，再結(jié)合對(duì)稱性可知，O點(diǎn)電勢(shì)最高，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；從O點(diǎn)沿x軸正方向，一定有一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度最大的位置，故電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)一直降低，選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤【答案】B例例3u考法8電場(chǎng)中的圖像問題1場(chǎng)強(qiáng)E(電勢(shì))與位移x的關(guān)系圖像的應(yīng)用山東平度2016模擬如圖所示，x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如圖所示，場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸平行，規(guī)定沿x軸正方向?yàn)檎回?fù)點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O以一定的初速度沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)電荷到達(dá)x2位置速度第一次為零，在x3位置第二次速度為零，不計(jì)粒子的重力下列說法正確的是()A點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2，再運(yùn)動(dòng)到x3的過程中，速度先均勻減小再均勻增大，然后再減小再增大B點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2，再運(yùn)動(dòng)到x3的過程中，加速度先減小再增大，然后保持不變CO點(diǎn)與x2電勢(shì)差U1和O點(diǎn)與x3電勢(shì)差U2大小關(guān)系為U1U2D點(diǎn)電荷在x2、x3位置的電勢(shì)能最大例例4【解析】【答案】D例例42電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系圖像的綜合應(yīng)用湖南長沙2016模擬(多選)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中Ox2段是對(duì)稱的曲線，x2x3段是直線，則下列說法正確的是()Ax1處電場(chǎng)強(qiáng)度最大Bx2x3段處是勻強(qiáng)電場(chǎng)Cx1、x2、x3處電勢(shì)1、2、3的關(guān)系為123D粒子在Ox2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，在x2x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)例例5【解析】因?yàn)镋px圖像的斜率可以反映電場(chǎng)強(qiáng)度大小，所以在x1處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，A錯(cuò)誤；x2x3段為直線，斜率恒定，所以該段為勻強(qiáng)電場(chǎng)，B正確；粒子帶負(fù)電，Ox1階段，電場(chǎng)力做正功，即逆著電場(chǎng)線方向到達(dá)x1處，之后電場(chǎng)力做負(fù)功，順著電場(chǎng)線從x1依次到達(dá)x2、x3，而沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故有123，C正確；Epx圖像的斜率可以反映電場(chǎng)強(qiáng)度大小，所以粒子在Ox2段做變加速直線運(yùn)動(dòng)，在x2x3段做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤【答案】BC例例53力學(xué)中的vt圖像在電場(chǎng)中的應(yīng)用山東濟(jì)寧2018屆檢測(cè)(多選)如圖甲所示，有一絕緣圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，圓環(huán)平面與豎直平面重合一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán)，細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m10 g的帶正電的小球，小球所帶電荷量q5.0104 C小球從C點(diǎn)由靜止釋放，其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖乙所示小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，vt圖像的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線)則下列說法正確的是()A在O點(diǎn)右側(cè)桿上，B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，場(chǎng)強(qiáng)大小為E1.2 V/mB由C到A的過程中，小球的電勢(shì)能先減小后變大C由C到A電勢(shì)逐漸降低DC、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCB0.9 V例例6【解析】【答案】ACD例例6考點(diǎn)21考法例析成就能力u題型4電場(chǎng)力做功、電勢(shì)能與力學(xué)知識(shí)的綜合分析海南物理201610，5分(多選)如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)不計(jì)重力下列說法正確的是()AM帶負(fù)電荷，N帶正電荷BM在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能CN在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能DN在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中克服電場(chǎng)力做功例例1【解析】由粒子受到的電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)，可知M受到了引力作用，N受到了斥力作用，故M帶負(fù)電荷，N帶正電荷，選項(xiàng)A正確；由于虛線是等勢(shì)面，故M在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能，帶電粒子的動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變，則M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于在a點(diǎn)的動(dòng)能，選項(xiàng)B正確；d點(diǎn)和e點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C正確； N從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤【答案】ABC例例1u題型5已知場(chǎng)源電荷或電場(chǎng)線分布分析電勢(shì)課標(biāo)全國201620，6分(多選)如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi)，且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱忽略空氣阻力由此可知()AQ點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高B油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大C油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大D油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小例例2【解析】由題意可知，該油滴在P點(diǎn)的受力分析如圖所示，且電場(chǎng)力大于重力，油滴帶負(fù)電，電場(chǎng)方向豎直向下，則QP，故A正確；油滴從P到Q電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)的小，故C錯(cuò)誤；電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，油滴受力恒定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，故 D錯(cuò)誤；油滴的軌跡為拋物線，故P為等效最高點(diǎn)，動(dòng)能最小，故B正確【答案】AB例例2u題型6等勢(shì)面與粒子運(yùn)動(dòng)、能量轉(zhuǎn)化的綜合課標(biāo)全國201615，6分如圖，P是固定的點(diǎn)電荷，虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓帶電粒子Q在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)若Q僅受P的電場(chǎng)力作用，其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac，速度大小分別為va、vb、vc，則()Aaaabac，vavcvbBaaabac，vbvcvaCabacaa，vbvcvaDabacaa，vavcvb例例3【解析】【答案】D例例3u題型7根據(jù)圖像分析物理量的變化湖北武漢外國語2017考前沖刺(多選)如圖所示為帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的vt圖像，在a點(diǎn)的速度為va，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為vb，則下列說法中正確的是() A電場(chǎng)中a點(diǎn)電勢(shì)一定比b點(diǎn)電勢(shì)高B粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大C在0t1時(shí)間內(nèi)，粒子運(yùn)動(dòng)路徑與電場(chǎng)力可能不在一條直線上D在0t1時(shí)間內(nèi)，粒子運(yùn)動(dòng)過程中受到的電場(chǎng)力先減小后增大再減小例例4【解析】由于不知粒子的電性，因此不能確定兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，故A錯(cuò)誤；由于只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能的和為一定值，因?yàn)閎點(diǎn)速度比a點(diǎn)速度大，即粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能比在a點(diǎn)的動(dòng)能大，所以粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大，故B正確；由于vt圖像反映的是粒子做直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，因此粒子的運(yùn)動(dòng)路徑是一條直線，即粒子受到的電場(chǎng)力一定與運(yùn)動(dòng)速度在一條直線上，故C錯(cuò)誤；由于vt圖像的斜率表示加速度，由圖可知，在0t1時(shí)間內(nèi)，粒子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大，然后再減小，由牛頓第二定律可知，粒子運(yùn)動(dòng)過程中受到的電場(chǎng)力先減小后增大再減小，故D正確【答案】B、D例例4江蘇南京2016模擬如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點(diǎn)，質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放，并穿過帶電環(huán)，關(guān)于小球從A到A關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)A過程中的加速度(a)、重力勢(shì)能(EpG)、機(jī)械能(E)、電勢(shì)能(Ep電)隨位置變化的圖像一定錯(cuò)誤的是(取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢(shì)能為零，豎直向下為正方向，無限遠(yuǎn)電勢(shì)為零)()例例5【解析】圓環(huán)中心的場(chǎng)強(qiáng)為零，無窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為零，則小球從A點(diǎn)到圓環(huán)中心的過程中，場(chǎng)強(qiáng)可能先增大后減小，則小球所受的電場(chǎng)力先增大后減小，方向豎直向上，由牛頓第二定律得知，重力不變，則加速度可能先減小后增大；小球穿過圓環(huán)后，小球所受的電場(chǎng)力豎直向下，加速度方向向下，為正值，根據(jù)對(duì)稱性可知，電場(chǎng)力先增大后減小，則加速度先增大后減小，故A正確；小球從A點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能EpGmgh，重力勢(shì)能與高度是線性變化的，故B正確；小球從A點(diǎn)到圓環(huán)中心的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，機(jī)械能減小，小球穿過圓環(huán)后，電場(chǎng)力做正功，機(jī)械能增大，故C正確；由于圓環(huán)所產(chǎn)生的是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球下落的過程中，電場(chǎng)力做功與下落的高度之間是非線性關(guān)系，電勢(shì)能變化與下落高度之間也是非線性關(guān)系，故D錯(cuò)誤【答案】D例例5第8章考點(diǎn)22靜電屏蔽電容器必備知識(shí) 全面把握核心方法 重點(diǎn)突破 考法9平行板電容器動(dòng)態(tài)變化問題考法例析 成就能力 題型8 靜電感應(yīng)現(xiàn)象 題型9 電容器與電路知識(shí)的綜合應(yīng)用 題型10電容器與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用必備知識(shí)全面把握u1靜電屏蔽 (1)靜電感應(yīng)當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間的相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷，如圖所示，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng) (2)靜電平衡導(dǎo)體中(包括表面)沒有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)：內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零假設(shè)內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)不為零，則自由電荷必受到電場(chǎng)力作用而發(fā)生定向移動(dòng)，說明導(dǎo)體尚未達(dá)到靜電平衡a導(dǎo)體靜電平衡后內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，是指外部電場(chǎng)強(qiáng)度與導(dǎo)體兩端感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的合場(chǎng)強(qiáng)為零b導(dǎo)體內(nèi)的靜電平衡過程非常迅速，在沒有特別說明的情況下，認(rèn)為沒有電流通過的導(dǎo)體均處于靜電平衡狀態(tài)整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面導(dǎo)體表面上任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直若不垂直，電荷將在導(dǎo)體表面發(fā)生定向移動(dòng)，即未達(dá)到靜電平衡 (3)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面在導(dǎo)體外表面，越尖銳的位置電荷的密度(單位面積的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷 (4)尖端放電空氣電離導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場(chǎng)很強(qiáng)，空氣中殘留的帶電粒子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下發(fā)生劇烈的運(yùn)動(dòng)，把空氣中的氣體分子撞“散”，也就是使分子中的正、負(fù)電荷分離，這個(gè)現(xiàn)象叫空氣的電離尖端放電中性的分子電離后變成帶負(fù)電的自由電子和失去電子而帶正電的離子這些帶電粒子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下加速，撞擊空氣中的分子，使它們進(jìn)一步電離，產(chǎn)生更多的帶電粒子那些所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷異號(hào)的粒子，由于被吸引而移向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷這個(gè)現(xiàn)象叫尖端放電生活實(shí)例避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設(shè)施當(dāng)帶電的雷雨云接近建筑物時(shí)，由于靜電感應(yīng)，金屬棒出現(xiàn)與云層相反的電荷通過尖端放電，這些電荷不斷向大氣釋放，中和空氣中的電荷，達(dá)到避免雷擊的目的現(xiàn)代避雷針往往具有很多組金屬尖棒，做成蒲公英的形狀，以增強(qiáng)避雷效果 (5)靜電屏蔽定義：處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體或?qū)w殼，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，利用這一特點(diǎn)，導(dǎo)體殼就可以保持它所包圍區(qū)域不受外部電場(chǎng)的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽應(yīng)用：電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面的金屬罩、通信電纜外面包的一層鉛皮等u2電容、電容器 (1)電容定義：電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫電容器的電容定義式：C式中Q指每一個(gè)極板帶電荷量的絕對(duì)值，且C (2)電容器任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器充電過程的特點(diǎn)a充電電流方向?yàn)閺碾娫吹恼龢O流出的電流的方向，電流由大變小b電容器所帶電荷量增加c電容器兩極板間電壓升高d電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度增加e充電后，電容器從電源中獲取的能量為電能當(dāng)電容器充電結(jié)束后，電容器所在電路中無電流，電容器兩極板間電壓與充電電壓相等放電過程的特點(diǎn)a放電電流方向是從正極板流出的電流的方向，電流由大變小b電容器上電荷量減少c電容器兩極板間電壓降低d電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度減弱e電容器的電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能放電的過程實(shí)際上就是電容器極板所帶正、負(fù)電荷中和的過程，當(dāng)放電結(jié)束時(shí)，電路中無電流電場(chǎng)能：電容器由電源獲得的儲(chǔ)存在電場(chǎng)中的能量常見的電容器a按極板間電介質(zhì)分：空氣電容器、云母電容器、紙質(zhì)電容器、陶瓷電容器、滌綸電容器、電解電容器等b按構(gòu)造分：可變電容器和固定電容器其中可變電容器是通過改變兩極板正對(duì)面積或極板間距離來改變電容的u3平行板電容器 (1)平行板電容器電容的決定式：C ，其中k為靜電力常量，S為正對(duì)面積，d為兩板間距離，r為電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù) (2)電容計(jì)算公式的應(yīng)用電容器始終接在電源上時(shí)，U一定，討論Q、E隨C的變化情況；電容器與電源斷開時(shí)，Q一定，討論U、E隨C的變化情況u4靜電計(jì)用來測(cè)電勢(shì)差的儀器，把它的金屬球跟一個(gè)導(dǎo)體連接，它的金屬外殼跟另一個(gè)導(dǎo)體連接(或接地)，從指針的偏轉(zhuǎn)角度就可測(cè)出導(dǎo)體間的電勢(shì)差帶電的電容器與靜電計(jì)連接時(shí)，可認(rèn)為電容器上的電荷量保持不變.考點(diǎn)22核心方法重點(diǎn)突破u考法9平行板電容器動(dòng)態(tài)變化問題 課標(biāo)全國201614，6分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，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極板上的電荷量變小，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)度不變例例1【解析】【答案】D例例1考點(diǎn)22考法例析成就能力u題型8靜電感應(yīng)現(xiàn)象浙江理綜201615，6分如圖所示，兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體A和B，用一對(duì)絕緣柱支持使它們彼此接觸把一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下部的金屬箔都張開，則()A此時(shí)A帶正電，B帶負(fù)電B此時(shí)A電勢(shì)低，B電勢(shì)高C移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合D先把A和B分開，然后移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合例例1【解析】由靜電場(chǎng)中電荷間的作用特點(diǎn)及靜電感應(yīng)特點(diǎn)可知，A帶負(fù)電，B帶正電，A錯(cuò)誤；處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體，故A、B電勢(shì)相等，B錯(cuò)誤；移去C，A、B上的感應(yīng)電荷失去外電場(chǎng)的作用，又回到原狀態(tài)，A、B下部的金屬箔閉合，C正確；A、B先分開后再移去C，A帶負(fù)電，B帶正電，A、B下的金屬箔都不會(huì)閉合，D錯(cuò)誤【答案】C例例1u題型9電容器與電路知識(shí)的綜合應(yīng)用課標(biāo)全國201617，6分阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為()例例2【解析】【答案】C例例2u題型10電容器與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用課標(biāo)全國201514，6分如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45，再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將()A保持靜止?fàn)顟B(tài)B向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)C向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng)D向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)例例3【解析】 分析帶電金屬板旋轉(zhuǎn)后帶電微粒的受力情況由題意可知，兩板間距離不變，板間電壓不變，由E mg/q 可知板間場(chǎng)強(qiáng)不變，所以，帶電微粒所受電場(chǎng)力仍然為qEmg，電場(chǎng)力方向?yàn)樽笊?，與豎直方向成45角，合力向左下，則帶電微粒向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)D正確【答案】D例例3第8章考點(diǎn)23帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)必備知識(shí) 全面把握核心方法 重點(diǎn)突破 考法10帶電粒子的加速問題 考法11帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 考法12帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用考法例析 成就能力 題型11帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 題型12帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 題型13帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 題型14帶電粒子在“等效力場(chǎng)”中的運(yùn)動(dòng) 題型15帶電粒子在電場(chǎng)中的綜合問題必備知識(shí)全面把握u1帶電粒子在電場(chǎng)中的加速u2帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) (1)條件：v0E，不計(jì)重力 (2)方法：將運(yùn)動(dòng)分解如圖所示，若板長為l，兩極板間距離為d，電壓為U，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，即水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)注意：帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的條件：勻強(qiáng)電場(chǎng)；帶電粒子垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)；只受電場(chǎng)力作用 (3)兩個(gè)重要的參量: (4)兩個(gè)重要結(jié)論不同的帶電粒子，電性相同，不計(jì)重力，由靜止開始先在同一電場(chǎng)中加速，又在同一電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，射出電場(chǎng)時(shí)有相同的側(cè)移量和相同的偏轉(zhuǎn)角不同的帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后射出電場(chǎng)時(shí)的速度的反向延長線與初速度的延長線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)到偏轉(zhuǎn)場(chǎng)(平行金屬板)的端點(diǎn)的距離為板長的一半 (5)應(yīng)用：示波器考點(diǎn)23核心方法重點(diǎn)突破u考法10帶電粒子的加速問題飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測(cè)量離子飛行時(shí)間得到離子的比荷q/m.如圖甲，帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB，可測(cè)得離子飛越AB所用時(shí)間為t1.改進(jìn)以上方法，如圖乙，讓離子飛越AB后進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域BC，在電場(chǎng)的作用下離子返回B端，測(cè)得離子從A出發(fā)后飛行的總時(shí)間為t2，(不計(jì)離子重力)則：(1)忽略離子源中離子的初速度，用t1計(jì)算離子的比荷；用t2計(jì)算離子的比荷(2)離子源中相同比荷的離子初速度不盡相同，設(shè)兩個(gè)比荷都為q/m的離子在A端的速度分別為v和v(vv)，在改進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時(shí)間通常不同，存在時(shí)間差t.可通過調(diào)節(jié)電場(chǎng)E使t0.求此時(shí)E的大小例例1【解析】【答案】例例1u考法11帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)北京海淀區(qū)2017二模如圖所示，真空玻璃管內(nèi)，加熱的陰極K發(fā)出的電子(初速度可忽略不計(jì))經(jīng)陽極A與陰極K之間的電壓U1形成的加速電場(chǎng)加速后，從陽極A的小孔射出，由水平放置的平行正對(duì)偏轉(zhuǎn)極板M、N的左端中點(diǎn)以平行于極板的方向射入兩極板之間的區(qū)域若M、N兩極板間無電壓，電子將沿水平直線打在熒光屏上的O點(diǎn)；若在M、N兩極板間加電壓U2，形成平行紙面的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則電子將打在熒光屏上的P點(diǎn)；若在M、N極板間加電壓U2的同時(shí)，再加方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則電子將能重新打在熒光屏上的O點(diǎn)已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，M、N兩極板長均為L1、兩極板間距離為d，極板右端到熒光屏的距離為L2.(1)忽略電子所受重力及它們之間的相互作用力，求：電子從陽極A小孔射出時(shí)速度v0的大??；電子重新打在熒光屏上O點(diǎn)時(shí)，所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小(2)在解決一些實(shí)際問題時(shí)，為了簡化問題，常忽略一些影響相對(duì)較小的量，這對(duì)最終的計(jì)算結(jié)果并沒有太大的影響，這種處理是合理的如在計(jì)算電子打在熒光屏上的位置時(shí)，對(duì)于電子離開M、N板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)到熒光屏的過程，可以忽略電子所受的重力請(qǐng)利用下列數(shù)據(jù)分析說明為什么這樣處理是合理的已知U22.0102 V，d4.0102 m，m9.11031 kg，e1.61019 C，L15.0102 m，L20.10 m，重力加速度g取10 m/s2.例例2【解析】例例2【答案】u考法12帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用課標(biāo)全國201725，20分如圖，兩水平面(虛線)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q(q0)的帶電小球M、N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)域的下邊界離開已知N離開電場(chǎng)時(shí)的速度方向豎直向下；M在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，剛離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為N剛離開電場(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：(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)度大小例例3【解析】例例3【答案】考點(diǎn)23考法例析成就能力u題型11帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)天津理綜20177，6分(多選)如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢(shì)能分別為EpA、EpB.下列說法正確的是()A電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B若aAaB，則Q靠近M端且為正電荷C無論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpAaB，則A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，則Q應(yīng)靠近M端，由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，電子受力方向向左，因此場(chǎng)強(qiáng)方向由M指向N，可知Q為正點(diǎn)電荷，故B正確；無論Q帶正電荷還是負(fù)電荷，若電子從A運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，若電子從B運(yùn)動(dòng)到A，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，故EpA0)，同時(shí)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與OAB所在平面平行，現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出此帶電小球，該小球通過了A點(diǎn)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍；若該小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出，恰好通過B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的6倍，重力加速度大小為g.求：(1)無電場(chǎng)時(shí)，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與初動(dòng)能的比值；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向例例5【解析】例例5【答案】