高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題講練突破三 電場(chǎng)和磁場(chǎng)

《高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題講練突破三 電場(chǎng)和磁場(chǎng)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題講練突破三 電場(chǎng)和磁場(chǎng)（92頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

專(zhuān)題三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 第1講　電場(chǎng)及帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 微網(wǎng)構(gòu)建 核心再現(xiàn) 知識(shí)規(guī)律 (1)電場(chǎng)力的性質(zhì)． ①電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式：E＝. ②真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式：E＝k. ③勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式：E＝. (2)電場(chǎng)能的性質(zhì)． ①電勢(shì)的定義式：φ＝. ②電勢(shì)差的定義式：UAB＝. ③電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系式：UAB＝φA－φB. ④電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能：WAB＝－ΔEp. 思想方法 (1)物理思想：等效思想、分解思想． (2)物理方法：理想化模型法、比值定義法、控制變量法、對(duì)稱(chēng)法、合成法、分解法等. 高頻考點(diǎn)一　電場(chǎng)的特點(diǎn)和性質(zhì) 知能必備 1.電場(chǎng)強(qiáng)度的三種表達(dá)形式及適用條件． 2.電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能大小的比較方法． 3.電場(chǎng)的疊加原理及常見(jiàn)電荷電場(chǎng)線(xiàn)、等勢(shì)線(xiàn)的分布特點(diǎn). [命題視角] 視角1　電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算 [例1]　 直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖．M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零．靜電力常量用k表示．若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為(　　) A.，沿y軸正向　　　B.，沿y軸負(fù)向 C.，沿y軸正向 D.，沿y軸負(fù)向 思路探究　(1)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度大小的計(jì)算式？方向如何判斷？ (2)多個(gè)點(diǎn)電荷在空間形成的場(chǎng)如何計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度？ 嘗試解答　__________ 解析　處于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷在G點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E1＝k，方向沿y軸負(fù)向；又因?yàn)镚點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，所以M、N處兩負(fù)點(diǎn)電荷在G點(diǎn)共同產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E2＝E1＝k，方向沿y軸正向；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，M、N處兩負(fù)點(diǎn)電荷在H點(diǎn)共同產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E3＝E2＝k，方向沿y軸負(fù)向；將該正點(diǎn)電荷移到G處，該正點(diǎn)電荷在H點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E4＝k，方向沿y軸正向，所以H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E＝E3－E4＝，方向沿y軸負(fù)向． 答案　B 視角2　電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能的判斷 [例2]　(2016全國(guó)大聯(lián)考押題卷)(多選) 如圖所示，虛線(xiàn)為某電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線(xiàn)1、2、3，實(shí)線(xiàn)表示某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．粒子在a點(diǎn)的加速度大小小于在b點(diǎn)的加速度大小 B．粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能 C．粒子在a點(diǎn)的速度大小大于在b點(diǎn)的速度大小 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì) 思路探究　(1)如何利用電場(chǎng)線(xiàn)判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大??？ (2)如何根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)和運(yùn)動(dòng)軌跡判斷電場(chǎng)力做功情況？ (3)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系怎樣？ 嘗試解答　__________ 解析　由題圖知a處電場(chǎng)線(xiàn)比b處稀疏，即Ea＜Eb，由牛頓第二定律知粒子在a點(diǎn)的加速度大小小于在b點(diǎn)的加速度大小，A項(xiàng)正確；由粒子做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件知粒子受到指向凹側(cè)的電場(chǎng)力且電場(chǎng)線(xiàn)上某點(diǎn)電場(chǎng)力的方向一定沿該點(diǎn)的切線(xiàn)方向，若粒子由a向b運(yùn)動(dòng)，其位移方向與其所受電場(chǎng)力方向成銳角，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加；若粒子由b向a運(yùn)動(dòng)，其位移方向與其所受電場(chǎng)力方向成鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，即不論粒子的運(yùn)動(dòng)方向和電性如何，粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，在a點(diǎn)的動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)線(xiàn)的方向不能確定，故無(wú)法判斷a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　AB 電場(chǎng)性質(zhì)的判斷方法 1．電場(chǎng)強(qiáng)度的判斷方法： (1)根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密程度進(jìn)行判斷． (2)根據(jù)等差等勢(shì)面的疏密程度進(jìn)行判斷． (3)根據(jù)E＝進(jìn)行判斷． 2．電勢(shì)高低的判斷方法： (1)由沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低進(jìn)行判斷． (2)若q和WAB已知，由UAB＝進(jìn)行判斷． 3．電勢(shì)能大小的判斷 根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷電勢(shì)能的變化或動(dòng)能的變化． [題組沖關(guān)] 1．(多選)兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷所形成電場(chǎng)的等勢(shì)線(xiàn)如圖中虛線(xiàn)所示，一帶電粒子以某一速度從圖中f點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線(xiàn)所示，若粒子只受靜電力作用，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．f、b、c、d、e五點(diǎn)中，c點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大 B．帶電粒子的加速度逐漸變大 C．帶電粒子的速度先增大后減小 D．粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)的速度大小相同 解析：選AD.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小由電場(chǎng)線(xiàn)或等差等勢(shì)面的疏密判斷，越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，A項(xiàng)正確；由a＝＝可判斷帶電粒子的加速度先增大后變小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；粒子從f到e的過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，速度先減小后增大，電勢(shì)能先增大后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)閎、d兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，所以粒子在b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)能相同，所以粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)的速度大小相同，選項(xiàng)D正確． 2．(多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示，c是兩負(fù)電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 C．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大 D．c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低 解析：選ACD.根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的分布圖，a、b兩點(diǎn)中，a點(diǎn)的電場(chǎng)線(xiàn)較密，則a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，選項(xiàng)A正確．沿電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降低，a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．由于c、d關(guān)于正電荷對(duì)稱(chēng)，正電荷在c、d兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反；兩負(fù)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0，在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理，c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大，選項(xiàng)C正確．c、d兩點(diǎn)中c點(diǎn)離負(fù)電荷的距離更小，c點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)低，選項(xiàng)D正確． 3．(2016湖北武漢調(diào)研)在真空中某區(qū)域有一電場(chǎng)，電場(chǎng)中有一點(diǎn)O，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的一條直線(xiàn)上有P、M、N三點(diǎn)，到O點(diǎn)的距離分別為r0、r1、r2，直線(xiàn)上各點(diǎn)的電勢(shì)φ分布如圖所示，r表示該直線(xiàn)上某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．O、P兩點(diǎn)間電勢(shì)不變，O、P間場(chǎng)強(qiáng)一定為零 B．M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì) C．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小小于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小 D．在將正電荷沿該直線(xiàn)從M移到N的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功 解析：選A.O、P兩點(diǎn)間的各點(diǎn)電勢(shì)不變，各點(diǎn)間電勢(shì)差為零，移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功，O、P間場(chǎng)強(qiáng)一定為零，選項(xiàng)A正確；由圖象可知，M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電勢(shì)變化越快的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，根據(jù)圖線(xiàn)斜率可以得出，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在將正電荷沿該直線(xiàn)從M移到N的過(guò)程中，電勢(shì)降低，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 高頻考點(diǎn)二　平行板電容器問(wèn)題 知能必備 1.電容的定義式和決定式、板間電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式． 2.引起電容器電容變化的因素及動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題的兩種結(jié)論及處理方法. [命題視角] 視角1　平行板電容器板間電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算 [例3]　已知均勻帶電的無(wú)窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中σ為平面上單位面積所帶的電荷量，ε0為常量．如圖所示的平行板電容器，極板正對(duì)面積為S，其間為真空，帶電荷量為Q.不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí)，極板可看做無(wú)窮大導(dǎo)體板，則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為(　　) A.和　　　　　　　　B.和 C.和 D.和 思路探究　(1)公式中各符號(hào)的意義及整體的意義是什么？ (2)平行板間的電場(chǎng)是哪個(gè)極板上的電荷形成的？ 嘗試解答　__________ 解析　每塊極板上單位面積所帶的電荷量為σ＝，每塊極板產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝，所以?xún)蓸O板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為2E＝.一塊極板在另一塊極板處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E′＝，故另一塊極板所受的電場(chǎng)力F＝qE′＝Q＝，選項(xiàng)D正確． 答案　D 視角2　平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析 [例4]　(2016山西名校聯(lián)盟)(多選)如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E′的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略．一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)．現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．平行板電容器的電容將變小 B．靜電計(jì)指針張角變小 C．帶電油滴的電勢(shì)能將減少 D．若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變 思路探究　(1)圖中靜電計(jì)的作用是什么？ (2)平行板與電源相連，移動(dòng)極板時(shí)，哪些量發(fā)生變化？哪些量不變？ (3)平行板與電源線(xiàn)斷開(kāi)，移動(dòng)極板時(shí)，變量與不變量又是哪些？ 嘗試解答　__________ 解析　將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離時(shí)，兩極板的正對(duì)面積S不變，間距d變大，根據(jù)關(guān)系式C＝可知，電容C減小，選項(xiàng)A正確；因?yàn)殪o電計(jì)指針的變化表征了電容器兩極板間電勢(shì)差的變化，題中電容器兩極板間的電勢(shì)差U不變，所以靜電計(jì)指針張角不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；U不變，極板間距d變大時(shí)，板間電場(chǎng)強(qiáng)度E＝減小，帶電油滴所處位置的電勢(shì)φP＝U－Ed1增大，其中d1為油滴到上極板的距離，又因?yàn)橛偷螏ж?fù)電，所以其電勢(shì)能將減少，選項(xiàng)C正確；若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則電容器的電荷量Q不變，極板間距d變大，根據(jù)Q＝CU，E＝和C＝可知E∝，可見(jiàn)，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E不變，所以帶電油滴所受電場(chǎng)力不變，選項(xiàng)D正確． 答案　ACD 平行板電容器問(wèn)題的分析思路 1．明確平行板電容器中的哪些物理量是不變的，哪些物理量是變化的以及怎樣變化． 2．應(yīng)用平行板電容器的決定式C＝分析電容器的電容的變化． 3．應(yīng)用電容的定義式C＝分析電容器帶電量和兩板間電壓的變化情況． 4．應(yīng)用E＝分析電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化． [題組沖關(guān)] 1．如圖所示，平行板電容器與一電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．在其他條件不變的情況下，現(xiàn)將平行板電容器的兩極板緩慢地錯(cuò)開(kāi)一些，那么在錯(cuò)開(kāi)的過(guò)程中(　　) A．電容器的電容C增大 B．電容器所帶電荷量Q增多 C．油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中的電流從N流向M D．油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中的電流從N流向M 解析：選D.在電容器兩極板錯(cuò)開(kāi)的過(guò)程中，根據(jù)電容的決定式C＝得知，電容C減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．由C＝可知，U不變時(shí)，Q減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．電容器所帶電荷量減少，電容器放電，放電電流方向由N到M；電容器兩極板接在電源的正、負(fù)極上沒(méi)有斷開(kāi)，故電容器兩端的電壓不變，兩極板間距離不變，則場(chǎng)強(qiáng)不變，油滴受力情況不變，油滴靜止不動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確． 2．(2016陜西寶雞高三二模)如圖所示，一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，電容器充電后，細(xì)線(xiàn)與豎直方向夾角為φ，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．保持電鍵S閉合，使兩極板靠近一些，φ將減小 B．保持電鍵S閉合，將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，φ將減小 C．打開(kāi)電鍵S，使兩極板靠近一些，φ將不變 D．輕輕將細(xì)線(xiàn)剪斷，小球?qū)⒆鲂睊佭\(yùn)動(dòng) 解析：選C.保持電鍵S閉合，即電容器兩端電壓不變，使兩極板靠近些，由E＝知，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，φ將增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片不影響電容器兩極板間的電壓，B項(xiàng)錯(cuò)誤；打開(kāi)電鍵S，電容器兩極板所帶電荷量不變，使兩極板靠近一些，由C＝、U＝、E＝知，E不變，即夾角φ不變，C項(xiàng)正確；輕輕將細(xì)線(xiàn)剪斷，小球?qū)⒀丶?xì)線(xiàn)方向向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 3．(創(chuàng)新題)如圖所示，理想二極管(具有單向?qū)щ娦?、平行板電容器、電源組成閉合電路，帶電液滴P置于水平放置的平行板電容器的正中間而靜止，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．若將極板A向下移動(dòng)少許，則液滴的電勢(shì)能將減小 B．若將極板A向上移動(dòng)少許，則液滴將向上運(yùn)動(dòng) C．若將極板B向上移動(dòng)少許，則液滴的電勢(shì)能將增大 D．若將極板A、B錯(cuò)開(kāi)少許，使兩極板正對(duì)面積變小，則液滴將向下運(yùn)動(dòng) 解析：選A.若將極板A向下移動(dòng)少許(d減小)，電容器電容增大，二極管正向?qū)ńo電容器充電，電容器兩端電壓保持U不變，由E＝知兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力大于液滴重力，液滴將沿電場(chǎng)力方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，帶電液滴的電勢(shì)能減小，A對(duì)；若將極板A向上移動(dòng)少許(d增大)，由C＝知C減小，由Q＝CU知Q將減小，但因二極管具有單向?qū)щ娦?，所以電容器的帶電荷量Q將不變，由E＝、Q＝CU及C＝知兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，所以液滴仍靜止，B錯(cuò)；若將極板B向上移動(dòng)少許(d減小)，由E＝知兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，與選項(xiàng)A相同，帶電液滴將沿電場(chǎng)力方向向上運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C錯(cuò)；若將極板A、B錯(cuò)開(kāi)少許(S減小)，電容減小，但二極管阻止電容器放電，電容器帶電荷量Q不變，由C＝可知兩極板間電壓升高，由E＝知兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，液滴沿電場(chǎng)力方向向上運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)． 高頻考點(diǎn)三　帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 知能必備 1.牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程． 2.動(dòng)能定理及功能關(guān)系． 3.類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法． 4.類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論. [命題視角] 視角1　帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速或偏轉(zhuǎn) [例5]　(名師原創(chuàng))如圖所示，金屬絲發(fā)射出的電子(質(zhì)量為m、電荷量為e，初速度與重力均忽略不計(jì))被加速后從金屬板的小孔穿出進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(小孔與上、下極板間的距離相等)．已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板間距離為d，當(dāng)加速電壓為U1、偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，電子恰好打在下極板的右邊緣M點(diǎn)，現(xiàn)將偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的下極板向下平移. (1)如何只改變加速電壓U1，使電子打在下極板的中點(diǎn)？ (2)如何只改變偏轉(zhuǎn)電壓U2，使電子仍打在下極板的M點(diǎn)？ 思路探究　(1)U2不變時(shí)，下極板向下平移，電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化？ (2)只改變U2時(shí)，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子速度是否改變？ 嘗試解答　__________ 解析　(1)令移動(dòng)前后偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為E和E′，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度大小分別為a、a′，加速電壓改變前后，電子穿出小孔時(shí)的速度大小分別為v0、v1 因偏轉(zhuǎn)電壓不變，所以有Ed＝E′d，即E′＝E 由qE＝ma及qE′＝ma′知a′＝a 設(shè)極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則d＝a′2，＝a2 聯(lián)立得v＝ 在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理知eU1＝mv，eU1′＝mv U1′＝，即加速電壓應(yīng)減為原加速電壓的，才能使電子打在下極板的中點(diǎn)． (2)因電子在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，極板移動(dòng)前后，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等 設(shè)極板移動(dòng)前后，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小分別為a1、a2，則有 ＝a1t2，d＝a2t2，即a2＝2a1 由牛頓第二定律知a1＝，a2＝ 聯(lián)立得U2′＝3U2，即偏轉(zhuǎn)電壓應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，才能使電子仍打在M點(diǎn)． 答案　(1)U1減為原來(lái)的　(2)U2變?yōu)樵瓉?lái)的3倍 視角2　帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) [例6]　如圖甲所示，A、B兩板豎直放置，兩板之間的電壓U1＝100 V，M、N兩板水平放置，兩板之間的距離d＝0.1 m，板長(zhǎng)L＝0.2 m．一個(gè)質(zhì)量m＝210－12kg、電荷量q＝＋110－8C的帶電粒子(不計(jì)重力)從靠近A板處由靜止釋放，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從B板的小孔穿出，沿著M、N兩板的中軸線(xiàn)垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．如果在M、N兩板之間加上如圖乙所示的偏轉(zhuǎn)電壓，當(dāng)t＝時(shí)，帶電粒子剛開(kāi)始進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則： (1)帶電粒子從B板的小孔穿出時(shí)的速度為多大？ (2)要使帶電粒子能夠從M、N兩板之間(不沿中軸線(xiàn))穿出，并且穿出后的速度方向保持水平，則交流電U2的周期T為多少？ (3)在滿(mǎn)足(2)條件的情況下，它在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的最大偏移量是多少？(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 思路探究　(1)帶電粒子在MN間運(yùn)動(dòng)時(shí)水平速度是否變化？ (2)帶電粒子能穿過(guò)MN的最大偏移量是多少？ 嘗試解答　__________ 解析　(1)由動(dòng)能定理得qU1＝mv， 解得v0＝＝1103 m/s. (2)要使帶電粒子能夠從M、N兩板之間穿出，并且穿出后速度方向不變，則帶電粒子穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間 t＝(n＋)T(n＝0,1,2，…)① 帶電粒子沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則L＝v0t② 所以T＝ s(n＝0,1,2，…)③ 帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的加速度 a＝④ 電場(chǎng)強(qiáng)度E＝⑤ 帶電粒子在進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的前內(nèi)沿豎直方向的位移 y＝a()2⑥ 要使帶電粒子能夠從M、N兩板之間穿出，需滿(mǎn)足 2y≤⑦ 聯(lián)立①～⑦式解得n≥4.5. 所以T＝ s(n＝5,6,7，…)． (3)要使總偏移量最大，則n應(yīng)取值最小，故n＝5，由此解得，最大偏移量y′＝2y≈0.04 m. 答案　(1)1103 m/s　(2) s(n＝5,6,7，…) (3)0.04 m 解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 問(wèn)題的基本思路及注意問(wèn)題 [題組沖關(guān)] 1．(2016湖南十校聯(lián)考)(多選)如圖甲所示，三個(gè)相同的金屬板共軸排列，它們的距離與寬度均相同，軸線(xiàn)上開(kāi)有小孔(不影響板間電場(chǎng)分布)，在左邊和右邊兩個(gè)金屬板上加電壓U后，金屬板間就形成勻強(qiáng)電場(chǎng)；有一個(gè)比荷＝1.010－2 C/kg的帶正電的粒子從左邊金屬板小孔軸線(xiàn)A處由靜止釋放，在靜電力作用下沿小孔軸線(xiàn)射出(不計(jì)粒子重力)，其v－t圖象如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．右側(cè)金屬板接電源的正極 B．所加電壓U＝100 V C．乙圖中的v2＝2 m/s D．通過(guò)極板間隙所用時(shí)間比為1∶(－1) 解析：選BD.帶正電的粒子在靜電力作用下由左極板向右運(yùn)動(dòng)，可判斷左側(cè)金屬板接電源正極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由vt圖象可知，帶電粒子的加速度a＝2 m/s2，相鄰兩極板間距d＝at2＝0.25 m，由qE＝ma得E＝200 V/m，U＝2Ed＝100 V，選項(xiàng)B正確；可將粒子在兩個(gè)間隙間的運(yùn)動(dòng)看成是初速度為零的連續(xù)的勻加速運(yùn)動(dòng)，兩間隙距離相等，則有t1∶t2＝1∶(－1)，選項(xiàng)D正確；v1∶v2＝t1∶(t1＋t2)＝1∶，將v1＝1.0 m/s代入，得v2＝ m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 2．(多選)如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無(wú)初速地飄入電場(chǎng)線(xiàn)水平向右的加速電場(chǎng)E1，之后進(jìn)入電場(chǎng)線(xiàn)豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上．整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么(　　) A．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多 B．三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大 C．三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同 D．三種粒子一定打到屏上的同一位置 解析：選AD.根據(jù)動(dòng)能定理有qE1d＝mv，得三種粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后獲得的速度v1＝ .在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，由l＝v1t2及y＝t得，帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的側(cè)位移y＝，則三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的側(cè)位移大小相等，又三種粒子帶電荷量相同，根據(jù)W＝qE2y得，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多，選項(xiàng)A正確．根據(jù)動(dòng)能定理，qE1d＋qE2y＝mv，得到粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2打到屏上時(shí)的速度v2＝ ，由于三種粒子的質(zhì)量不相等，故v2不一樣大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．粒子打在屏上所用的時(shí)間t＝＋＝＋(L′為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)左端到屏的水平距離)，由于v1不一樣大，所以三種粒子打在屏上的時(shí)間不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．根據(jù)vy＝t2及tan θ＝得，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切值tan θ＝，即 三種帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角相等，又由于它們的側(cè)位移相等，故三種粒子打到屏上的同一位置，選項(xiàng)D正確． 3．(2016陜西五校聯(lián)考)如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ的板長(zhǎng)和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與兩板垂直，在t＝0時(shí)刻，一不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線(xiàn)垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，粒子射入電場(chǎng)時(shí)的速度為v0，t＝T時(shí)刻粒子剛好沿MN板右邊緣射出電場(chǎng)．則(　　) A．該粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向一定是沿垂直電場(chǎng)方向的 B．在t＝時(shí)刻，該粒子的速度大小為2v0 C．若該粒子在時(shí)刻以速度v0進(jìn)入電場(chǎng)，則粒子會(huì)打在板上 D．若該粒子的入射速度變?yōu)?v0，則該粒子仍在t＝T時(shí)刻射出電場(chǎng) 解析：選A.由題設(shè)條件可知：粒子在0～做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，在～T做類(lèi)斜拋運(yùn)動(dòng)，因粒子在電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力大小相等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性，粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向一定是沿垂直電場(chǎng)方向的，如圖所示，選項(xiàng)A正確；前后兩段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，時(shí)將速度分解，設(shè)板長(zhǎng)為l，由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：l＝v0T，l＝vT，則v＝v0，則時(shí)刻該粒子的速度為v0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若該粒子在時(shí)刻以速度v0進(jìn)入電場(chǎng)，粒子將先向下做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，后做類(lèi)斜拋運(yùn)動(dòng)，并從PQ板右邊緣射出電場(chǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若該粒子的入射速度變?yōu)?v0，粒子在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝＝，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． [真題試做] [真題1]　(2016高考全國(guó)乙卷)一平行板電容器兩極板之間充滿(mǎn)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 解析：選D.平行板電容器電容的表達(dá)式為C＝，將極板間的云母介質(zhì)移出后，導(dǎo)致電容器的電容C變?。捎跇O板間電壓不變．據(jù)Q＝CU知，極板上的電荷量變?。倏紤]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． [真題2]　(2016高考全國(guó)甲卷)如圖，P是固定的點(diǎn)電荷，虛線(xiàn)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(　　) A．a(chǎn)a>ab>ac，va>vc>vb B．a(chǎn)a>ab>ac，vb>vc>va C．a(chǎn)b>ac>aa，vb>vc>va D．a(chǎn)b>ac>aa，va>vc>vb 解析：選D.a、b、c三點(diǎn)到固定的點(diǎn)電荷P的距離rbEc>Ea，故帶電粒子Q在這三點(diǎn)的加速度ab>ac>aa.由運(yùn)動(dòng)軌跡可知帶電粒子Q所受P的電場(chǎng)力為斥力，從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，由動(dòng)能定理－|qUab|＝mv－mv<0，則vb0，vc>vb，又|Uab|>|Ubc|，則va>vc，故va>vc>vb，選項(xiàng)D正確． [真題3]　(2015高考全國(guó)卷Ⅱ)如圖，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場(chǎng)方向的夾角為60；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30.不計(jì)重力．求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差． 解析：設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB.粒子在垂直于電場(chǎng)方向的速度分量不變，即 vBsin 30＝v0sin 60① 由此得vB＝v0 ② 設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB，由動(dòng)能定理有 qUAB＝m(v－v)③ 聯(lián)立②③式得 UAB＝ 答案： [新題預(yù)測(cè)] 　如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別固定于P、Q兩點(diǎn)，它們連線(xiàn)的中點(diǎn)是O，A、B是P、Q連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上的兩點(diǎn)，OA＜OB.則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小 B．A、B所在直線(xiàn)是一條等勢(shì)線(xiàn)，等勢(shì)線(xiàn)左右對(duì)稱(chēng)點(diǎn)電勢(shì)相等 C．將一正試探電荷分別置于A和B點(diǎn)，該試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于在B點(diǎn)的電勢(shì)能 D．將一負(fù)試探電荷分別置于A和B點(diǎn)，該試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能 解析：選D.O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為零，由O點(diǎn)沿P、Q連線(xiàn)的中垂線(xiàn)向外場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，無(wú)法判斷A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系，選項(xiàng)A錯(cuò)誤A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反，A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，正試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，負(fù)試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． “等勢(shì)線(xiàn)(電場(chǎng)線(xiàn))＋運(yùn)動(dòng)軌跡”組合模型 模型特點(diǎn)：當(dāng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條與電場(chǎng)線(xiàn)、等勢(shì)線(xiàn)都不重合的曲線(xiàn)時(shí)，這種現(xiàn)象簡(jiǎn)稱(chēng)為“拐彎現(xiàn)象”，其實(shí)質(zhì)為“運(yùn)動(dòng)與力”的關(guān)系．運(yùn)用“牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功和能”的知識(shí)分析： (1)“運(yùn)動(dòng)與力兩線(xiàn)法”——畫(huà)出“速度線(xiàn)”(運(yùn)動(dòng)軌跡在某一位置的切線(xiàn))與“力線(xiàn)”(在同一位置電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向且指向軌跡的凹側(cè))，從二者的夾角情況來(lái)分析帶電粒子做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的情況． (2)“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，是題目中相互制約的三個(gè)方面．若已知其中一個(gè)，可分析判定各待求量；若三個(gè)都不知(三不知)，則要用“假設(shè)法”進(jìn)行分析． [典例展示] 1．(多選)在光滑絕緣的水平桌面上，存在著方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線(xiàn)如圖中實(shí)線(xiàn)所示．一初速度不為零的帶電小球從桌面上的A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)時(shí)，突然受到一個(gè)外加的水平恒力F作用而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線(xiàn)所示，v表示小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度．則(　　) A．小球帶正電 B．恒力F的方向可能水平向左 C．恒力F的方向可能與v方向相反 D．在A、B兩點(diǎn)處小球的速率不可能相等 解析　由小球從A到C的軌跡可得，小球所受靜電力向右，帶正電，選項(xiàng)A正確；小球從C到B，合力指向軌跡凹側(cè)，當(dāng)水平恒力F水平向左時(shí)合力可能向左，由于v方向與水平方向有夾角，故F方向不可能與v方向相反，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；小球從A到B，由動(dòng)能定理，當(dāng)靜電力與恒力F做功代數(shù)和為0時(shí)，在A、B兩點(diǎn)小球的速率相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案　AB 2．(多選)如圖所示，虛線(xiàn)為某電場(chǎng)中的三個(gè)等差等勢(shì)面1、2、3，實(shí)線(xiàn)表示某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．等勢(shì)面1的電勢(shì)最高 B．粒子在a點(diǎn)的加速度大小小于在b點(diǎn)的加速度大小 C．粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能 D．粒子在a點(diǎn)的速度大小大于在b點(diǎn)的速度大小 解析　由粒子做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件知粒子受到指向凹側(cè)的電場(chǎng)力，但因不清楚粒子的運(yùn)動(dòng)方向及粒子的電性，所以電場(chǎng)線(xiàn)的方向不能確定，即無(wú)法確定電勢(shì)的高低，A項(xiàng)錯(cuò)誤；等差等勢(shì)面的疏密程度可表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由圖知Ea＜Eb，由牛頓第二定律知粒子在a點(diǎn)的加速度大小小于在b點(diǎn)的加速度大小，B項(xiàng)正確；由題圖知若粒子由a向b運(yùn)動(dòng)，其位移方向與其所受電場(chǎng)力方向成鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小；若粒子由b向a運(yùn)動(dòng)，其位移方向與其所受電場(chǎng)力方向成銳角，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，即不論粒子的運(yùn)動(dòng)方向和電性如何，粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于在b點(diǎn)的動(dòng)能，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． 答案　BD 點(diǎn)評(píng)　“等勢(shì)線(xiàn)(電場(chǎng)線(xiàn))＋運(yùn)動(dòng)軌跡”模型的處理思路 [自悟自練] 1．(限時(shí)3分鐘　滿(mǎn)分6分)(多選)如圖所示，直線(xiàn)是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線(xiàn)，曲線(xiàn)是某一帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)．若帶電粒子運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可以作出的判斷是(　　) A．帶電粒子所帶電荷的符號(hào) B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 C．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處大 D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度方向 解析：選BCD. 如圖所示，由于帶電粒子在電場(chǎng)力作用下做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以電場(chǎng)力應(yīng)指向軌跡的凹側(cè)，且沿電場(chǎng)線(xiàn)，即沿電場(chǎng)線(xiàn)向左，B正確；由于電場(chǎng)線(xiàn)方向未知，故不能確定帶電粒子的電性，A錯(cuò)誤；加速度由電場(chǎng)力產(chǎn)生，由于a處電場(chǎng)線(xiàn)較b處密，所以a處電場(chǎng)強(qiáng)度大，由F＝qE知，帶電粒子在a處受電場(chǎng)力大，故加速度大，且方向與電場(chǎng)力方向相同，C、D正確． 2．(限時(shí)3分鐘　滿(mǎn)分6分)(多選)如圖所示的虛線(xiàn)為電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線(xiàn)，三條虛線(xiàn)平行且等間距，電勢(shì)分別為10 V、19 V、28 V，實(shí)線(xiàn)是僅受電場(chǎng)力的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，a到中間虛線(xiàn)的距離大于c到中間虛線(xiàn)的距離，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．粒子在a、b、c三點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向相同 B．粒子帶負(fù)電 C．粒子在a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為Epc＞Epb＞Epa D．粒子從a運(yùn)動(dòng)到b與從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做的功可能相等 解析：選ABC.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受到的電場(chǎng)力方向不變，選項(xiàng)A正確；根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知粒子帶負(fù)電，帶負(fù)電的粒子在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能小，所以Epc>Epb＞Epa，選項(xiàng)B、C正確；a、b間的電勢(shì)差與b、c間的電勢(shì)差不相等，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b與從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做的功不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 建議用時(shí)：40分鐘 1．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1 m的等邊三角形ABC置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)線(xiàn)的方向平行于△ABC所在平面，其中A點(diǎn)電勢(shì)為1 V，AC中點(diǎn)電勢(shì)為2 V，BC中點(diǎn)的電勢(shì)為4 V，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小是(　　) A．1 V/m　　　　　　　　　　B. V/m C．3 V/m D．4 V/m 解析：選D.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，同一條直線(xiàn)(非等勢(shì)線(xiàn))上兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差與其距離成正比，可得C點(diǎn)電勢(shì)為3 V，B點(diǎn)電勢(shì)為5 V，則AB中點(diǎn)D的電勢(shì)為3 V，故CD為一條等勢(shì)線(xiàn)，如圖所示，則AB所在直線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)，易得E＝＝4 V/m. 2．帶有等量異種電荷的兩塊等大的平行金屬板M、N水平正對(duì)放置．兩板間有一帶電微粒以速度v0沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，將M板迅速向上平移一小段距離后，則此后微粒的可能運(yùn)動(dòng)情況是(　　) A．沿軌跡①運(yùn)動(dòng) B．沿軌跡②運(yùn)動(dòng) C．沿軌跡③運(yùn)動(dòng) D．沿軌跡④運(yùn)動(dòng) 解析：選B.M板平移前，帶電微粒做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力與重力二力平衡，M板移動(dòng)后，根據(jù)C＝、U＝、E＝可得：E＝，所以?xún)蓸O板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，帶電微粒仍然受力平衡，沿原方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確． 3．(2016湖北八市聯(lián)考)如圖，M和N是兩個(gè)帶有異種電荷的帶電體(M在N的正上方，圖示平面為豎直平面)，P和Q是M表面上的兩點(diǎn)，S是N表面上的一點(diǎn)．在M和N之間的電場(chǎng)中畫(huà)有三條等勢(shì)線(xiàn)．現(xiàn)有一個(gè)帶正電的液滴從E點(diǎn)射入電場(chǎng)，它先后經(jīng)過(guò)了F點(diǎn)和W點(diǎn)．已知油滴在F點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在W點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，E、W兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，不計(jì)油滴對(duì)原電場(chǎng)的影響，不計(jì)空氣阻力，則以下說(shuō)法正確的是(　　) A．P和Q兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等 B．P點(diǎn)的電勢(shì)高于S點(diǎn)的電勢(shì) C．油滴在F點(diǎn)的電勢(shì)能高于在E點(diǎn)的電勢(shì)能 D．油滴在E、F、W三點(diǎn)的機(jī)械能和電勢(shì)能之和不變 解析：選D.帶電導(dǎo)體表面是等勢(shì)面，A錯(cuò)；因油滴在F點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在W點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，則液滴從F點(diǎn)到W點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，即F點(diǎn)電勢(shì)低于W點(diǎn)電勢(shì)，所以M帶負(fù)電，N帶正電，P點(diǎn)電勢(shì)低于S點(diǎn)電勢(shì)，B錯(cuò)；正電荷在F點(diǎn)的電勢(shì)能比在E點(diǎn)時(shí)的低，C錯(cuò)；因只有電場(chǎng)力和重力做功，能量是守恒的，所以機(jī)械能和電勢(shì)能之和不變，D對(duì)． 4．(2016浙江寧波高三聯(lián)考)如圖所示，分別在M、N兩點(diǎn)固定放置兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量均為＋Q，MN連線(xiàn)的中點(diǎn)為O.正方形ABCD以O(shè)點(diǎn)為中心，E、F、G、H是正方形四邊的中點(diǎn)，取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì) B．正點(diǎn)電荷沿直線(xiàn)從F到H，電勢(shì)能先增大后減小 C．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)也為零 D．沿路徑A→D→C移動(dòng)一負(fù)點(diǎn)電荷比沿路徑A→B移動(dòng)同一負(fù)點(diǎn)電荷克服電場(chǎng)力做的功多 解析：選B.由于是等量同種電荷形成的電場(chǎng)，由電場(chǎng)分布的對(duì)稱(chēng)性可知A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，A錯(cuò)；在MN中垂線(xiàn)上，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，但電場(chǎng)方向從O點(diǎn)指向外，即正電荷沿直線(xiàn)從F到H，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，電勢(shì)能先增大后減小，B對(duì)；取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)是逐漸降低的，則MN中垂線(xiàn)上O點(diǎn)電勢(shì)最高，C錯(cuò)；由電場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)性可知B、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，所以沿路徑A→D→C移動(dòng)一負(fù)點(diǎn)電荷與沿路徑A→B移動(dòng)同一負(fù)點(diǎn)電荷克服電場(chǎng)力做的功相同，D錯(cuò)． 5．(多選)靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷(　　) A．在x2和x4處電勢(shì)能相等 B．由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中電勢(shì)能增大 C．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先增大后減小 D．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先減小后增大 解析：選BC.由題圖可知， x1到x4場(chǎng)強(qiáng)先變大，再變小，則點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力先增大后減小，C正確、D錯(cuò)誤．由x1到x3及由x2到x4過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，A錯(cuò)誤、B正確． 6．如圖所示，平行板電容器的兩金屬板A、B豎直放置，電容器所帶電荷量為Q，一液滴從A板上邊緣由靜止釋放，液滴恰好能擊中B板的中點(diǎn)O，若電容器所帶電荷量增加Q1，液滴從同一位置由靜止釋放，液滴恰好擊中OB的中點(diǎn)C，若電容器所帶電荷量減小Q2，液滴從同一位置由靜止釋放，液滴恰好擊中B板的下邊緣D點(diǎn)，則＝(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 解析：選B.由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知液滴在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向在電場(chǎng)力作用下做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距為d、正對(duì)面積為S，兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為E，液滴所帶電荷量為q、質(zhì)量為m，則豎直方向有h＝gt2，水平方向有d＝t2，E＝＝＝，所以Qh＝常數(shù)，即Q＝(Q＋Q1)，Q＝(Q－Q2)L，聯(lián)立得＝2，B對(duì)． 7．(2016河南開(kāi)封二模)(多選)如圖所示，一帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從A點(diǎn)拋出，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向豎直向下，且在B點(diǎn)時(shí)粒子的速度為粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最小速度，已知電場(chǎng)方向和粒子運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平面內(nèi)，粒子的重力和空氣阻力與電場(chǎng)力相比可忽略不計(jì)，則(　　) A．電場(chǎng)方向一定水平向右 B．電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì) C．從A到B的過(guò)程中，粒子的電勢(shì)能一定增加 D．從A到B的過(guò)程中，粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之和一定不變 解析：選CD.粒子只受電場(chǎng)力，做拋體運(yùn)動(dòng)，類(lèi)似重力場(chǎng)中的斜上拋運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)為等效最高點(diǎn)，故電場(chǎng)力方向水平向右，由于不知粒子的電性，故無(wú)法判斷電場(chǎng)方向，A項(xiàng)錯(cuò)誤；無(wú)法判斷電場(chǎng)方向，所以不能確定A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)的高低，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，粒子的電勢(shì)能增大，故C項(xiàng)正確；從A到B的過(guò)程中，只有電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加，電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，故D項(xiàng)正確． 8．如圖所示是一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖，圖中兩點(diǎn)電荷P、Q連線(xiàn)長(zhǎng)度為r，M點(diǎn)、N點(diǎn)到兩點(diǎn)電荷P、Q的距離都為r，S點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離也為r，由此可知(　　) A．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2k B．M、N、S三點(diǎn)的電勢(shì)可能相等 C．把同一試探電荷放在M點(diǎn)，其所受電場(chǎng)力等于放在S點(diǎn)所受的電場(chǎng)力 D．沿圖中虛線(xiàn)，將一試探電荷從N點(diǎn)移到M點(diǎn)，電場(chǎng)力一定不做功 解析：選D.點(diǎn)電荷P、Q在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E＝k，這兩個(gè)點(diǎn)電荷在M點(diǎn)形成的合場(chǎng)強(qiáng)的大小為E′＝2kcos 60＝k，方向水平向左，A錯(cuò)誤；S點(diǎn)的電勢(shì)大于零，而M點(diǎn)、N點(diǎn)的電勢(shì)為零，B錯(cuò)誤；由于兩點(diǎn)電荷在S點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右，因此同一試探電荷在S點(diǎn)、M點(diǎn)時(shí)所受的電場(chǎng)力方向不同，C錯(cuò)誤；由于M、N所在直線(xiàn)為零勢(shì)能線(xiàn)，試探電荷從N點(diǎn)移到M點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，D正確． 9．(多選)如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平，a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷)，b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫(huà)出)時(shí)速度為零，則小球a(　　) A．從N到Q的過(guò)程中，重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小 B．從N到P的過(guò)程中，速率先增大后減小 C．從N到Q的過(guò)程中，電勢(shì)能一直增加 D．從P到Q的過(guò)程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量 解析：選BC.小球a從N點(diǎn)釋放一直到達(dá)Q點(diǎn)的過(guò)程中，a、b兩球的距離一直減小，庫(kù)侖力變大，a受重力不變，重力和庫(kù)侖力的夾角從90一直減小，故合力變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球a從N到P的過(guò)程中，速度方向與重力和庫(kù)侖力的合力方向的夾角由小于90到大于90，故庫(kù)侖力與重力的合力先做正功后做負(fù)功，a球速率先增大后減小，選項(xiàng)B正確；小球a由N到Q的過(guò)程中庫(kù)侖力一直做負(fù)功，電勢(shì)能一直增加，選項(xiàng)C正確；小球a從P到Q的過(guò)程中，減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和，故動(dòng)能的減少量大于電勢(shì)能的增加量，則選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 10．在xOy平面內(nèi)，有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E(圖中未畫(huà)出)，由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的粒子，B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，如圖所示，其中l(wèi)0為常數(shù)．粒子所受重力忽略不計(jì)．求： (1)粒子從A到C過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功； (2)粒子從A到C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間； (3)粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率． 解析： (1)WAC＝qE(yA－yC)＝3qEl0 (2)根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，粒子在x方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱(chēng)性可知軌跡最高點(diǎn)D在y軸上，可令tAD＝tDB＝T，則tBC＝T 由qE＝ma得a＝ 又y0＝aT2　y0＋3l0＝a(2T)2 解得T＝ 則A→C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間t＝3 (3)粒子在DC段做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，于是有 2l0＝vCx(2T)　 vCy＝a(2T) vC＝＝ 答案：(1)3qEl0　(2)3　(3) 11．如圖，O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，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(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好通過(guò)A點(diǎn)．使此小球帶電，電荷量為q(q>0)，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(guò)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(guò)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(wú)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． 解析：(1)設(shè)小球的初速度為v0，初動(dòng)能為Ek0，從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間為t，令OA＝d，則OB＝d，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有 dsin 60＝v0t① dcos 60＝gt2② 又有Ek0＝mv③ 由①②③式得 Ek0＝mgd④ 設(shè)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EkA，則 EkA＝Ek0＋mgd⑤ 由④⑤式得＝⑥ (2)加電場(chǎng)后，小球從O點(diǎn)到A點(diǎn)和B點(diǎn)，高度分別降低了和，設(shè)電勢(shì)能分別減小ΔEpA和ΔEpB，由能量守恒及④式得 ΔEpA＝3Ek0－Ek0－mgd＝Ek0⑦ ΔEpB＝6Ek0－Ek0－mgd＝Ek0⑧ 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任一直線(xiàn)，電勢(shì)的降落是均勻的．設(shè)直線(xiàn)OB上的M點(diǎn)與A點(diǎn)等電勢(shì)，M與O點(diǎn)的距離為x，如圖，則有 ＝⑨ 解得x＝d，MA為等勢(shì)線(xiàn)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向必與其垂線(xiàn)OC方向平行．設(shè)電場(chǎng)方向與豎直向下的方向的夾角為α，由幾何關(guān)系可得α＝30.⑩ 即電場(chǎng)強(qiáng)度方向與豎直向下的方向的夾角為30. 設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，有 qEdcos 30＝ΔEpA? 由④⑦?式得 E＝? 答案：(1) (2)　電場(chǎng)方向與豎直向下的方向的夾角為30 12．如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN，現(xiàn)在A、B板上加上如圖乙所示的方波形電壓，電壓的正向值為U0，反向電壓值為，且每隔變向1次．現(xiàn)將質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子束從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向OO′射入，設(shè)粒子能全部打在靶上，而且所有粒子在A、B間的飛行時(shí)間均為T(mén).不計(jì)重力的影響，試求： (1)定性分析在t＝0時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入的粒子，在垂直于金屬板的方向上的運(yùn)動(dòng)情況． (2)在距靶MN的中心O′點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中？ (3)要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？(寫(xiě)出U0、m、d、q、T的關(guān)系式即可) 解析：(1)0～時(shí)間內(nèi)，帶正電的粒子受到向下的電場(chǎng)力而向下做加速運(yùn)動(dòng)，在～T時(shí)間內(nèi)，粒子受到向上的電場(chǎng)力而向下做減速運(yùn)動(dòng)． (2)當(dāng)粒子在0、T、2T…nT(n＝0,1,2…)時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)中時(shí)，粒子將打在O′點(diǎn)下方最遠(yuǎn)點(diǎn)，在前時(shí)間內(nèi)，粒子豎直向下的位移：y1＝a12＝ 在后時(shí)間內(nèi)，粒子豎直向下的位移： y2＝v－a22 其中：v＝a1＝ a2＝ 解得：y2＝ 故粒子打在距O′點(diǎn)正下方的最大位移： y＝y(tǒng)1＋y2＝ 當(dāng)粒子在、…(n＝0,1,2…)時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，將打在O′點(diǎn)上方最遠(yuǎn)點(diǎn)，在前時(shí)間內(nèi)，粒子豎直向上的位移：y1′＝a1′2＝ 在后時(shí)間內(nèi)，粒子豎直向上的位移： y2′＝v′－a2′2 其中：v′＝a1′＝ a2′＝ 解得：y2′＝0 故粒子打在距O′點(diǎn)正上方的最大位移： y′＝y(tǒng)1′＋y2′＝ 擊中的范圍在O′以下到O′以上 (3)要使粒子能全部打在靶上，需有： ＜ 解得：U0＜ 答案：(1)見(jiàn)解析　(2)O′以下到O′以上　(3)U0＜ 第2講　磁場(chǎng)及帶電體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 微網(wǎng)構(gòu)建 核心再現(xiàn) 知識(shí)規(guī)律 (1)掌握“兩個(gè)磁場(chǎng)力”． ①安培力：F＝BILsin θ，其中θ為B與I的夾角． ②洛倫茲力：F＝qvBsin θ，其中θ為B與v的夾角． (2)明確“兩個(gè)公式”． ①帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式：R＝. ②帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式：T＝＝. (3)用準(zhǔn)“兩個(gè)定則”． ①對(duì)電流的磁場(chǎng)用準(zhǔn)安培定則． ②對(duì)安培力和洛倫茲力用準(zhǔn)左手定則． (4)畫(huà)好“兩個(gè)圖形”． ①對(duì)安培力作用下的平衡、運(yùn)動(dòng)問(wèn)題畫(huà)好受力分析圖. ②對(duì)帶電粒子的勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題畫(huà)好與圓有關(guān)的幾何圖形． 思想方法 (1)物理思想：等效思想． (2)物理方法：理想化模型法、比值定義法、對(duì)稱(chēng)法、臨界法等. 高頻考點(diǎn)一　磁場(chǎng)的性質(zhì) 知能必備 1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，磁場(chǎng)的疊加原理． 2.電流磁場(chǎng)方向的判斷方法，磁感線(xiàn)的用途． 3.磁場(chǎng)對(duì)通電電流作用大小計(jì)算及方向的判斷. [題組沖關(guān)] 1．如圖所示，兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向相反的電流．a(chǎn)、O、b在M、N的連線(xiàn)上，O為MN 的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線(xiàn)上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等．關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反 C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同 D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同 解析：選C.由安培定則可知，兩導(dǎo)線(xiàn)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均豎直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)；由安培定則，兩導(dǎo)線(xiàn)在a、b兩處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均豎直向下，由于對(duì)稱(chēng)性，電流M在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)電流M在b處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)；根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線(xiàn)在c、d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)C正確；a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下，選項(xiàng)D錯(cuò)． 2．如圖所示，用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)框，導(dǎo)線(xiàn)框是由兩同心半圓弧導(dǎo)線(xiàn)和直導(dǎo)線(xiàn)ab、cd(ab、cd在同一條水平直線(xiàn)上)連接而成的閉合回路，導(dǎo)線(xiàn)框中通有圖示方向的電流，處于靜止?fàn)顟B(tài)．在半圓弧導(dǎo)線(xiàn)的圓心處沿垂直于導(dǎo)線(xiàn)框平面的方向放置一根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)P.當(dāng)P中通以方向向外的電流時(shí)(　　) A．導(dǎo)線(xiàn)框?qū)⑾蜃髷[動(dòng) B．導(dǎo)線(xiàn)框?qū)⑾蛴覕[動(dòng) C．從上往下看，導(dǎo)線(xiàn)框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．從上往下看，導(dǎo)線(xiàn)框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 解析：選D.當(dāng)直導(dǎo)線(xiàn)P中通以方向向外的電流時(shí)，由安培定則可判斷出長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)P產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，磁感線(xiàn)是以P為圓心的同心圓，半圓弧導(dǎo)線(xiàn)與磁感線(xiàn)平行不受安培力，由左手定則可判斷出直導(dǎo)線(xiàn)ab所受的安培力方向垂直紙面向外，cd所受的安培力方向垂直紙面向里，從上往下看，導(dǎo)線(xiàn)框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故D正確． 3．(2016西安名校大聯(lián)盟)電磁炮有很多優(yōu)點(diǎn)，備受各國(guó)軍事家的重視，如圖是導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖．兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊(即實(shí)驗(yàn)用彈丸)．滑塊可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過(guò)滑塊，再?gòu)牧硪粚?dǎo)軌流回電源．滑塊被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場(chǎng)推動(dòng)而發(fā)射．在發(fā)射過(guò)程中，滑塊所在位置始終可以簡(jiǎn)化為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流的關(guān)系為B＝kI，如果兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為l，滑塊的質(zhì)量為m，滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后，獲得的發(fā)射速度為v.以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．若使電流的方向反向，滑塊的發(fā)射方向也將隨之反向 B．若將電源提供的電流加倍，則滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為2v C．若將電源提供的電流加倍，則滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為4v D．若使滑塊的質(zhì)量加倍，則滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為0.5v 解析：選B.由安培定則知，當(dāng)電流方向改變時(shí)磁場(chǎng)方向同時(shí)發(fā)生改變，由左手定則判斷得出，滑塊所受安培力方向不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；以滑塊為研究對(duì)象，從開(kāi)始到發(fā)射的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：BIls＝mv2　①，而B(niǎo)＝kI?、?，聯(lián)立①②解得：v＝I，若將電源提供的電流I加倍，由v＝I可知，滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為2v，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若使滑塊的質(zhì)量加倍，由v＝I可知，滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為v，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 4．(2016湖北三市六校二聯(lián))(多選)如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ.質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處于垂直ab方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab保持靜止．則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小可能為(　　) A．豎直向上，mgtan θ/(IL) B．平行導(dǎo)軌向上，mgcos θ/(IL) C．水平向右，mg/(IL) D．水平向左，mg/(IL) 解析：選AD.若磁場(chǎng)方向豎直向上，則金屬桿受重力、支持力和水平向右的安培力，這三個(gè)力可以平衡，平衡時(shí)有BIL－mgtan θ＝0，解得B＝，A正確；磁場(chǎng)方向平行導(dǎo)軌向上時(shí)，安培力方向垂直導(dǎo)軌平面向下，它與重力和支持力不可能平衡，B錯(cuò)誤；當(dāng)磁場(chǎng)方向水平向右時(shí)，安培力豎直向下，它與重力和支持力不可能平衡，C錯(cuò)誤；當(dāng)磁場(chǎng)方向水平向左時(shí)，安培力方向豎直向上，當(dāng)它與重力相等時(shí)，支持力為零，金屬棒可以處于平衡狀態(tài)，此時(shí)有BIL－mg＝0，解得B＝，D正確． 磁場(chǎng)性質(zhì)分析的兩點(diǎn)技巧 1．判斷電流磁場(chǎng)要正確應(yīng)用安培定則，明確大拇指、四指及手掌的放法． 2．分析磁場(chǎng)對(duì)電流的作用要做到“一明、一轉(zhuǎn)、一分析”．即： 高頻考點(diǎn)二　帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 知能必備 1.洛倫茲力大小的計(jì)算及方向的判斷方法． 2.洛倫茲力作用下帶電粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及規(guī)律. [命題視角] 視角1　洛倫茲力作用下圓周運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 [例1]　(多選)有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是Ⅱ中的k倍．兩個(gè)速率相同的電子分別在兩磁場(chǎng)區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)．與Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的電子相比，Ⅱ中的電子(　　) A．運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍 B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍 C．做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是Ⅰ中的k倍 D．做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與Ⅰ中的相等 思路探究　洛倫茲力作用下勻速圓周運(yùn)動(dòng)的v、T、ω、a和哪些因素有關(guān)？ 嘗試解答　__________ 解