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)
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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)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式:E.真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式:Ek.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)電勢(shì)的定義式:.電勢(shì)差的定義式:UAB.電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系式:UABAB.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能:WABEp.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E1k,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E2E1k,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)E3E2k,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)E4k,方向沿y軸正向,所以H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EE3E4,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Da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EaEb,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()Af、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()Aa點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大Ba點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高Cc點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大Dc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)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()AO、P兩點(diǎn)間電勢(shì)不變,O、P間場(chǎng)強(qiáng)一定為零BM點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)CM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,其中為平面上單位面積所帶的電荷量,0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,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FqEQ,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)PUEd1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)QCU,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MD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,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,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),將減小C打開(kāi)電鍵S,使兩極板靠近一些,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,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QCU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、QCU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EdEd,即EE由qEma及qEma知aa設(shè)極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),則da2,a2聯(lián)立得v在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理知eU1mv,eU1mvU1,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,da2t2,即a22a1由牛頓第二定律知a1,a2聯(lián)立得U23U2,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U1100 V,M、N兩板水平放置,兩板之間的距離d0.1 m,板長(zhǎng)L0.2 m一個(gè)質(zhì)量m21012kg、電荷量q1108C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qU1mv,解得v01103 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(n0,1,2,)帶電粒子沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則Lv0t所以T s(n0,1,2,)帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的加速度a電場(chǎng)強(qiáng)度E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ya()2要使帶電粒子能夠從M、N兩板之間穿出,需滿(mǎn)足2y聯(lián)立式解得n4.5.所以T s(n5,6,7,)(3)要使總偏移量最大,則n應(yīng)取值最小,故n5,由此解得,最大偏移量y2y0.04 m.答案(1)1103 m/s(2) s(n5,6,7,)(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1.0102 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vt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U100 VC乙圖中的v22 m/sD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a2 m/s2,相鄰兩極板間距dat20.25 m,由qEma得E200 V/m,U2Ed100 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t1t21(1),選項(xiàng)D正確;v1v2t1(t1t2)1,將v11.0 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qE1dmv,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lv1t2及yt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)WqE2y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,qE1dqE2ymv,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)vyt2及tan 得,帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切值tan ,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t0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,tT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2v0C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tT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:lv0T,lvT,則vv0,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變小由于極板間電壓不變據(jù)QCU知,極板上的電荷量變小再考慮到極板間電場(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()Aaaabac,vavcvbBaaabac,vbvcvaCabacaa,vbvcvaDabacaa,vavcvb解析:選D.a、b、c三點(diǎn)到固定的點(diǎn)電荷P的距離rbrcEcEa,故帶電粒子Q在這三點(diǎn)的加速度abacaa.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|mvmv0,則vb0,vcvb,又|Uab|Ubc|,則vavc,故vavcvb,選項(xiàng)D正確真題3(2015高考全國(guó)卷)如圖,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)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 30v0sin 60由此得vBv0 設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB,由動(dòng)能定理有qUABm(vv)聯(lián)立式得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),OAOB.則下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小BA、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AB2(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EaEb,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??;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FqE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EpcEpbEpaD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EpcEpbEpa,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()A1 V/mB. V/mC3 V/m D4 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E4 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沿軌跡運(yùn)動(dòng) B沿軌跡運(yùn)動(dòng)C沿軌跡運(yùn)動(dòng) D沿軌跡運(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()AP和Q兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等BP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()AA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CO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)也為零D沿路徑ADC移動(dòng)一負(fù)點(diǎn)電荷比沿路徑AB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ADC移動(dòng)一負(fù)點(diǎn)電荷與沿路徑AB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()A1 B2C3 D4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hgt2,水平方向有dt2,E,所以Qh常數(shù),即Q(QQ1),Q(QQ2)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()AM點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2kBM、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Ek,這兩個(gè)點(diǎn)電荷在M點(diǎn)形成的合場(chǎng)強(qiáng)的大小為E2kcos 60k,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)WACqE(yAyC)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tADtDBT,則tBCT由qEma得a又y0aT2y03l0a(2T)2解得T 則AC過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間t3(3)粒子在DC段做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),于是有2l0vCx(2T) vCya(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,BOA60,OBOA,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(q0),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OAd,則OBd,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有dsin 60v0tdcos 60gt2又有Ek0mv由式得Ek0mgd設(shè)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EkA,則EkAEk0mgd由式得(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EpA和EpB,由能量守恒及式得EpA3Ek0Ek0mgdEk0EpB6Ek0Ek0mgdEk0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,則有解得xd,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,由幾何關(guān)系可得30.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 30EpA由式得E答案:(1)(2)電場(chǎng)方向與豎直向下的方向的夾角為3012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t0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、2TnT(n0,1,2)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:y1a12在后時(shí)間內(nèi),粒子豎直向下的位移:y2va22其中:va1a2解得:y2故粒子打在距O點(diǎn)正下方的最大位移:yy1y2當(dāng)粒子在、(n0,1,2)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:y1a12在后時(shí)間內(nèi),粒子豎直向上的位移:y2va22其中:va1a2解得:y20故粒子打在距O點(diǎn)正上方的最大位移:yy1y2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”安培力:FBILsin ,其中為B與I的夾角洛倫茲力:FqvBsin ,其中為B與v的夾角(2)明確“兩個(gè)公式”帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式:R.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”對(duì)電流的磁場(chǎng)用準(zhǔn)安培定則對(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”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.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、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()AO點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零Ba、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反Cc、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同Da、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BkI,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2vC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4vD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:BIlsmv2,而B(niǎo)kI,聯(lián)立解得:vI,若將電源提供的電流I加倍,由vI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vI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.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 /(IL)B平行導(dǎo)軌向上,mgcos /(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BILmgtan 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BILmg0,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)域和,中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是中的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)與中運(yùn)動(dòng)的電子相比,中的電子()A運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑是中的k倍B加速度的大小是中的k倍C做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是中的k倍D做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與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、a和哪些因素有關(guān)?嘗試解答_解- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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