2017年高考物理一轮复习课件 能力课时（8）电场中的“三大”问题的突破方法

2017年高考物理一轮复习课件 能力课时（8）电场中的“三大”问题的突破方法内容摘要：

1、能力课时 8 电场中的 “三大 ”问题的突破方法 突破一 电场中 “ 三类 ” 典型图象问题 近几年 ， 高考中以电场中的图象切入命题的试题逐渐增多 ， 如：E 或与粒子运动规律有关的图象 ， 如： v 掌握各个图象的特点 ， 理解其斜率 、 截距 、 “ 面积 ”对应的物理意义 ， 就能顺利解决有关问题 ， 此类问题一般以选择题的形式出现 ， 难度中等。 类型一 电场中粒子运动的 v 根据 v 率变化 (即加速度大小的变化 )，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。 【 例 1】 (多选 )(2014海南单科 ， 9)如图 1甲 2、， 直线 a、 将一带负电荷的粒子从 粒子从 v 设 a、 a、 b， 场强大小分别为 粒子在 a、 a、 不计重力 ， 则有 ( ) 图 1 b 析 由图乙可知 ， 粒子做加速度减小 、 速度增大的直线运动 ， 故可知从 a到 粒子动能增大 ， 电势能减小 ， 电场力方向由 b， 电场线方向由 a， 故选项 B、 答案 变式训练 】 连线中垂线上有 A、B、 图 2甲所示，一个电荷量为 2 C，质量为 1 点静止释放，其运动的 v 中 图中标出了该切线 )。 则下列说法正确的是 ( ) 图 2 场强 E 2 V/m 到 点到 电势逐渐升高 5 V 解析 小物块在 B 点加速度最大，故 B 点场 3、强最大，由 v t 图线知 B 点加速度为 2 m / E 1 V/m ，选项 A 错误；由 C 到 A 的过程中小物块动能一直增大，电势能始终在减小，故电势逐渐降低，选项 B 、 C 错误；根据动能定理有 B 12m 12m 解得 U 5 V ，故选项 D 正确。 答案 D 类型二 电场中的 E (1)点电荷的 E 正点电荷及负点电荷的电场强度 和图 4所示。 图 3 图 4 (2)两个等量异种点电荷的 E 两电荷连线上的 E 所示。 两电荷连线的中垂线上的 E 所示。 图 5 图 6 (3)两个等量同种点电荷的 E 两电荷连线上的 E 所示。 两电荷连线的中垂线上的 E 所示。 图 7 4、 图 8 (1)反映了电场强度随位移变化的规律。 (2)E 0表示场强沿 E 0表示场强沿 (3)图线与 面积 ” 表示电势差， “ 面积 ” 大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定。 【 例 2】 在 a、 如图 9所示的 E 以。 对于该电场中 c、 下列结论正确的是 ( ) 图 9 两点电势相等 ， 均比 两点电势相等 ， 均比 解析 题图中 则 又两点电荷的电荷量相等 ， 则 c、 B、 C、 答案 A 【 变式训练 】 2.(多选 )(2014上海单科， 19)静电场在 随 0所示， 正电的点电荷沿 点电荷 ( ) 图 10 A.在 B.由 C.由 D.由 解析 由图 5、象可知 ， 将正电荷沿 从 两点处的电势能不相等 ， 选项 电场力做负功 ， 电势能增大 ， 选项 场强先增大后减小 ， 因此电场力先增大后减小 ， 答案 型三 电场中的 (1)点电荷的 取无限远处电势为零 ) 正点电荷的 1所示； 负点电荷的 2所示。 图 11 图 12 (2)两个等量异种电荷连线上的 如图 13所示。 图 13 (3)两个等量同种电荷的 两正电荷连线上的 4所示。 两正电荷连线的中垂线上的 5所示。 图 14 图 15 (1)电场强度的大小等于 电场强度为零处 ， 其切线的斜率为零。 (2)在 并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。 (3)在 用 而分析 后作出 6、判断。 【 例 3】 (多选 )空间某一静电场的电势 在 6所示 ，、 列说法正确的有 ( ) 图 16 点受到的电场力在 移到 电场力先做正功 ， 后做负功 解析 在 图线斜率表示场强大小。 结合题中图象特点可知 0， 故 据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知 电荷在正 在负 故可判断负电荷从 的过程中 ， 电场力先做正功后做负功 ， 答案 变式训练 】 7甲所示，一条电场线与 随 在 子在仅受电场力的作用下开始运动，则以下说法正确的是 ( ) 图 17 解析 顺着 故电场线跟 则由静止释放的电子所受电场力沿 且沿 选项 场力做正功 ， 电子的电势能一直减小 ， 选项 故电场强度和电子 7、所受电场力先增大后减小 ， 电子运动的加速度先增大后减小 ， 选项 答案 C 突破二 带电粒子在交变电场中的运动 常见的产生交变电场的电压波形有方形波 、 锯齿波 、 正弦波等。 此类题型一般有三种情况： (1)粒子做单向直线运动 (一般用牛顿运动定律求解 )。 (2)粒子做往返运动 (一般分段研究 )。 (3)粒子做偏转运动 (一般根据交变电场特点分段研究 )。 (1)注重全面分析 (分析受力特点和运动规律 )， 抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征 ， 求解粒子运动过程中的速度 、 位移 、 做功或确定与物理过程相关的边界条件。 (2)分析时从两条思路出发：一是力和运动的 8、关系 ， 根据牛顿第二定律及运动学规律分析；二是功能关系。 (3)注意对称性和周期性变化关系的应用。 【 例 4】 将如图 18所示的交变电压加在平行板电容器 A、 开始 板电势高 ， 这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间 ， 它在电场力作用下开始运动 ， 设 A、 下列说法正确的是 ( ) 图 18 板运动 板运动 板运动 ， 然后返回向 之后在 A、 板运动 ， 然后返回向 之后在 A、 解析 根据交变电压的变化规律，作出电子的加速度 a 、速度 v 随时间变化的图线，如图甲、乙。 从图中可知，电子在第一个二个这半周期内，因初始 板电势高，所以电子向 B 板运动 ，加速度大小为第三个 9、四个在这半周期内运动方向与前半周期相反，向 A 板运动，加速度大小为以电子在交变电场中将以 t 上分析选项 D 正确。 答案 D 【 拓展延伸 】 在【例 4】 中将加在电容器 A、 他条件不变，则例 4中四个选项 A、 B、 C、 ) 图 19 解析 由题意可知电子的 a v 乙所示。 电子速度始终是一个方向 ， 开始 则电子是一直向 所以选项 答案 B 反思总结 利用速度图象分析带电粒子的运动过程时 ， 必须注意 “ 五点 ” (1)带电粒子进入电场的时刻； (2)速度图象的切线斜率表示加速度； (3)图线与坐标轴围成的面积表示位移 ， 且在横轴上方所围成的面积为正 ， 在横轴下方所围成的面积为负； (4)注意对称性和周期性变化关系的应用； (5)图线与横轴有交点，表示此时速度改变方向，对运动很复杂、不容易画出速度图象的问题，还应逐段分析求解。 n。