（金版教程）2016年高考物理二轮复习 专题三第7讲电场及带电粒子在电场中的运动

（金版教程）2016年高考物理二轮复习 专题三第7讲电场及带电粒子在电场中的运动内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 电场和磁场第 7 讲电场及带电粒子在电场中的运动网络构建 高考概况考什么1电场力的性质和能的性质；2平行板电容器的性质及动态分析；3带电粒子在电场中的运动和偏转；4类比法、控制变量法和运动的合成与分解的方法。 怎么考1电场的性质与特点结合曲线运动条件、功能关系等主干知识点进行综合考查，一般为选择题题型；场强叠加、电势叠加成为命题热点；2电容器的决定式和定义式综合电路分析的问题考查，这类问题应该出现在选择题中；3带电粒子在匀强电场中的运动，结合力学运动规律、功能关系及电场力做功的特点等考点的综合问题的考查仍将是命题的热点。 怎么办1准确理解概念(1)理解从力的角度描述 2、电场的物理量：如电场强度、电场线、电场力等；(2)理解从能的角度描述电场的物理量：如电势、电势能、等势面等。 2灵活运用“两个规律”(1)正确进行受力分析，利用牛顿第二定律解决问题； (2)正确进行做功分析，利用动能定理和功能关系解决问题。 对 应 学 生 用 书 1电场的力的性质(1)电场强度的定义式 E ，适用于任意电场。 )真空中点电荷的场强公式：Ek ，式中： 为场源电荷的电量。 r 为研究的点到场源的距离。 (3)场强与电势差的关系式：E ，适用于匀强电场的计算，式中 d 为沿场强方向上中物理资源下载平台世昌的博客 电场的能的性质(1)电势的定义式： ，与零势能点的选取有关。 )电势差的定义式 3、：U ，适用于任意电场。 )电势差与电势的关系式：U A B，与零电势能点的选取无关。 (4)电场力做功与电势能变化的关系式：W E p。 3电容(1)定义式：C ，适用于任何电容器。 )平行板电容器的决定式：C ，仅适用于平行板电容器。 电粒子在电场中的运动(1)加速运动用动能定理求解，基本方程为 匀强电场)12 2 12 21 12 2 12 21(2)偏转运动处理方法：运用运动的合成与分解的思想处理，也就是初速度方向上的匀速直线运动和电场力方向上的匀变速直线运动。 偏转规律：在如图所示的匀强电场中，有以下规律偏转位移：y ( )2。 )两个结论不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转 4、电场射出时的偏转角度总是相同的。 证明：由 得 2 20 子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点 O 为粒子水平位移的中点，即 O 到电场边缘的距离为。 得 x。 yx 世昌的博客 主要类型(1)vt 图象；(2) x 图象；(3)Ex 图象。 2应对策略(1)vt 图象：根据 vt 图象中速度的变化、斜率绝对值的变化( 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，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化。 (2)x 图象：电场强度的大小等于 x 图线斜率的绝对值，电场强度为零处，x 图线存在极值，其切线的斜率为零。 在 x 图象中可以直接判断各点电势的 5、大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。 在 x 图象中分析电荷移动时做功的正负，可用B 分析 正负，然后作出判断。 (3)Ex 图象：根据给出的 Ex 图象，确定 E 的方向，再在草纸上画出对应电场线的方向，根据 E 的大小变化，确定电场的强弱分布。 对 应 学 生 用 书 1 电场性质的理解以选择题的形式考查，一般涉及电场的叠加，电场强度、电势、电势能的比较与计算。 答案点电荷在 O 点时， G 点场强为 0，即两负点电荷在 G 点的场强大小为 方向沿 y 轴正方向。 由对称性知，两负点电荷在 H 处的场强大小为 1 ，方世昌的博客。 当把正点电荷放在 G 点时，在 H 处产生的场强的大小为 6、，方向y 轴正方向。 所以 H 处场强大小 EE 2E 3 ，方向沿 y 轴负方向，选项 B 正确。 3 提 升分析电场的特点和性质问题的一般思路(1)场强大小、电势高低的判断明确电场线或等势面的分布，场强大小看电场线的疏密程度，电势高低看电场线的方向；空间同时存在两个或两个以上的电场时，利用平行四边形定则求其合场强。 (2)电势能大小及其变化的分析做功角度：根据静电力做功与电势能变化的关系分析、判断带电粒子电势能及其变化。 静电力做正功，粒子的电势能减少，静电力做负功，则粒子的电势能增加。 转化角度：只有静电力做功时，电势能与动能可以相互转化，动能减小，电势能增大，动能增大，电势能减小。 类 题 演 练 7、12015衡水联考(多选)如图所示，在 x 轴上固定两个等量异种点电荷Q、Q ，两点电荷之间相距 L。 虚线是以Q 所在点为中心、边长为 L 的正方形。 a、b、c、d 为正方形的四个顶点，其中 a、c 两点在 x 轴上，b、d 两点关于 x 轴对称。 下列判断正确的是()A四点中 c 点处的电势最低Ba、b 两点的电势差 于 a、d 两点的电势差 一正的试探电荷沿 a bc 从 a 点移至 c 点，电势能先增大后减小Da 点电场强度的大小大于 c 点的电场强度的大小答案于点电荷Q 处在正方形的中心，所以 Q 在 a、b、c、d 四点产生的电势相等，又因为 c 点离Q 最近，所以Q 在点 c 产生的 8、电势最低，因此 c 点电势最低，选项A 正确；因为 b、d 两点电势相等，所以 项 B 正确；由题可知，a、b、abc，所以移动正电荷时，电场力一直在做正功，故电势能一直在减小，选项 C 错误； Q 在 a、b、c、d 四点产生的电场强度大小相等，且在 世昌的博客 ，在 c 点的方向水平向右，而Q 在 a 点产生的电场强度方向水平向右，在 c 点产生的电场强度的方向水平向右，叠加后可知 a，选项 D 错误。 22015武汉调研(多选)如图所示，空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体的四个顶点处，A 点为对应棱的中点， B 点为右侧面的中心， C 点为底面的中心，D 点为正四面体的中心(到四个顶点 9、的距离均相等 )。 关于 A、B、C、 D 四点的电势高低，下列判断正确的是( )A A B B A BC D C势是标量，根据对称性原理，空间中固定的四个点电荷在 A、D 点电势的代数和皆为 0，则选项 B 正确；空间中固定的四个点电荷在 B、C 点电势的代数和分别大于0 和小于 0，知 B 点电势比 C 点电势高，则选项 A 错误， C 正确；易知选项 D 错误。 2 电场中的力与功能一般以选择题为主，考查电场中的力学问题和功能关系。 答案世昌的博客 B、C 处的电荷在 A 处电势均为负值，无穷远电势为零，所以将电荷 A 移动到无穷远电势升高，电势能增加，电场力做负功，故 A 选项正确。 A 处电 10、荷在 B 点电势为正，C 处电荷在 B 点电势为负，叠加后 B 点电势为正，将电荷 B 移到无穷远电势降低，由于B 为负电荷，所以电势能增加，电场力做负功，故 B 选项错误。 B 电荷、C 电荷对 A 电荷的力 2如图，若在 D 处放置正电荷，D 给 A 的力为 有可能处于静止，选项 C 正确。 如图 A 对 B 的力为 对 B 的力为 处电荷对 B 的力为 想 5、F 6三力平衡则 5则 B 不可能静止，选项 D 错误。 四个点电荷 A、B 、C、D 固定在正方形的四个顶点，如图所示，点电荷 A、D 带电量均为2q，B 、C 带电量均为q，图中 F，则 E、F 两点电势关系如何。 提示 E F。 高 11、中物理资源下载平台世昌的博客 ，是通过做功联系起来的。 (1)静电力做功的求解方法由功的定义式 WFl 利用结论“电场力做功等于电荷电势能增量的负值”来求，即 WE p；利用 B 来求。 (2)电场中功能关系的理解及应用方法若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变。 若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变。 除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。 所有力对物体所做的功等于物体动能的变化。 说明：解决电场中的功能关系，必须首先判断是否考虑重力，同时要充分利用电场线特点、等势面特点来分析。 类 题 演 练32015四川高考(多选)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是 O 12、，最低点是P，直径 平。 a、b 是两个完全相同的带正电小球 (视为点电荷 )，b 固定在 M 点， 点静止释放，沿半圆槽运动经过 P 点到达某点 Q(图中未画出)时速度为零。 则小球 a()A从 N 到 Q 的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B从 N 到 P 的过程中，速率先增大后减小C从 N 到 Q 的过程中，电势能一直增加D从 P 到 Q 的过程中，动能减少量小于电势能增加量答案世昌的博客 如图所示，根据三角形定则，在重力 G 大小和方向都不变、库仑斥力 F 变大且与重力之间的夹角 由 90逐渐减小的过程中，合力 F 合 将逐渐增大，A 项错误；从 N 到P 的运动过程中，支持力不做功 13、，而重力与库仑力的合力 F 合 与速度之间的夹角 由锐角逐渐增大到 90，再增大为钝角，即合力 F 合 对小球 a 先做正功后做负功，小球 a 的速率先增大后减小，球 a 从 N 到 Q 靠近小球 b 的运动过程中，库仑力一直做负功，电势能一直增加，C 项正确；P 到 Q 的运动过程中，小球 a 减少的动能等于增加的重力势能与增加的电势能之和，D 项错误。 42015唐山一模(多选)如图所示，表面光滑的斜劈，D 为 点，质量为m 带正电的小滑块沿 由 A 点静止释放，滑到斜面底端 B 点时速度为 空间加一与 面平行的匀强电场，滑块仍由静止释放，沿 滑下，滑到斜面底端 B 点时速度为 滑块由静止沿 滑下，滑到斜面底端。