高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 带电粒子在电场中的运动

高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 带电粒子在电场中的运动内容摘要：

1、系统知识 明晰备考考什么本专题考查的主要内容有：库仑定律，电场强度，电势，电势差，电势能，带电粒子在电场、磁场、复合场中的运动，安培力，洛伦兹力等。 怎么考本专题知识是历年高考的重点和难点，对电场强度、电势、电场力做功与电势能变化的关系、磁场的基本概念、安培力的应用等知识多以选择题的形式考查；带电粒子在电场、磁场、复合场中的运动与控制，与牛顿运动定律、功能关系相综合，多以计算题的形式考查；预测 2013 年高考，电场和磁场的特点与性质，电场中电场强度、电势、电势能的分析判断，带电粒子的运动与控制仍是重点考查内容。 怎么办复习时要注意熟悉各种电场的电场线、等势面分布特点，深入理解电场强度、电势、电势 2、能大小的比较方法，特别关注等量的同种、异种电荷电场分布规律；对带电粒子在电场、磁场、复合场中的运动与控制问题，要善于联系力学中的模型，充分挖掘题给条件，从受力情况、运动规律、能量转换等角度分析，注意对空间想象能力和运用数学工具解决物理问题能力的培养。 第 1 讲 带电粒子在电场中的运动电场的特点与性质(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 1(2012福建高考 )如图 311 所示，在点电荷 Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷 q1、q 2 分别置于 A、B 两点，虚线为等势线。 取无穷远处为零电势点，若将 q1、q 2 移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是() 3、AA 点电势大于 B 点电势 图 311BA、B 两点的电场强度相等Cq 1 的电荷量小于 电荷量Dq 1 在 A 点的电势能小于 B 点的电势能思路点拨解答本题时应注意以下两点：(1)点电荷周围电场线的分布规律。 (2)电场力做功与电势能变化的关系。 解析 由题意知点电荷 Q 带负电，所以有 A B0，得| |U B |，移动两试探电荷克服电场力做功相等，有 A |q 2|，所以 q1q 2，选项 A 错误，C 正确。 因为Ek ，A 点比 B 点离 Q 近，所以 B，选项 B 错误。 根据电场力做功与电势能变化q 1在 A 点的电势能等于 点的电势能，选项 D 错误。 答案 C(掌握类题通法 )【理 4、 论 升 华 】一、基础知识要记牢电场强度、电势、电势能的表达式及特点对比表达式 特点电场强度 E ，Ek ，E d 矢量，由电场本身决定，电场线越密电场强度越大电势 量，与零电势点的选择有关，沿电场线电势逐渐降低电势能 Ep W 电 标量，电场力做正功，电势能减小二、方法技巧要用好电场强度、电势、电势能的比较方法1电场强度(1)根据电场线的疏密程度判断，电场线越密处电场强度越强。 (2)根据等差等势面的疏密程度判断，等差等势面越密处电场强度越强。 (3)根据 am，a 越大处电场强度越强。 2电势(1)沿电场线方向电势降低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，且电场线垂直于等势面。 (2)判断 5、 正负，根据 A B，比较 A 和 B 的大小。 3电势能电场力做正功，电荷(无论正电荷还是负电荷 )从电势能较大处移向电势能较小处；反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电荷能较小处移向电势能较大处。 三、易错易混要明了电场强度大的地方电势不一定高，处于该点的电荷具有的电势能也不一定大。 平行板电容器问题分析(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 2(2012海南高考 )将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用 d、U 、E 和 Q 表示。 下列说法正确的是 ()A保持 U 不变，将 d 变为原来的两倍，则 E 变为原来的一半B保持 E 不变，将 d 变为原来 6、的一半，则 U 变为原来的两倍C保持 d 不变，将 Q 变为原来的两倍，则 U 变为原来的一半D保持 d 不变，将 Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半思路点拨解答本题时注意以下两点：(1)平行板电容器电压 U、电场强度 E、板间距 d 之间的大小关系由 E 决定。 )平行板电容器所带电荷量 Q、电场强度 E、电压 U 间的大小关系由 C 和 E 共解析 由 E 知，当 U 不变，d 变为原来的两倍时，E 变为原来的一半，A 项正确； 不变，d 变为原来的一半时，U 变为原来的一半，B 项错误；当电容器中 d 不变时，C 不变，由 C 知，当 Q 变为原来的两倍时，U 变为原来的两倍，C 7、项错误；Q 变为原 变为原来的一半时，则 E 变为原来的一半， D 项正确。 答案 (掌握类题通法 )【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢(1)电容的定义式：C )平行板电容器电容的决定式：C)平行板间匀强电场的电场强度：E法技巧要用好平行板电容器的两类动态问题分析(1)充电后与电池两极相连：(2)充电后与电池两极断开：带电体在电场中的运动问题(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 3(2012云南三校二模 )直流电源的路端电压 U182 V，金属板F、 互平行、彼此靠近。 它们分别和变阻器上的触点 a、b、c、d 连接。 变阻器上 ab、电阻之比为 123。 孔 对 B 和 E，孔 对 D 和 8、G。 边缘F、H 正对。 一个电子以初速度 10 6 m/s 沿 向从 A 点进入电场，恰好穿过孔 ，从 H 点离开电场。 金属板间的距离 24 36 子质量 031 荷量 q0 19 C。 正对的两平行板间可视为匀强电场，求：图 312(1)各相对两板间的电场强度；(2)电子离开 H 点时的动能；(3)四块金属板的总长度(D。 破题关键点(1)各相邻金属板间的电压与变阻器上各段电阻阻值的大小关系。 (2)电子在金属板间做什么规律的运动。 (3)四块金属板的总长度与电子水平位移间的大小关系。 解析 (1)三对正对极板间电压之比 2 23板间距离之比 22 3故三个电场电场强度相等E 1 )根据动能定理2电子 9、离开 H 点时的动能0 17 )由于板间电场强度相等，则电子在竖直方向所受电场力不变，加速度恒定，可知电子做类平抛运动：竖直方向：L 1L 2L 3 xv 0t 解得 x Dx m答案 (1)均为 1 (2)0 17 J(3)m(掌握类题通法 )【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1加速(1)匀强电场中，v 0 与 E 平行时，可用牛顿第二定律和运动学公式求解。 (2)非匀强电场中，用功能关系求解 2 122偏转在匀强电场中，当 E 方向垂直时，带电粒子的运动为类平抛运动。 (1)沿 向的匀速直线运动 xv 0t。 (2)垂直于 向的匀加速直线运动。 加速度 a y ( )2 12 x。 x 法技巧要用好1解决带电粒子在电场中运动问题的一般思路(1)选取研究对象；(2)分析研究对象受力情况；(3)分析运动状态和运动过程( 初始状态及条件，直线运动还是曲线运动等)；(4)建立正确的物理模型，恰当选用规律或其他手段( 如图线等)找出物理量间的关系，建立方程组解题；(5)讨论所得结果。 2重力是否可忽略的问题在讨论带电粒子或其他带电体的静止与运动问题时， 重力是否要考虑，关键看重力与其他力相比较是否能忽略。 一般来说，除明显暗示外，带电小球、液滴的重力不能忽略，电子、质子等带电粒子的重力可以忽略。 一般可根据微粒的运动状态判断是否考虑重力作用。