高考物理复习专题三电场和磁场第8讲电场及带电粒子在电场中的运动市赛课公开课一等奖省名师获奖PP

专题整合突破专题三电场和磁场第8讲电场及带电粒子在电场中运动1/541微网构建2高考真题3热点聚焦4复习练案2/54微网构建3/544/54高考真题5/541．(·全国Ⅰ，16)如图，三个固定带电小球a、b和c，相互间距离分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm。小球c所受库仑力协力方向平行于a、b连线。设小球a、b所带电荷量比值绝对值为k，则 (

)D

6/547/548/542．(多项选择)(·全国Ⅰ，21)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等一组等势面，已知平面b上电势为2V。一电子经过a时动能为10eV，从a到d过程中克服电场力所做功为6eV。以下说法正确是 (

)A．平面c上电势为零B．该电子可能抵达不了平面fC．该电子经过平面d时，其电势能为4eVD．该电子经过平面b时速率是经过d时2倍AB

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[解析]

A对：因等势面间距相等，由U＝Ed得相邻虚线之间电势差相等，由a到d，eUad＝6eV，故Uad＝6V；各虚线电势如图所表示，因电场力做负功，故电场方向向右，沿电场线方向电势降低，φc＝0。10/54BD

11/5412/544．(多项选择)(·全国Ⅲ，21)如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随即某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域同一水平面。a、b间相互作用和重力可忽略。以下说法正确是 (

)A．a质量比b大B．在t时刻，a动能比b大C．在t时刻，a和b电势能相等D．在t时刻，a和b动量大小相等BD

13/5414/545．(·北京，19)研究与平行板电容器电容相关原因试验装置如图所表示。以下说法正确是(

)A．试验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B．试验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针张角变小C．试验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针张角变大D．试验中，只增加极板带电量，静电计指针张角变大，表明电容增大A

15/5416/546．(·天津，3)如图所表示，实线表示某电场电场线(方向未标出)，虚线是一带负电粒子只在电场力作用下运动轨迹，设M点和N点电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN。以下判断正确是 (

)A．vM<vN，aM<aN

B．vM<vN，φM<φNC．φM<φN，EpM<EpN

D．aM<aN，EpM<EpND

17/54[解析]因为N点电场线密，所以场强大，受到电场力大，加速度大，即aM<aN。由虚线弯曲方向知，带负电粒子受力指向运动轨迹凹侧，电场方向由电场线稀疏一侧指向电场线密集一侧，沿电场线方向电势降低，即φM>φN。又由Ep＝qφ知，带负电粒子在电势越低位置，含有电势能越大，即EpM<EpN。若带负电粒子由M向N运动过程中电场力做负功，则动能减小，所以vM>vN。若带负电粒子由N向M运动过程中电场力做正功，则动能增大，也可得vM>vN，故选D。18/547．(·江苏，5)如图所表示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴 (

)A．依然保持静止 B．竖直向下运动C．向左下方运动 D．向右下方运动D

19/5420/548．(·北京，24(1))静电场能够用电场线和等势面形象描述。a．请依据电场强度定义和库仑定律推导出点电荷Q场强表示式；b．点电荷电场线和等势面分布如图所表示，等势面S1、S2到点电荷距离分别为r1、r2。我们知道，电场线疏密反应了空间区域电场强度大小，请计算S1、S2上单位面积经过电场线条数之比N1/N2。21/5422/54热点聚焦23/54热点一电场性质了解与应用24/5425/543．电势能改变判断(1)依据电荷电势能公式判断，Ep＝qφ，代数时注意正、负号，Ep值正、负代表大小。(2)依据电场力做功判断。若电场力对电荷做正功，电势能降低；反之则增加，即WAB＝－ΔEp。(3)依据能量守恒定律判断。电场力做功过程是电势能和其它形式能相互转化过程，若只有电场力做功，电电势能与动能相互转化，而总和应保持不变。即当动能增加时，电势能降低。26/54

(多项选择)(·山东省青岛市二模)如图所表示，两个带等量正电点电荷分别位于x轴上P、Q两点，其位置关于坐标原点O对称，圆弧曲线是一个以O点为圆心半圆，c点为半圆与y轴交点，a、b两点为一平行于x轴直线与半圆交点，以下说法正确是 (

)典例1AD

27/54[解析]结合等量同号正电荷电场分布特点图可知，a，b两点关于两点电荷连线中垂线对称，a、b两点电势相同，A正确；电场强度方向沿电场线切线方向，由图可知，a、b两点电场强度方向不一样，故B错误；

28/5429/54方法总结两个等量点电荷电场强度分布特点30/54〔类题演练1〕(多项选择)(·广东省梅州市高三下学期二模)如图(a)所表示，A、B、C三点是在等量同种正电荷连线垂线上点，一个带电量为q，质量为m点电荷从C点由静止释放，只在电场力作用下其运动v－t图象如图(b)所表示，运动到B点处对应图线切线斜率最大(图中标出了该切线)，其切线斜率为k，则 (

)BC

31/5432/5433/541．静电力做功求解方法(1)由功定义式W＝Flcosα来求(2)利用结论“电场力做功等于电荷电势能增量负值”来求，即W＝－ΔEp(3)利用WAB＝quAB来求2．电场中功效关系了解及应用方法(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变(2)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(3)除重力之外，其它各力对物体做功等于物体机械能改变(4)全部力对物体所做功等于物体动能改变热点二电场中功效关系综合应用34/54 (·山东省淄博、莱芜高三下学期模拟)如图所表示，竖直固定光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为－q小环，在杆左侧固定一个电荷量为＋Q点电荷，杆上a、b两点与Q恰好组成等边三角形，c是ab中点。使小环从O点无初速度释放，小环经过a点速率为v。若已知ab＝Oa＝l，静电力常量为k，重力加速度为g。则 (

)典例2D

35/5436/54〔类题演练2〕(·吉林省试验中学高三下学期模拟)如图甲所表示，在光滑水平桌面内xOy直角坐标系中x轴上方区域存在水平向右匀强电场，一带电小球以某一初速度开始运动，先后与坐标轴相交于a、b两点，图中虚线为其运动轨迹线。已知b点电势为零，由此可知 (

)C

37/54A．小球带正电B．小球从a运动到b过程中，重力势能减小，电势能增加，动能降低C．小球从a运动到b过程中，电势能增加量等于动能降低许D．电势沿x轴方向改变图象如图乙所表示[解析]由小球运动轨迹可知，小球受到电场力方向向左，与电场强度方向相反，故小球带负电，故A错误；小球在水平桌面上从a运动到b过程中，重力不做功，重力势能不变，电场力做负功，电势能增加，故动能减小，故B错误，C正确；φ－x图象切线斜率表示电场强度，而该电场是匀强电场，故图乙错误，故D错误；故选C。38/54热点三平行板电容器动态分析39/54

(多项选择)(·河南省开封市高三下学期5月模拟)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所表示电路，电容器两平行板水平放置。当开关S闭合，而且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻阻值变小，则 (

)A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量降低D．电容器两极板间电压变大典例3BD

40/54[解析]当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻阻值变小，电路中电流增大，R1两端间电压增大，电容器电压增大，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴向上运动。故A错误，BD正确；电容器电压增大，电容不变，由Q＝CU知，电容器所带电荷量增大。故C错误。41/5442/54〔类题演练3〕(·吉林省试验中学高三下学期模拟)如图所表示，平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向通电时能够了解为短路，反向通电时可了解为断路)连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中P点且处于静止状态。以下说法正确是 (

)A．上极板上移，带电油滴向下运动B．上极板上移，P点电势升高C．上极板下移，带电油滴向下运动D．上极板下移，P点电势升高D

43/5444/541．带电粒子在电场中受力分析时注意事项(1)对于电子、质子、α粒子、其它原子核或正、负离子等带电粒子，均可不计重力作用，在解题时没有特殊说明可忽略重力(2)对于带电液滴、带电小球、带电尘埃等，重力普通不能忽略，但重力mg远小于电场力qE时，也可忽略重力(3)依据题意进行分析，有些问题中隐含着忽略重力信息，或考虑重力后题目无法解答，这时也应忽略重力热点四带电粒子在电场中运动45/542．带电粒子在电场中加速(1)匀强电场中，v0与E平行时，优先用功效关系求解，若不行，则用牛顿第二定律和运动学公式(2)非匀强电场中，只能用功效关系求解3．带电粒子在匀强电场中偏转(v0垂直于E方向)，如图所表示46/5447/54

(·山东省潍坊市高三下学期一模)如图所表示，两竖直虚线间距为L，之间存在竖直向下匀强电场。自该区域左侧A点将质量为m、电荷量分别为q和－q(q>0)带电小球M、N先后以相同初速度沿水平方向射出，小球进入电场区域，并从该区域右边界离开。已知N离开电场时位置与A点在同一高度，M刚离开电场时动能为刚进入电场时动能8倍，不计空气阻力，重力加速度大小为g，已知A点到左边界距离也为L。典例4(1)求该电场电场强度大小；(2)求小球射出初速度大小；(3)要使小球M、N离开电场时位置之间距离不超出L，仅改变两小球相同射出速度，求射出速度需满足条件。48/5449/5450/54〔类题演