2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)總動(dòng)員專題07帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案

PAGE1考點(diǎn)07帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【命題意圖】考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)遵循的規(guī)律，涉及重力、電場(chǎng)力、類平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)，意在考查考生對(duì)物理規(guī)律的理解能力和綜合分析能力?！緦ｎ}定位】本專題主要是綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法和功能關(guān)系解決帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題.這局部的題目覆蓋的內(nèi)容多，物理過(guò)程多，且情景復(fù)雜，綜合性強(qiáng)，常作為理綜試卷的壓軸題.高考對(duì)本專題考查的重點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：①對(duì)電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)的理解；②帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題；③帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題.【考試方向】能運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題；用動(dòng)力學(xué)方法解決帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有可能會(huì)以選擇題或計(jì)算題的形式出現(xiàn)，也有可能會(huì)結(jié)合帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)命題【應(yīng)考策略】針對(duì)本專題的特點(diǎn)，應(yīng)“抓住兩條主線、明確兩類運(yùn)動(dòng)、運(yùn)用兩種方法〞解決有關(guān)問(wèn)題.兩條主線是指電場(chǎng)力的性質(zhì)(物理量——電場(chǎng)強(qiáng)度)和能的性質(zhì)(物理量——電勢(shì)和電勢(shì)能)；兩類運(yùn)動(dòng)是指類平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)；兩種方法是指動(dòng)力學(xué)方法和功能關(guān)系.【得分要點(diǎn)】〔1〕帶電粒子在電場(chǎng)中加速假設(shè)不計(jì)粒子的重力，那么電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量．①在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：；②在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：〔2〕帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)①條件分析：帶電粒子垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)．②運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．③處理方法：分解成相互垂直的兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)，類似于平拋運(yùn)動(dòng)．④運(yùn)動(dòng)規(guī)律：沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：能穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)；不能穿過(guò)電電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)力方向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：加速度離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移量離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角的正切〔3〕帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)(加速或減速)的方法：①能量方法——能量守恒定律；②功能關(guān)系——?jiǎng)幽芏ɡ?；③力和加速度方法——牛頓運(yùn)動(dòng)定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式?！?〕帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的觖題思路帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí)，分析方法和力學(xué)的分析方法根本相同：先分析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程；然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。①由于帶電微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與重力都是恒力，因此其處理方法可用正交分解法．先將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)互相正交的簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)，而這兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律我們可以掌握，然后再按運(yùn)動(dòng)合成的觀點(diǎn)，去求出復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的相關(guān)物理量．②用能量觀點(diǎn)處理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，從功能觀點(diǎn)出發(fā)分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，在對(duì)帶電粒子受力情況和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析的根底上，再考慮應(yīng)用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律(動(dòng)能定理、能量轉(zhuǎn)化守恒定律等)解題．〔5〕帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)這是一類力學(xué)和電學(xué)的綜合類問(wèn)題，解決此類問(wèn)題，仍然遵循力學(xué)的處理思路、方法、規(guī)律，但是交變電壓的周期性變化，勢(shì)必會(huì)引起帶電粒子的某個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程和某些物理量的周期性變化，所以應(yīng)注意：①分過(guò)程解決．“一個(gè)周期〞往往是我們的最正確選擇．②建立模型．帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程往往能在力學(xué)中找到它的類似模型．③正確的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析：合力的變化影響粒子的加速度(大小、方向)變化，而物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)那么由加速度和速度的方向關(guān)系確定．【2022年高考選題】【2022·新課標(biāo)Ⅰ卷】在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如下圖。電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed。點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)a已在圖中用坐標(biāo)〔ra，a〕標(biāo)出，其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是A．Ea：Eb=4:1 B．Ec：Ed=2:1 C．Wab:Wbc=3:1 D．Wbc:Wcd【答案】AC【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差、電場(chǎng)力做功【名師點(diǎn)睛】此題主要考查學(xué)生的識(shí)圖能力，點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)及電場(chǎng)力做功的計(jì)算?！局R(shí)精講】1.對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的理解(1)E＝eq\f(F,q)是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場(chǎng).電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是確定值，其大小和方向與試探電荷q無(wú)關(guān).試探電荷q充當(dāng)“測(cè)量工具〞的作用.(2)E＝keq\f(Q,r2)是真空中點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)的決定式.E由場(chǎng)源電荷Q和場(chǎng)源電荷到某點(diǎn)的距離r決定.(3)E＝eq\f(U,d)是場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，注意：式中d為兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離.2.電場(chǎng)能的性質(zhì)(1)電勢(shì)與電勢(shì)能：φ＝eq\f(Ep,q).(2)電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功：UAB＝eq\f(WAB,q)＝φA－φB.(3)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化：W＝－ΔEp.3.等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系(1)電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直，且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面.(2)電場(chǎng)線越密的地方，等差等勢(shì)面也越密.(3)沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力一定做功.4.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題思路首先分析粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，區(qū)分是在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題還是曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題.〔1〕帶電粒子在電場(chǎng)中的加速①勻強(qiáng)電場(chǎng)中，v0與E平行時(shí)，優(yōu)先用功能關(guān)系求解，假設(shè)不行，那么用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式.②非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，只能用功能關(guān)系求解.〔2〕帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(v0垂直于E的方向)，如下圖處理方法：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解.①沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\f(L,v0).②沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(qE,m)＝eq\f(qU,md).③離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移量y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qUL2,2mdv\o\al(

2,0)).④速度偏向角tanφ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qUx,mdv\o\al(

2,0))tanφ＝eq\f(qUL,mdv\o\al(

2,0))；位移偏向角tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(qUx,2mdv\o\al(

2,0))tanθ＝eq\f(qUL,2mdv\o\al(

2,0)).【高頻考點(diǎn)】高頻考點(diǎn)一：對(duì)電場(chǎng)性質(zhì)的理解與應(yīng)用【解題方略】1．高考考查特點(diǎn)(1)本考點(diǎn)重在考查電場(chǎng)中的根本概念、典型電場(chǎng)的分布特點(diǎn)、電場(chǎng)線、等勢(shì)面及電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，電場(chǎng)、電勢(shì)能上下的判斷．(2)理解電場(chǎng)力、電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，靈活應(yīng)用電場(chǎng)線分析電勢(shì)上下，電勢(shì)能的變化是解題的關(guān)鍵．2.電場(chǎng)性質(zhì)的判斷思路(1)明確電場(chǎng)的電場(chǎng)線與等勢(shì)面的分布規(guī)律.(2)利用電場(chǎng)線的疏密分布規(guī)律或場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理判定場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱.(由a＝eq\f(qE,m)判斷a的變化)(3)根據(jù)電場(chǎng)力與電場(chǎng)線相切(與等勢(shì)面垂直)，且指向軌跡的彎曲方向，或軌跡一定夾在力與速度方向之間，分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題.(4)根據(jù)電場(chǎng)線的方向、電場(chǎng)線的疏密及電勢(shì)能的大小分析電勢(shì)的上下.(5)應(yīng)用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變之間的關(guān)系判定電勢(shì)能的大小或電場(chǎng)力做功情況.3．解題常見(jiàn)誤區(qū)及提醒(1)典型電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)不熟練，特別是正、負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的方向．(2)不清楚運(yùn)動(dòng)電荷的電性，出現(xiàn)受力及做功判斷的錯(cuò)誤．(3)公式U＝E·d的適用條件不清楚，亂套公式．(4)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系不準(zhǔn)確．【例題1】在某勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中，∠M＝30°、∠P＝90°，直角邊NP的長(zhǎng)度為4cm。電場(chǎng)方向與三角形所在平面平行，M、N和P點(diǎn)的電勢(shì)分別為3V、15V和12V。那么電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為〔〕A.B.C.D.【答案】A高頻考點(diǎn)二：與平行板電容器有關(guān)的電場(chǎng)問(wèn)題【解題方略】1．高考考查特點(diǎn)(1)高考在本考點(diǎn)的命題熱點(diǎn)為電容器的動(dòng)態(tài)分析，帶電體在電容器間的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況．(2)解此題目的關(guān)鍵是從力、電兩個(gè)角度分析研究，特別明確兩種連接方式，并靈活應(yīng)用C＝eq\f(εS,4πkd)，C＝eq\f(Q,U)，E＝eq\f(U,d)等常用公式．2.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＝eq\f(εrS,4πkd)分析電容器的電容的變化.(3)應(yīng)用電容的定義式C＝eq\f(Q,U)分析電容器帶電量和兩板間電壓的變化情況.(4)根據(jù)控制變量法對(duì)電容的變化進(jìn)行綜合分析，得出結(jié)論.3．解題的常見(jiàn)誤區(qū)及提醒(1)不能正確判斷平行板電容器中的變量和不變量．(2)電容器的定義式C＝eq\f(Q,U)及決定式C＝eq\f(εS,4πkd)混淆．(3)分析帶電體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，易出現(xiàn)受力分析的錯(cuò)誤．【例題2】如下圖，平行板電容器AB兩極板水平放置，A在上方，B在下方，現(xiàn)將其和理想二極管串聯(lián)接在電源上，A和電源正極相連，二極管具有單向?qū)щ娦?，一帶電小球沿AB中心水平射入，打在B極板上的N點(diǎn)，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過(guò)上下移動(dòng)A板來(lái)改變兩極板AB間距〔兩極板仍平行〕，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A.假設(shè)小球帶正電，當(dāng)A、B間距增大時(shí)，小球打在N的左側(cè)B.假設(shè)小球帶正電，當(dāng)A、B間距減小時(shí)，小球打在N的右側(cè)C.假設(shè)小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距減小時(shí)，小球可能打在N的右側(cè)D.假設(shè)小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距增大時(shí)，小球可能打在N的左側(cè)【答案】C假設(shè)電場(chǎng)力小于重力，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的加速度減小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，小球?qū)⒋蛟贜點(diǎn)的右側(cè)．故C正確．假設(shè)小球帶負(fù)電，當(dāng)AB間距d增大時(shí)，電容減小，同理可知Q不可能減小，所以Q不變，根據(jù)，知E不變，所以電場(chǎng)力大小不變，方向變?yōu)橄蛏?，假設(shè)電場(chǎng)力小于重力，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的加速度不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，小球仍然打在N點(diǎn)．故D錯(cuò)誤．應(yīng)選C．點(diǎn)睛：解決此題的關(guān)鍵掌握處理類平拋運(yùn)動(dòng)的方法．以及知道二極管的單向?qū)щ娦?，在此題中電容器的帶電量只增不減．高頻考點(diǎn)三：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【解題方略】1．高考考查特點(diǎn)高考對(duì)本考點(diǎn)的考查重在應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)和動(dòng)能定理分析計(jì)算帶電粒子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力、做功及能量變化．2.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題思路首先分析粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，區(qū)分是在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題還是曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題.〔1〕帶電粒子在電場(chǎng)中的加速①勻強(qiáng)電場(chǎng)中，v0與E平行時(shí)，優(yōu)先用功能關(guān)系求解，假設(shè)不行，那么用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式.②非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，只能用功能關(guān)系求解.〔2〕帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(v0垂直于E的方向)，如下圖處理方法：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解.①沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\f(L,v0).②沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(qE,m)＝eq\f(qU,md).③離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移量y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qUL2,2mdv\o\al(

2,0)).④速度偏向角tanφ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qUx,mdv\o\al(

2,0))tanφ＝eq\f(qUL,mdv\o\al(

2,0))；位移偏向角tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(qUx,2mdv\o\al(

2,0))tanθ＝eq\f(qUL,2mdv\o\al(

2,0)).3．解題的常見(jiàn)誤區(qū)及提醒(1)常見(jiàn)典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線、等勢(shì)面的分布特點(diǎn)．(2)電場(chǎng)線、等勢(shì)面與運(yùn)動(dòng)軌跡結(jié)合點(diǎn)及題目中力的方向判斷．(3)動(dòng)能定理應(yīng)用時(shí)易出現(xiàn)分解的錯(cuò)誤．【例題3】真空中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電油滴在該電場(chǎng)中豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v0。在油滴處于位置A時(shí)，將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小突然增大到某值，但保持其方向不變。持續(xù)一段時(shí)間t1后，又突然將電場(chǎng)反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時(shí)間后，油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。重力加速度大小為g?！?〕求油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度?！?〕求增大后的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；為保證后來(lái)的電場(chǎng)強(qiáng)度比原來(lái)的大，試給出相應(yīng)的t1和v0應(yīng)滿足的條件。不存在電場(chǎng)時(shí)，油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間距離的兩倍?！敬鸢浮俊?〕〔2〕見(jiàn)解析【解析】〔1〕設(shè)油滴質(zhì)量和電荷量分別為m和q，油滴速度方向向上為正。油滴在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故勻強(qiáng)電場(chǎng)方向向上。在t=0時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度突然從E1增加至E2時(shí)，油滴做豎直向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，大小a1滿足①⑥油滴從t=0到時(shí)刻t1的位移為⑦油滴在從時(shí)刻t1到時(shí)刻t2=2t1的時(shí)間間隔內(nèi)的位移為⑧由題給條件有⑨式中h是B、A兩點(diǎn)之間的距離。假設(shè)B點(diǎn)在A點(diǎn)之上，依題意有⑩由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得?為使，應(yīng)有?即當(dāng)?或?才是可能的：條件?式和?式分別對(duì)應(yīng)于和兩種情形。假設(shè)B在A點(diǎn)之下，依題意有?另一解為負(fù)，不符合題意，已舍去?！久麕燑c(diǎn)睛】此題考查牛頓第二定律及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。雖然根本知識(shí)、規(guī)律比擬簡(jiǎn)單，但物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程比擬多，在分析的時(shí)候，注意分段研究，對(duì)每一個(gè)過(guò)程，認(rèn)真分析其受力情況及運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)用相應(yīng)的物理規(guī)律解決，還應(yīng)注意各過(guò)程間的聯(lián)系?！窘旮呖碱}精選】1．【2022·新課標(biāo)Ⅲ卷】一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如下圖，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cmB．坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1VC．電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eVD．電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9eV【答案】ABD【考點(diǎn)定位】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、電勢(shì)、電勢(shì)能【名師點(diǎn)睛】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿同一方向線段的長(zhǎng)度與線段兩端的電勢(shì)差成正比；在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線平行且均勻分布，故等勢(shì)面平行且均勻分布。以上兩點(diǎn)是解決此類題目的關(guān)鍵。電勢(shì)與電勢(shì)能之間的關(guān)系，也是?？嫉膯?wèn)題，要知道負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能低。2．【2022·江蘇卷】在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如下圖．以下說(shuō)法正確有〔A〕q1和q2帶有異種電荷〔B〕x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零〔C〕負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能減小〔D〕負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場(chǎng)力增大【答案】AC【考點(diǎn)定位】電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度電勢(shì)能【名師點(diǎn)睛】此題的核心是對(duì)φ–x圖象的認(rèn)識(shí)，要能利用圖象大致分析出電場(chǎng)的方向及電場(chǎng)線的疏密變化情況，依據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，還有就是圖象的斜率描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱——電場(chǎng)強(qiáng)度．3．【2022·天津卷】如下圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢(shì)能分別為EpA、EpB。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B．假設(shè)aA>aB，那么Q靠近M端且為正電荷C．無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpBD．B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)【答案】BC【解析】電子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)，虛線AB是電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線直線曲線的凹側(cè)，電場(chǎng)的方向與電場(chǎng)力的方向相反，如下圖，由所知條件無(wú)法判斷電子的運(yùn)動(dòng)方向，故A錯(cuò)誤；假設(shè)aA>aB，說(shuō)明電子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力較大，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，靠近M端為場(chǎng)源電荷的位置，應(yīng)帶正電，故B正確；無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷，一定有電勢(shì)，電子電勢(shì)能，電勢(shì)能是標(biāo)量，所以一定有EpA<EpB，故C正確，D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】電場(chǎng)強(qiáng)度，電場(chǎng)線，電勢(shì)，電勢(shì)能，曲線運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，應(yīng)從曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律出發(fā)判斷出電子的受力方向，再利用相關(guān)電場(chǎng)和帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決問(wèn)題。4．【2022·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷】如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直平面〔紙面〕內(nèi)，且相對(duì)于過(guò)軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻力。由此可知A．Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高 B．油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大C．油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大 D．油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小【答案】AB【考點(diǎn)定位】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題主要考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。此題的突破口在于根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判斷合力的方向，再來(lái)判斷電場(chǎng)力的方向，最后根據(jù)運(yùn)動(dòng)電荷的電性，就可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，順著這個(gè)思路就可以把這個(gè)題目做出來(lái)。5．【2022·浙江卷】如下圖，把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長(zhǎng)為0.10m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點(diǎn)。用絲綢后分開(kāi)，平衡時(shí)距離為0.12m。已測(cè)得每個(gè)小球質(zhì)量是，帶電小球可視為點(diǎn)電荷，重力加速度，靜電力常量，那么A．兩球所帶電荷量相等B．A球所受的靜電力為1.0×10-2NC．B球所帶的電荷量為D．A、B兩球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0【答案】ACD【考點(diǎn)定位】物體的平衡；庫(kù)侖定律；電場(chǎng)強(qiáng)度【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于共點(diǎn)力的平衡及庫(kù)侖定律的應(yīng)用問(wèn)題，是我們平時(shí)經(jīng)常接觸到的題目略作改編而成的新試題，只要平時(shí)對(duì)根底題目理解到位，有一定的根底知識(shí)就能解答；所以建議我們的同學(xué)平時(shí)學(xué)習(xí)要扎扎實(shí)實(shí)的做好常規(guī)題?！灸M押題】1.如圖，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了14J，金屬塊克服摩擦力做功10J，重力做功22J，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是〔〕A.金屬塊帶正電荷B.金屬塊克服電場(chǎng)力做功8JC.金屬塊的電勢(shì)能減少2JD.金屬塊的機(jī)械能減少10J【答案】C【解析】在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了14J，重力做功22J，根據(jù)動(dòng)能定理得：，解得：，電場(chǎng)力做正功，故金屬塊的電勢(shì)能減少2J．由于金屬塊下滑，電場(chǎng)力做正功，那么電場(chǎng)力應(yīng)該水平向左，故金屬塊帶負(fù)電荷．C正確，AB錯(cuò)誤；由除重力以外的力做功等于機(jī)械能的變化可知，在金屬塊滑下的過(guò)程中金屬塊克服摩擦力做功10J、電場(chǎng)力做功2J，那么金屬塊的機(jī)械能減少8J，D錯(cuò)誤．選C．【點(diǎn)睛】根據(jù)動(dòng)能定理求出電場(chǎng)力做功．即可判斷電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，分析金屬塊的電性．知道電場(chǎng)力做功量度電勢(shì)能的改變．知道重力做功量度重力勢(shì)能的改變．除重力以外的力做功等于機(jī)械能的變化．2.如下圖，電荷量相等的兩個(gè)電荷Q1和Q2，兩者連線及中垂線上分別有A點(diǎn)和B點(diǎn)，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A.假設(shè)兩者是同種電荷，那么A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)B.假設(shè)兩者是同種電荷，那么A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C.假設(shè)兩者是異種電荷，那么A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)D.假設(shè)兩者是異種電荷，那么A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)【答案】D【點(diǎn)睛】假設(shè)兩電荷是同種電荷，根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性分析電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大．假設(shè)兩電荷是異種電荷，根據(jù)順著電場(chǎng)線方向降低，分析電勢(shì)的上下；在兩電荷的連線上，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，在連線的中垂線上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大．3.兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如下圖，接通開(kāi)關(guān)K，電源即給電容器充電〔〕A.保持K接通，增加兩極板間距，那么兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大B.保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，那么極板上的電量減小C.斷開(kāi)K，減小兩極板間距，那么兩極板間的電壓減小D.斷開(kāi)K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，那么兩極板間的電壓增大【答案】C【解析】保持K接通，那么兩板間的電勢(shì)差不變，d增大，由可知，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，A錯(cuò)誤；保持K接通，兩板間的電勢(shì)差不變，插入介質(zhì)后，由可知電容增大，由可知，極板上的電量增大，B錯(cuò)誤；斷開(kāi)K，兩板上所帶電量不變，d減小，由可知電容增大，由可知U減小，C正確；斷開(kāi)K，兩板上所帶電量不變，插入介質(zhì)后，由可知電容增大，由可知U減小，D錯(cuò)誤；選C.【點(diǎn)睛】電容器與電源相連，兩極板間的電勢(shì)差不變，通電后斷開(kāi)，那么兩極板上的電量不變；由平行板電容器電容，根據(jù)某些量的變化可知電容的變化，由可知電壓或電量的變化.4.一段均勻帶電的半圓形細(xì)線在其圓心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E，把細(xì)線分成等長(zhǎng)的圓弧、、，那么圓弧在圓心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為〔〕A.EB.C.D.【答案】D5.x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷、，其在x軸上產(chǎn)生的電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖像所示，M、N、P是x軸上的三點(diǎn)，N為圖像的最低點(diǎn)，且MN=NP，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B.N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.M、N之間的電場(chǎng)方向沿x軸的負(fù)方向D.將一個(gè)帶正電的試探電荷從M點(diǎn)沿x軸移到P點(diǎn)，靜電力先做負(fù)功后做正功【答案】B點(diǎn)睛：φ-x圖線的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，在φ-x圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，由電勢(shì)能的變化判斷做功。6.如下圖，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，由此可知〔〕A.帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的加速度大小小于在Q點(diǎn)時(shí)的加速度大小B.帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大C.帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和比在Q點(diǎn)時(shí)的小，比在P點(diǎn)時(shí)的大D.帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的速度大小大于在Q點(diǎn)時(shí)的速度大小【答案】D【解析】A、由電場(chǎng)線疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，R點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比Q點(diǎn)的大，電場(chǎng)力大，加速度大小大于在Q點(diǎn)時(shí)的加速度大小，故A錯(cuò)誤；B．電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力指向曲線的內(nèi)側(cè)，所以電場(chǎng)力的方向向右；假設(shè)粒子從P經(jīng)過(guò)R運(yùn)動(dòng)到Q，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，知道P點(diǎn)的動(dòng)能大，即速度大，而P點(diǎn)電勢(shì)能較小，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)能量守恒定律，帶電質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各點(diǎn)處的動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變。故C錯(cuò)誤；D.粒子從R運(yùn)動(dòng)到Q，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，知道R點(diǎn)的動(dòng)能大，即速度大，故D正確；應(yīng)選：D.7.如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷。b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，那么d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)〔〕A.B.C.D.【答案】B8.〔多項(xiàng)選擇〕如下圖的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計(jì)重力，那么〔〕A.M的帶電量比N的大B.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷C.靜止時(shí)M受到的合力比N的大D.移動(dòng)過(guò)程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功【答案】BD【解析】分別對(duì)MN兩個(gè)小球進(jìn)行受力分析，然后結(jié)合受力平衡的特點(diǎn)與庫(kù)侖力的特點(diǎn)即可正確解答．解：A、B、因?yàn)镸、N在釋放后保持靜止，說(shuō)明受到的合力為0，假設(shè)M帶正電，不管N帶正電，還是帶負(fù)電，都不可能同時(shí)靜止，只有M帶負(fù)電，N帶正電才能滿足同時(shí)靜止．又M與N之間的庫(kù)侖力是作用力與反作用力，總是大小相等方向相反，所以二者受到的電場(chǎng)力也必定是大小相等方向相反，由F=qE可知，二者所帶的電量大小相等．故A錯(cuò)誤，B正確；C、靜止時(shí)，二者受到的合力都是0．故C錯(cuò)誤；D、M帶負(fù)電，受到的電場(chǎng)力的方向向左，所以移動(dòng)過(guò)程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功．故D正確．應(yīng)選：BD【點(diǎn)評(píng)】該題考查電場(chǎng)中物體的受力平衡問(wèn)題，對(duì)于電場(chǎng)中的共點(diǎn)力作用下物體的平衡其解決方法和純力學(xué)中共點(diǎn)力作用下物體的平衡適用完全相同的解決方法．9.〔多項(xiàng)選擇〕如下圖，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地，P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣細(xì)線懸掛一帶電小球，P板與b板用導(dǎo)線連接，Q板也接地，當(dāng)金屬板帶電時(shí)細(xì)線偏離豎直方向α角，以下方法能使α變大的是〔〕A.減小ab間距B.增大ab間距C.取出ab間的電介質(zhì)D.b板不動(dòng)，P板向右移動(dòng)【答案】BCDD.b板不動(dòng)，P板向右移動(dòng)，那么縮小P、Q間的距離，根據(jù)，那么P、Q的電容增大，總的電量Q不變