《（江蘇專用）2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場 專題突破七 電場綜合問題課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專用）2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場 專題突破七 電場綜合問題課件.ppt（55頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、,大一輪復(fù)習(xí)講義,專題突破七電場綜合問題,,第六章靜電場,,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,課時作業(yè),限時訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度,研透命題點,隨堂測試,細研考綱和真題 分析突破命題點,隨堂檢測 檢測課堂學(xué)習(xí)效果,課時作業(yè),限時訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度,,研透命題點,,,1.主要類型 (1)vt圖象；(2)x圖象；(3)Ex圖象. 2.應(yīng)對策略 (1)vt圖象：根據(jù)vt圖象的速度變化、斜率變化(即加速度的變化)，確定電荷所受電場力的方向與電場力的大小變化情況，進而確定電場的方向、電勢的高低及電勢能的變化.,,,,命題點一靜電場圖象問題,(2)x圖象：電場強度的大小等于x圖線的斜率大小，電場強度為
2、零處，x圖線存在極值，其切線的斜率為零.在x圖象中可以直接判斷各點電勢的大小，并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強度的方向.在x圖象中分析電荷移動時電勢能的變化，可用WABqUAB，進而分析WAB的正負，然后作出判斷. (3)Ex圖象：根據(jù)Ex圖象中E的正負確定電場強度的方向，再在草紙上畫出對應(yīng)電場線的方向，根據(jù)E的大小變化，確定電場的強弱分布.,例1(多選)(2018興化一中四模)在真空中的x軸上的原點和x6a處分別固定一個點電荷M、N，在x2a處由靜止釋放一個正點電荷P，假設(shè)點電荷P只受電場力作用沿x軸方向運動，其速度大小與在x軸上的位置關(guān)系如圖1所示，則下列說法中正確的是 A.點電荷M、N一定
3、都是正電荷 B.點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為21 C.點電荷P的電勢能一定是先增大后減小 D.點電荷P所受電場力一定先減小后增大,圖1,,,解析由vx圖象可知，點電荷P的速度先增大后減小，所以點電荷P的動能先增大后減小，說明電場力先做正功，后做負功，結(jié)合正電荷受到的電場力的方向與場強的方向相同可知，電場強度的方向先沿x軸的正方向，后沿x軸的負方向，根據(jù)點電荷的電場線的特點與電場的疊加原理可知，點電荷M、N一定都是正電荷，故A正確； 由題圖可知，在x4a處點電荷P的速度最大，速度的變化率為0，說明x4a處的電場強度等于0，則點電荷M與N在x4a處的電場強度大小相等，方向相反，根據(jù)點電荷場
4、強公式得： ，所以點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為41，故B錯誤；,點電荷P的動能先增大后減小，由于只有電場力做功，所以點電荷P的電勢能一定是先減小后增大，故C錯誤； 由題圖圖象可知，點電荷的加速度先減小后增大，則所受的電場力一定先減小后增大，選項D正確.,例2(2018常州市一模)帶電球體的半徑為R，以球心為原點O建立坐標(biāo)軸x，軸上各點電勢隨x變化如圖2所示.下列說法正確的是 A.球帶負電荷 B.球內(nèi)電場強度最大 C.A、B兩點電場強度相同 D.正電荷在B點的電勢能比C點的大,,圖2,解析從球出發(fā)向兩側(cè)電勢降低，而電場線從正電荷出發(fā)，沿著電場線電勢降低，故球帶正電荷，A錯誤； 球
5、是等勢體，故內(nèi)部任意兩點間的電勢差為零，故場強為零，而球外場強大于零，B錯誤； A點與B點的電場強度大小相等，但方向相反，故不同，C錯誤； 從B到C，電勢降低，故正電荷電勢能減小，D正確.,例3(多選)某靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關(guān)系如圖3所示，x軸正方向為場強正方向，一個帶正電的點電荷只在電場力的作用下沿x軸運動，x1、x2、x3、x4四點間隔相等.則 A.點電荷在x2和x4處電勢能相等 B.點電荷由x1運動到x3的過程中電勢能減小 C.x1、x2兩點之間的電勢差小于x3、x4兩點之間的電勢差 D.點電荷由x1運動到x4的過程中電場力先減小后增大,圖3,,,變式1(2018蘇錫常鎮(zhèn)一調(diào)
6、)一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動.取該直線為x軸，起始點O為坐標(biāo)原點，其電勢能Ep與位移x的關(guān)系如圖4所示，下列圖象中合理的是,圖4,,解析Epx圖象上某點的切線的斜率表示電場力，故電場力逐漸減小，根據(jù)E ，知電場強度也逐漸減小，A錯誤； 根據(jù)動能定理，有：FxEk，故Ekx圖線上某點切線的斜率表示電場力；由于電場力逐漸減小，與B圖矛盾，B錯誤； 根據(jù)公式v2v022ax，勻變速直線運動的v2x圖象是直線，而vx圖象不可能是直線，C錯誤； 粒子做加速度減小的加速運動，D正確.,帶電體在勻強電場中運動時，既受重力，又受電場力，由于這兩個力都是恒力，故其合力也為恒力，可用
7、二者合力代替這兩個力，這樣物體就只受一個力了，該力可稱為等效重力. 1.等效重力法.將重力與電場力進行合成，如圖5所示，則F合為等效重力場中的“重力”，g 為等效重力場中的“重力加速度”，F(xiàn)合的方向等效為“重力”的方向，即在等效重力場中的豎直向下方向.,,,,命題點二“等效法”處理力電復(fù)合場問題,圖5,2.在“等效力場”中做圓周運動的小球，經(jīng)常遇到小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動的臨界速度問題.小球能維持圓周運動的條件是能過最高點，而這里的最高點不一定是幾何最高點，而應(yīng)是物理最高點.幾何最高點是圖形中所畫圓的最上端，是符合人眼視覺習(xí)慣的最高點.而物理最高點是物體在圓周運動過程中速度最小的點.,例4如
8、圖6所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心為O，半徑為r，內(nèi)壁光滑，A、B兩點分別是圓軌道的最低點和最高點.該區(qū)間存在方向水平向右的勻強電場，一質(zhì)量為m、帶負電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運動(電荷量不變)，經(jīng)過C點時速度最大，O、C連線與豎直方向的夾角60，重力加速度為g. (1)求小球所受的電場力大??；,圖6,解析小球在C點時速度最大，則電場力與重力的合力沿DC方向，所以小球受到的電場力的大小Fmgtan 60 mg.,(2)求小球在A點的速度v0為多大時，小球經(jīng)過B點時對圓軌道的壓力最小.,解析要使小球經(jīng)過B點時對圓軌道的壓力最小，則必須使小球經(jīng)過D點時的速度最小，即在D點小球?qū)A
9、軌道的壓力恰好為零，,在小球從圓軌道上的A點運動到D點的過程中，根據(jù)動能定理有,電場力雖然從本質(zhì)上有別于力學(xué)中的重力、彈力、摩擦力，但產(chǎn)生的效果服從于牛頓力學(xué)中的所有規(guī)律，因此，有關(guān)電場力作用下帶電體的運動問題，應(yīng)根據(jù)力學(xué)解題思路去分析.,,,,命題點三力電綜合問題,例5(2019江都中學(xué)期中)如圖7，ABCD為豎直放在場強大小為E104 V/m的水平向右勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓形軌道，軌道的水平部分與半圓相切于B點，A 為水平軌道上的一點，而且ABR0.2 m，把一質(zhì)量m0.1 kg、帶電荷量q1104 C的小球放在水平軌道的A點由靜止開始釋放，小球在軌
10、道的內(nèi)側(cè)運動(g取10 m/s2). 求：,(1)小球到達C點時對軌道壓力是多大？,圖7,答案3 N,解得：vC2 m/s,得FN3 N 由牛頓第三定律知，小球在C點對軌道的壓力大小為3 N.,(2)小球能否沿圓軌道到達D點？,答案不能,設(shè)釋放點距B點的距離為x時小球能通過D點，由動能定理得：,以上兩式聯(lián)立可得：x0.5 m.因AB<0.5 m故小球不能到達D點.,(3)若小球釋放點離B的距離為1.0 m，則小球從D點飛出后落地點離B的距離是多少？(結(jié)果可以含有根號),豎直方向做自由落體運動，設(shè)落地點離B距離為x2，由運動學(xué)知識可得,變式2(多選)(2018 無錫市高三期末)如圖8為一有界勻強
11、電場，場強方向為水平方向(方向未標(biāo)明)，一帶電微粒以某一角度從電場的a點斜向上方射入，沿直線運動到b點，可以肯定 A.電場中a點的電勢低于b點的電勢 B.微粒在a點的加速度小于在b點的加速度 C.微粒在a點的電勢能小于在b點的電勢能 D.從a到b的過程中，微粒電勢能變化的絕 對值小于其動能變化的絕對值,圖8,,,,隨堂測試,,,1.(多選)(2018鹽城市三模) 在x軸上有兩個點電荷q1和q2，它們產(chǎn)生的電場的電勢在x軸上分布如圖9所示.下列說法正確的是 A.q1和q2帶有異種電荷 B.xx2處電場強度一定為0 C.負電荷沿x軸從x1移動到x2，電勢能增加 D.正電荷沿x軸從x1移動到x2，
12、電場力做負功,1,2,,,圖9,,3,4,解析因沿x軸電勢有正、有負，故不可能是兩正電荷，或兩負電荷產(chǎn)生的電場，應(yīng)為一正一負兩電荷產(chǎn)生的電場，故A正確； x圖象斜率大小表示電場強度大小，故xx2處電場強度為0，故B正確； 從x1到x2電勢降低，故負電荷電勢能增加，正電荷電勢能減少，電場力做正功，故C正確，D錯誤.,1,2,3,4,2.(2019運河中學(xué)月考)如圖10所示，在水平方向的勻強電場中，一絕緣細線的一端固定在O點，另一端系一帶正電的小球，小球只在重力、電場力、細線的拉力作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球所受的電場力大小等于重力大小.比較a、b、c、d這四點，小球 A.在最高點a處的動能
13、最小 B.在最低點c處的機械能最小 C.在水平直徑右端b處的機械能最大 D.在水平直徑左端d處的機械能最大,1,2,圖10,,3,4,解析小球所受電場力和重力大小相等，電場力方向水平向右，則小球所受電場力和重力的合力如圖所示，合力與水平方向成45角偏右下方.由小球所受合力方向可知，小球從a點運動到e點時，合力對小球做負功，小球動能將減小，故a點不是小球動能最小的點(動能最小的點在e點)，故A錯誤；,1,2,除重力以外的其他力做的功等于機械能的增量，拉力不做功，從d到b的過程中，電場力做正功，則b點機械能最大，d點機械能最小，故C正確，B、D錯誤.,3,4,3.(多選)(2018揚州中學(xué)下學(xué)期開
14、學(xué)考)如圖11，絕緣彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行且初始為自然長度，帶電小球Q(可視為質(zhì)點)固定在光滑斜面的M點，處于通過彈簧中心的直線ab上.現(xiàn)將小球P(也視為質(zhì)點)從直線ab上的N點由靜止釋放，設(shè)小球P與Q電性相同，則小球P從釋放到運動至最低點的過程中下列說法正確的是 A.小球P的速度先增大后減小 B.小球P的速度最大時所受合力為零 C.小球P的重力勢能與電勢能的和一直減小 D.小球P所受重力、彈簧彈力和庫侖力做功的代數(shù)和等于電勢能的變化量的大小,,,圖11,,1,2,3,4,4.(多選)(2018南通市、泰州市一模)如圖12所示，豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有
15、兩個相同的帶電小球P和Q，靜止時P、Q兩球分別位于a、b兩點，兩球間的距離為R.現(xiàn)用力緩慢推動P球至圓環(huán)最低點c，Q球由b點緩慢運動至d點(圖中未畫出).則此過程中 A.Q球在d點受到圓環(huán)的支持力比在b點處小 B.Q球在d點受到的靜電力比在b點處大 C.P、Q兩球電勢能減小 D.推力做的功等于P、Q兩球增加的機械能,圖12,,,1,2,3,4,,課時作業(yè),,,1.(2018揚州中學(xué)下學(xué)期開學(xué)考)一帶電粒子在電場中僅在電場力作用下，從A點運動到B點，速度隨時間變化的圖象如圖1所示，tA、tB分別是帶電粒子到達A、B兩點對應(yīng)的時刻，則下列說法中正確的是 A.A處的場強一定小于B處的場強 B.A處的
16、電勢一定高于B處的電勢 C.電荷在A處的電勢能一定小于在B處的電勢能 D.電荷在A到B的過程中，電場力一定對電荷做正功,1,2,3,4,5,6,,圖1,,,,雙基鞏固練,7,8,9,10,解析根據(jù)vt圖象的斜率等于加速度，可以看出，從A點運動到B點的過程中帶電粒子的加速度減小，則其所受的電場力減小，電場強度減小，即A處的場強一定大于B處的場強，A錯誤. 由于帶電粒子的電性未知，無法判斷電場方向，也就不能判斷電勢高低，故B錯誤. 由題圖看出，帶電粒子的速度增大，動能增大，則由能量守恒定律得知，其電勢能減小，電場力做正功，故C錯誤，D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,2.(多選)(
17、2018高考押題預(yù)測卷)空間某一靜電場的電勢在x軸上分布如圖2所示，B、C是x軸上兩點，下列說法中正確的有 A.同一個電荷放在B點受到的電場力大于放在C點時的電場力 B.同一個電荷放在B點時的電勢能大于放在C點時的電勢能 C.O點電勢最高，電場也最強 D.正試探電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做負功，后做正功,1,2,3,4,5,6,圖2,,,7,8,9,10,解析根據(jù)E ，則x圖象的斜率表示場強，由圖線可知EBEC，故同一個電荷放在B點受到的電場力大于放在C點時的電場力，故A正確； 由題圖可知B點電勢高于C點電勢，負電荷在電勢高的地方，電勢能小，正電荷在電勢高的地方，電勢能大，故B錯
18、誤； 由題圖可知，O點電勢最高，但電場強度為0，故C錯誤； 根據(jù)Epq可知，正試探電荷沿x軸從B移到C的過程中，電勢能先增大再減小，即電場力先做負功，后做正功，故D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,3.(多選)(2018南通市、泰州市一模)真空中有一半徑為r0的均勻帶電金屬球，以球心為原點建立x軸，軸上各點的電勢分布如圖3所示，r1、r2分別是x軸上A、B兩點到球心的距離.下列說法中正確的有 A.0r0范圍內(nèi)電場強度處處為零 B.A點電場強度小于B點電場強度 C.A點電場強度的方向由A指向B D.正電荷從A點移到B點過程中電場力做正功,1,2,3,4,5,6,圖3,,,,7,8
19、,9,10,4.如圖4所示，在豎直向上的勻強電場中，一根不可伸長的絕緣細繩的一端系著一個帶電小球，另一端固定于O點，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，最高點為a，最低點為b.不計空氣阻力，則下列說法正確的是 A.小球帶負電 B.電場力跟重力平衡 C.小球在從a點運動到b點的過程中，電勢能減小 D.小球在運動過程中機械能守恒,圖4,1,2,3,4,5,6,,7,8,9,10,解析由于小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，所以重力與電場力的合力為0，電場力方向豎直向上，小球帶正電，A錯，B對； 從ab，電場力做負功，電勢能增大，C錯； 由于有電場力做功，故小球在運動過程中機械能不守恒，D錯.,1,2,3,
20、4,5,6,7,8,9,10,5.(2018金陵中學(xué)等三校四模)測定電子的電荷量的實驗裝置示意圖如圖5所示，置于真空中的油滴室內(nèi)有兩塊水平放置的平行金屬板M、N，并分別與電壓為U的恒定電源兩極相連，板的間距為d.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板間勻速下落，已知元電荷e、重力加速度g，則 A.油滴中電子的數(shù)目為 B.油滴從小孔運動至N過程中，電勢能增 加mgd C.油滴從小孔運動至N過程中，機械能增 加eU D.若將極板M向下緩慢移動一小段距離，油滴將加速下降,1,2,3,4,5,6,圖5,,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,油滴從小孔運動至N過程中，電場力方向向上，電場力做的功為mg
21、d，電勢能增加mgd，機械能減少mgd，故B正確，C錯誤；,7,8,9,10,6.(多選)(2018如皋市調(diào)研)一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖6所示，其中0 x2段是對稱的曲線，x2x3段是直線，則下列說法正確的是 A.x1處電場強度為零 B.x1、x2、x3處電勢1、2、3的關(guān)系為123 C.粒子在x2x3段速度v隨x均勻減小 D.x2x3段是勻強電場,1,2,3,4,5,6,圖6,,,,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,由題圖可知，x1、x2、x3處電勢1、2、3的關(guān)系為123，故B正確； 根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Epq，粒子在x2
22、x3段電勢能增大，速度v隨x非均勻減小，故C錯誤； x2x3段是直線，場強不變，是勻強電場，故D正確.,7,8,9,10,7.(多選)(2018江蘇省高考壓軸沖刺卷)如圖7所示，內(nèi)壁光滑的絕緣管做成的圓環(huán)半徑為R，位于豎直平面內(nèi)，管的內(nèi)徑遠小于R.ab為該環(huán)的水平直徑，ab及其以下區(qū)域處于水平向左的勻強電場中.現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從管中a點由靜止開始釋放，已知qEmg.則下列說法正確的是 A.小球釋放后，可以運動過b點 B.小球釋放后，到達b點時速度為零，并在bda間往復(fù)運動 C.小球釋放后，第一次和第二次經(jīng)過最高點c時對管壁的 壓力之比為16 D.小球釋放后，第一次經(jīng)過最低
23、點d和最高點c時對管壁的 壓力之比為51,,,,,,綜合提升練,圖7,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,8.(2018泰州中學(xué)開學(xué)考)如圖8所示，均勻帶正電的圓環(huán)水平放置，AB為過圓心O的豎直軸線.一帶負電的微粒(可視為點電荷)，從圓心O正上方某處由靜止釋放向下運動，不計空氣阻力，在運動的整個過程中，下列說法中正確的是 A.帶電微粒的加速度可能一直增大 B.帶電微粒的電勢能可能一直減小 C.帶電微粒的運動軌跡可能關(guān)于O點對稱 D.帶電微粒的動能可能一直增大,圖8,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析帶電微粒釋放后受到的電場力的方向
24、在O點的上方是向下的，所以微粒向下運動.從釋放開始到運動到O點的過程中，所受電場力變化情況有兩種可能：(1)先增大后減小；(2)一直減小. 在第(1)種情況下，帶電微粒受到的電場力先增大后減小，釋放后到達O點前帶電微粒的加速度先增大后減小，過O點后仍然是先增大后減?。?而在第(2)種情況下，帶電微粒到達O點前加速度一直減小，過O點后加速度一直增大；若微粒的重力也計算在內(nèi)，由于重力的方向一直是豎直向下，則微粒的加速度同樣會由于微粒的電場力的變化而變化，變化的規(guī)律與沒有重力時基本相同，但都不可能是一直增大的，故A錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,從釋放點到O點的過程中，微粒受到的電
25、場力的方向向下，電場力做正功；在O點的下方，微粒受到的電場力的方向向上，電場力做負功；所以微粒的電勢能會先減小后增大，故B錯誤； 由于重力的方向始終是向下的，所以微粒在O點兩側(cè)的運動一定不是對稱的，故C錯誤； 帶電微粒合力一直向下，微粒的速度一直增大，動能一直增大，故D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,9.如圖9所示，在E103 V/m的豎直勻強電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點平滑相接，半圓形軌道平面與電場線平行，其半徑R40 cm，N為半圓形軌道最低點，P為QN圓弧的中點，一帶負電的小滑塊位于N點右側(cè)x1.5 m的M處，小滑塊質(zhì)量m10 g，電荷
26、量q104 C，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)0.15，取g10 m/s2，求： (1)要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q， 則小滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運動？,1,2,3,4,5,6,答案7 m/s,圖9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析設(shè)小滑塊到達Q點時速度為v，,小滑塊從開始運動至到達Q點過程中，由動能定理得,聯(lián)立方程解得v07 m/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(2)這樣運動的小滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？,答案0.6 N,解析設(shè)小滑塊到達P點時速度為v，則從開始運動至到達P點過程中，由動能定理得,代入數(shù)據(jù)解得FN0.6 N 由牛頓第三定律得，
27、小滑塊對軌道的壓力大小為FNFN0.6 N. ,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10.如圖10所示，AB是位于豎直平面內(nèi)、半徑R0.5 m的 圓弧形的光滑絕緣軌道，其下端點B與水平絕緣軌道平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度E5103 N/C.今有一質(zhì)量為m0.1 kg、帶電荷量q8105 C的小滑塊(可視為質(zhì)點)從A點由靜止釋放.若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)0.05，取g10 m/s2，求： (1)小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點B時 對B點的壓力；,答案2.2 N，方向豎直向下,圖10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析設(shè)小滑塊第一次到達B點時的
28、速度為vB，對圓弧軌道最低點B的壓力為FN，則由AB，,由牛頓第三定律FNFN 解得FN2.2 N，方向豎直向下,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(2)小滑塊在水平軌道上向右滑過的最大距離；,解析設(shè)小滑塊在水平軌道上向右滑行的最大距離為x， 對全程由動能定理有mgRqE(Rx)mgx0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,答案在圓弧形軌道上往復(fù)運動,1,2,3,4,5,6,解析由題意知qE81055103 N0.4 N mg0.050.110 N0.05 N 因此有qEmg 所以小滑塊最終在圓弧形軌道上往復(fù)運動.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(3)小滑塊最終運動情況.,
（江蘇專用）2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場 專題突破七 電場綜合問題課件.ppt
