高考物理二輪復習 專題3 第1課 帶電粒子在電場中的運動課件.ppt

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第1課 帶電粒子在電場中的運動,題型一、 電場性質的理解與應用,例1 (2015新課標Ⅰ)如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點，四點處的電勢分別為φM、φN、φP、φQ，一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等，則( ) A．直線a位于某一等勢面內，φMφQ B．直線c位于某一等勢面內，φMφN C．若電子由M點運動到Q點，電場力做正功 D．若電子由P點運動到Q點，電場力做負功,方法點撥：電場性質的判斷思路 (1)明確電場的電場線與等勢面的分布規(guī)律； (2)利用電場線的疏密分布規(guī)律或場強的疊加原理判定場強的強弱； (3)根據(jù)電場線的方向、電場線的疏密及電勢能的大小分析電勢的高低； (4)應用電場力做功與電勢能改變之間的關系判定電勢能的大小或電場力做功情況．,題型二、與平行板電容器有關的電場問題,例2 (2015新課標Ⅱ)如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置．若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止狀態(tài)．現(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉45，再由a點從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將( ) A．保持靜止狀態(tài) B．向左上方做勻加速運動 C．向正下方做勻加速運動 D．向左下方做勻加速運動,解析：現(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉時，兩板間的電場強度不變，電場力也不變，所以現(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉后，帶電微粒受兩大小相等的力的作用，合力方向向左下方，故微粒將向左下方做勻加速運動，故D正確，A、B、C錯誤． 答案：D,方法點撥：(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)根據(jù)控制變量法對電容的變化進行綜合分析，得出結論．,?變式訓練 2．(2015天津高考)如圖所示．氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場線水平向右的加速電場E1，之后進入電場線豎直向下的勻強電場E2發(fā)生偏轉，最后打在屏上．整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，那么(AD) A．偏轉電場E2對三種粒子做功一樣多 B．三種粒子打到屏上的速度一樣大 C．三種粒子運動到屏上所用的時間相同 D．三種粒子一定打到屏上的同一位置,題型三、 帶電粒子在電場中的加速或偏轉,例3 (2015新課標Ⅱ)如圖，一質量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強電場中運動，A、B為其運動軌跡上的兩點．已知該粒子在A點的速度大小為v0，方向與電場方向的夾角為60；它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30.不計重力．求A、B兩點間的電勢差．,方法點撥：高考對電場強度的考查，往往會和對電勢的考查結合在一起進行，目的就是刻意對考生制造思維上的混亂，以此來考查考生對物理基本概念的區(qū)分和辨別能力．,題型四、 帶電體在電場中的運動,例4 (2015四川高考)如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑MN水平，a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷)，b固定在M點，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某點Q(圖中未畫出)時速度為零．則小球a( ) A．從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小 B．從N到P的過程中，速率先增大后減小 C．從N到Q的過程中，電勢能一直增加 D．從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量,解析：a球從N點靜止釋放后，受重力mg、b球的庫侖斥力FC和槽的彈力N作用，a球在從N到Q的過程中，mg與FC的夾角θ逐漸減小，不妨選假設FC的大小不變，隨著θ的減小mg與FC的合力F將逐漸增大，況且，由庫侖定律和圖中幾何關系可知，隨著θ的減小FC逐漸增大，因此F一直增加，故選項A錯誤；在a球在從N到Q的過程中，a、b兩小球距離逐漸變小，電場力一直做負功，電勢能一直增加，故選項C正確；顯然在從P到Q的過程中，根據(jù)能的轉化與守恒可知，其電勢能增加量等于其機械能的減少量，b球在Q點時的重力勢能大于其在P點時的重力勢能，因此該過程中動能一定在減少，且其減少量一定等于其電勢能與重力勢能大于其在P點時的重力勢能，因此該過程中動能一定在減少，且其減少量一定等于其電勢能與重力勢能增加量之和，故選項D錯誤；既然在從P到Q的過程中，b球的動能在減少，因此其速率也在減小，而開始在N點時速率為0，開始向下運動中，其速率必先增大，故選項B正確． 答案：BC,方法點撥：帶電體在電場中運動問題的分析思路 (1)分析物體的運動規(guī)律，區(qū)分是在電場中的直線運動還是偏轉運動問題． (2)對于直線運動問題，可根據(jù)對物體的受力分析與運動分析，從以下兩種途徑進行處理： ①如果是帶電體受恒定電場力作用下的直線運動問題，應用牛頓第二定律找出加速度，結合運動學公式確定帶電體的速度、位移等． ②如果是非勻強電場中的直線運動，一般利用動能定理研究全過程中能的轉化，研究帶電體的速度變化﹑運動的位移等． (3)當帶電體從一個電場區(qū)域進入另一個電場區(qū)域時，要注意分析帶電體的運動規(guī)律的變化及兩區(qū)域電場交界處的有關聯(lián)的物理量，這些關聯(lián)量往往是解決問題的突破口．,?變式訓練 4．(2015廣東高考)如圖所示的水平勻強電場中，將兩個帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計重力，則(BD) A．M的帶電量比N大 B．M帶負電荷，N帶正電荷 C．靜止時M受到的合力比N大 D．移動過程中勻強電場對M做負功,解析：本題考查了靜電場知識，由于電場中M、N都保持靜止，以M、N整體為研究對象，根據(jù)平衡條件和電場強度方向的規(guī)定，可判斷出M、N一定帶等量的異種電荷，選項A錯誤；若M帶正電，N帶負電，則M、N不能保持靜止，要相互靠近，不符題意，故只能M帶負電，N帶正電，選項B正確；靜止時，M、N所受的合力均為0，選項C錯誤；根據(jù)電勢能Ep＝qφ，由于M帶負電，沿電場線方向電勢降低，在移動M過程中電勢能增加，電場力對M做負功(或者由功W＝Eqscos θ，θ為電場力和位移的方向夾角為鈍角，W0，做負功)．,