高三物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題三 電場(chǎng)與磁場(chǎng) 第1講 電場(chǎng)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件.ppt

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2016高考導(dǎo)航——適用于全國卷Ⅰ,專題三 電場(chǎng)與磁場(chǎng),,專題三 電場(chǎng)與磁場(chǎng),,第1講 電場(chǎng)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),專題三 電場(chǎng)與磁場(chǎng),,熱點(diǎn)一 對(duì)電場(chǎng)性質(zhì)的考查 命題規(guī)律 靜電場(chǎng)的性質(zhì)與特點(diǎn)以及常見電場(chǎng)的分布規(guī)律 問題是近幾年高考的熱點(diǎn)，分析近幾年的高考命題，命題規(guī) 律主要有以下幾點(diǎn)： (1)以選擇題形式考查電場(chǎng)的疊加．(2)以選擇題形式考查等量電荷或不等量電荷的電場(chǎng)的分布與電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電 勢(shì) 能的大小比較問題．(3)以選擇題形式考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì) 能的改變之間的關(guān)系．,1.(多選)(2015高考海南卷)如圖，兩電荷量分 別為Q(Q0)和－Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸 上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷 Q之間，b點(diǎn)位于y軸O點(diǎn)上方．取無窮遠(yuǎn)處的 電勢(shì)為零．下列說法正確的是( ) A．b點(diǎn)電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零 B．正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，所受電場(chǎng)力方 向 向右 C．將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn)，必須克服電場(chǎng)力做功 D．將同一正的試探電荷先后從O、b兩點(diǎn)移到a點(diǎn)，后者電 勢(shì)能的變化較大,BC,[突破點(diǎn)撥] (1)取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則y軸上各點(diǎn)的電勢(shì)為________,在x0的區(qū)域各點(diǎn)電勢(shì)________． (2)在x軸上Q和－Q之間電場(chǎng)方向向________，在y軸上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向________．沿y軸移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力是否做功？,解析：由于y軸為Q和－Q的對(duì)稱軸，故y軸為等勢(shì)線，因此沿y軸移動(dòng)試探電荷，試探電荷的電勢(shì)能不變，電場(chǎng)力不做功．,答案：見解析,B,3．(2015遼師大附中二模)如圖所示,一重 力不計(jì)的帶電粒子以某一速度進(jìn)入負(fù)點(diǎn)電 荷形成的電場(chǎng)中，且只在電場(chǎng)力作用下依 次通過M、N、P三點(diǎn)，其中N點(diǎn)是軌跡上 距離負(fù)點(diǎn)電荷最近的點(diǎn)．若粒子在M點(diǎn)和 P點(diǎn)的速率相等，則( ) A．粒子在N點(diǎn)時(shí)的速率最大 B．UMN＝UNP C．粒子在N點(diǎn)時(shí)的加速度最大 D．粒子在M點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于其在N點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能,C,[方法技巧] (1)分析電荷受電場(chǎng)力情況時(shí)，首先明確電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布規(guī)律，再利用電場(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． (2)分析電勢(shì)的高低常根據(jù)電場(chǎng)線的指向進(jìn)行判斷． (3)比較電勢(shì)能的大小或分析電勢(shì)能的變化，可以根據(jù)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。蛔鲐?fù)功，電勢(shì)能增大判斷，也可根 據(jù)正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大 來判斷．,熱點(diǎn)二 有關(guān)平行板電容器問題 命題規(guī)律 平行板電容器問題是近幾年高考中時(shí)常出現(xiàn)的考點(diǎn)，分析近幾年的高考命題，命題規(guī)律主要有以下幾點(diǎn)： (1)一般以選擇題的形式考查電容的定義式和平行板電容器 電容的決定式．(2)以選擇題的形式考查極板間場(chǎng)強(qiáng)、極板間 的電勢(shì)、帶電粒子的電勢(shì)能及帶電粒子在電容器中的平衡和 加速問題．,1.(2015南昌二模)如圖所示,平行板電容器 與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接， 下極板接地．閉合開關(guān)，一帶電油滴位于 兩板中央的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將 平行板電容器的上極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則( ) A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng) B．帶電油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng) C．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低 D．電容器的電容減小，電容器的帶電量將減小,A,[突破點(diǎn)撥] (1)“平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地”說明：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)“帶電油滴位于兩板中央的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)” 說明：帶電油滴受________而平衡．,解析：帶電油滴沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)的過程，只有電場(chǎng)力和重力做功，油滴的動(dòng)能、重力勢(shì)能和電勢(shì)能的總和不變，油滴的動(dòng)能增大，故電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和減?。?答案：見解析,(2)在上述題1中，若電容器充電穩(wěn)定后，斷開電源，試分 析當(dāng)電容器下極板豎直向上移動(dòng)一小段距離后，帶電油滴將如何運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能如何變化．,答案：見解析,D,3.(多選)(2015石家莊一模)如圖所示，D是 一個(gè)具有單向?qū)щ娦缘睦硐攵O管，水平 放置的平行板電容器AB內(nèi)部原有帶電 微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列措施中，關(guān)于 P的運(yùn)動(dòng)情況的說法中正確的是( ) A．保持S閉合，增大A、B板間距離，P仍靜止 B．保持S閉合，減小A、B板間距離，P向上運(yùn)動(dòng) C．?dāng)嚅_S后，增大A、B板間距離，P向下運(yùn)動(dòng) D．若B板接地，斷開S后，A板稍下移，P的電勢(shì)能不變,ABD,1.(2015高考安徽卷)在xOy平面內(nèi)，有沿y軸負(fù)方向的 勻強(qiáng) 電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E(圖中未畫出)，由A點(diǎn)斜射出質(zhì)量為 m、 帶電荷量為＋q的粒子，B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn) ，如 圖所示，其中l(wèi)0為常數(shù)．粒子所受重力忽略不計(jì)．求： (1)粒子從A到C過程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功； (2)粒子從A到C過程所經(jīng)歷的時(shí)間； (3)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速率．,答案：見解析,(2)在上述題1中，求粒子在A點(diǎn)時(shí)的速度．,答案：見解析,2．(多選)(2015高考江蘇卷)一帶正電的小球向右水 平拋入 范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左．不計(jì)空氣阻力,則小球( ) A．做直線運(yùn)動(dòng) B．做曲線運(yùn)動(dòng) C．速率先減小后增大 D．速率先增大后減小 [解析] 小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受重力和電場(chǎng)力的作用，合力F方向與初速度v0方向不在一條直線上，小球做曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.將初速度v0分解為垂直于F方向的v1和沿F反方 向 的v2,根據(jù)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系,v1的大小不變,v2先減小后反向增大,因此小球的速率先減小后增大，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．,BC,D,[總結(jié)提升] 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題的解題思路 (1)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)還是曲線運(yùn)動(dòng)問題． (2)對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)問題，可根據(jù)對(duì)粒子的受 力分析 與運(yùn) 動(dòng) 分析，從以下兩種途徑進(jìn)行處理： ①如果是帶電粒子在恒定電場(chǎng)力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的問題,應(yīng)用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶 電粒 子的速度、位移等． ②如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng),一般利用動(dòng)能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化,研究帶電粒子的速度變化、運(yùn)動(dòng)的位移等. (3)對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)問題，一般是類平拋運(yùn)動(dòng)模型，通常采 用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法處理．通過對(duì)帶電粒子的受力 分析和 運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析，應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法或功能方法求解．,[范例] (17分)兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板如圖甲所示，大量電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)由靜止開始，經(jīng)電壓為U0的 電 場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入兩 板之間，當(dāng)兩板均不帶電時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間 為3t0；當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的周期性電壓時(shí)，恰好能使所有電子均從兩板間通過(不計(jì)電子重力)．問：,(1)這些電子通過兩板之間后，側(cè)向位移(垂直于射入速度方向上的位移)的最大值和最小值分別是多少？ (2)側(cè)向位移分別為最大值和最小值的情況下，電子在剛穿出兩板之間時(shí)的動(dòng)能之比為多少？,[總結(jié)提升] (1)對(duì)于帶電粒子在交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng),一般多以加速、 勻速或減速交替出現(xiàn)的多運(yùn)動(dòng)過程的情景出現(xiàn)．解決的方 法：①根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析帶電粒子一個(gè)變化周期內(nèi)相 關(guān)物理量的變化規(guī)律．②借助運(yùn)動(dòng)圖象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過程分析， 找出每一運(yùn)動(dòng)過程(或階段)中相關(guān)物理量間的關(guān)系，進(jìn)行歸 納、總結(jié)、推理，尋找?guī)щ娏Ｗ拥倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律． (2)對(duì)于帶電粒子在交變電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)，解決的方法仍然 是應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，把曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)直 線運(yùn)動(dòng)，然后應(yīng)用動(dòng)力學(xué)或功能關(guān)系加以解決．,[最新預(yù)測(cè)] 1．(多選)(2015哈爾濱一模)如圖甲所示，平行金屬板中央 有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力)，兩板間距離足夠大．當(dāng) 兩板 間加上如圖乙所示的交變電壓后，圖中反映電子速度v、位移x和加速度a三個(gè)物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能正確的是( ),AD,(1)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間； (2)粒子離開電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)； (3)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域后沿x方向的速度大?。?答案：見解析,