2019届高考物理复习专题五电场与磁场第1讲电场及带电粒子在电场中的运动课件.pptx

1、专题五电场与磁场,高考领航,真题剖析,备考跨越,高考领航 过真题 做笔记,真题在线,1.(2018全国卷,16) 如图,三个固定的带电小球a,b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a,b的连线.设小球a,b所带电荷量的比值的绝对值为k,则( ),D,内容排查: 库仑定律 受力分析 平行四边形定则 心得笔记:,2.(2018全国卷,21)(多选) 图中虚线a,b,c,d,f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V.一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确

2、的是( ) A.平面c上的电势为零 B.该电子可能到达不了平面f C.该电子经过平面d时,其电势能为4 eV D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2,AB,心得笔记:,AC,内容排查: 安培定则的应用 磁场的叠加 心得笔记:,4.(2017全国卷,18)如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点.大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场.若粒子射入速率为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上,不计重力及带电粒子之间的相互作用.则v2v1为( ),C,内容排查: 带

3、电粒子在有界匀强磁场中的匀速圆周运动 心得笔记:,5.(2018江苏卷,5)如图所示,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.仍然保持静止B.竖直向下运动 C.向左下方运动D.向右下方运动,D,内容排查: 电场线与等势面 电场线疏密与电场强度 电场力、重力的合成 心得笔记:,心得笔记:,真题剖析 析真题 得技法,第1讲电场及带电粒子在电场中的运动,【典例1】 (2018安徽合肥第二次质检)(多选) 如图所示,竖直平面内有一圆周,其圆心为O,直径AB和CD相互垂直,两个电荷量均为Q的正点电荷放在关于C

4、D对称的圆周上,它们所在半径间的夹角为120.则下列说法正确的是( ),BD,考向一电场性质的理解与应用,【拓展变式】 在“典例1”中,若将右侧的电荷换为负电荷,电荷量仍为Q,将一电子从C点沿直线CD移动到D的过程中,电子所受电场力大小如何变化,方向如何?电子的电势能怎样变?,解析:等量的异种电荷中垂线上与两电荷连线交点处的电场强度最大,向两侧减小,故电子由C到D的过程中所受电场力先增大后减小,中垂线CD上各点的电场强度水平向右,故电子所受电场力水平向左;中垂线CD是等势面且为零势能面,故电子的电势能始终为零. 答案:见解析,规律总结 1.电场的叠加 (1)电场强度是矢量,电场中某点的几个电场

5、强度的合场强为各个电场强度的矢量和. (2)电势是标量,电场中某点几个电场的电势的总电势为各个电势的代数和. 2.电势和电势能,3.根据粒子轨迹判断粒子的受力及运动情况的三个依据 (1)确定受力方向的依据 曲线运动的受力特征:带电粒子受力总指向曲线的凹侧; 电场力方向与电场强度方向的关系:正电荷的受力方向与电场强度方向同向,负电荷则相反; 电场强度方向与电场线或等势面的关系:电场线的切线方向或等势面的法线方向为电场强度的方向.,(3)判断加速或减速的依据:电场力与速度成锐角(钝角),电场力做正功(负功),速度增加(减小). 4.关于电势的两个结论 (1)沿电场线方向电势降低最快,但是电势降低的

6、方向不一定是电场方向. (2)在匀强电场中,沿同一方向,相等距离上电势变化量相同. 5.有关物理量的“串烧”公式,D,【预测练2】 (2018安徽安庆二模) 如图所示,两个等量异种点电荷分别位于P,Q两点,P,Q两点在同一竖直线上,水平面内有一正三角形ABC,且PQ连线的中点O为三角形ABC的中心,M,N为PQ连线上关于O点对称的两点,则下列说法中正确的是( ) A.A,B,C三点的电场强度大小相等但方向不同 B.A,B,C三点的电势相等 C.M点电场强度小于A点电场强度 D.将一正点电荷从N点移到B点,电场力做正功,B,解析:由于等量异种电荷的中垂面上任一点的电场强度方向均与两电荷连线平行且

7、由正电荷指向负电荷,即方向竖直向下,又由几何关系知,A,B,C三点与两电荷的距离相等,所以A,B,C三点电场强度大小相等,故A错;等量异种电荷的中垂面为等势面,故A,B,C,O四点电势相等,故B对;由于连线上M点电场强度大于O点电场强度,而O点电场强度大于A点电场强度,所以M点电场强度大于A点电场强度,C错;连线上O点电势高于N点电势,而O点电势等于B点电势,即B点电势高于N点电势,正电荷从N点移到B点,即为从低电势点移向高电势点,电场力做负功,故D错.,【预测练3】 (2018贵州都匀一中高三模拟)真空中一半径为r0的带电金属球,通过其球心的一直线上各点的电势 分布如图所示,r表示该直线上某

8、点到球心的距离,r1,r2分别是该直线上A,B两点离球心的距离,根据电势图像( -r图像),判断下列说法中正确的是( ) A.该金属球可能带负电 B.A点的电场强度方向由A指向B C.A点的电场强度小于B点的电场强度 D.电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功W=q( 2- 1),解析:由图可知0到r0电势不变,之后电势变小,带电金属球为一等势体,再依据沿着电场线方向电势降低,则金属球带正电,故A错误;A点的电场强度方向由A指向B,A点的电场强度大于B点的电场强度,选项B正确,C错误;正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功W=qUAB=q( 1- 2),故D错误.,B,考向

9、二与平行板电容器相关的电场问题,【典例2】 (2018北京卷,19)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示.下列说法正确的是( ) A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电 B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小 C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大 D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大,A,规律总结 1.平行板电容器的两类动态问题的分析方法,在直流电路中,电容器相当于断路,其两端电压等于与之并联的支路两端电压;电容器所带的电荷量恒定不变时,极板间的电场强度与极板间距离无关.,2.熟记二级结论,【预

10、测练4】 (2018广东惠州模拟)(多选) 如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态.若某时刻油滴的电荷量开始减小(质量不变),为维持该油滴原来的静止状态应( ) A.给平行板电容器继续充电,补充电荷量 B.让平行板电容器放电,减少电荷量 C.使两极板相互靠近些 D.将上极板水平右移一些,AD,【预测练5】 (2018山东兖矿二中调研) 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( ) A.平

11、行板电容器的电容将变小 B.带电油滴的电势能将减小 C.静电计指针张角变小 D.若将上极板与电源正极断开后再将下极板左移一小段距离,则带电油滴所受电场力不变,B,考向三带电粒子(带电体)在电场中的运动,【典例3】(2018全国卷,21)(多选)如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;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的上、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.在随后的某时刻t,a,b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面.a,b间的相互作用和重力可忽略.下列说法正确的是( ) A.a的质量比b的大 B.在t时刻,a的动能

12、比b的大 C.在t时刻,a和b的电势能相等 D.在t时刻,a和b的动量大小相等,BD,审题突破,答案:(1)无法判断,【拓展变式】 若“典例3”中考虑微粒的重力,其他条件不变,则 (1)能否比较a,b质量的大小?,(2)在t时刻微粒的动量大小是否相等? (3)在t时刻微粒的电势能大小是否相等?,解析:(2)由于a,b均由静止开始运动,根据动量定理知,t时刻a,b动量的大小等于这段时间内合外力的冲量的大小,Ia=(qE+mag)t,Ib=(qE-mbg)t,IaIb,故papb. (3)由电势能的公式Ep=q 知,两微粒t时刻电势能大小相等. 答案:(2)papb(3)Epa=Epb,规律总结

13、解决带电粒子在电场中运动问题的基本思路及注意问题,BD,【预测练7】 (2018宁夏银川一中一模)(多选) 如图所示,匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内,M,N分别为AB和AD的中点,一个初速度为v0、质量为m、电荷量为q的带负电粒子沿纸面射入电场.不计粒子的重力.如果带电粒子从M点垂直电场方向进入电场,则恰好从D点离开电场.若带电粒子从N点垂直BC方向射入电场,则带电粒子( ),BD,【预测练8】 (2018广东茂名二模) 如图所示,空间存在电场强度为E、方向水平向右足够大的匀强电场.挡板MN与水平方向所夹角为,质量为m、电荷量为q、带正电的粒子从与M点在同一水平线上的O点以速度v

14、0竖直向上抛出,粒子运动过程中恰好不和挡板碰撞,粒子运动轨迹所在平面与挡板垂直,不计粒子的重力,求:,(1)粒子贴近挡板时水平方向速度的大小;,(2)O,M间的距离.,备考跨越 构网络 练培优,网络构建,培优精练,B,【培优练2】 (2018黑龙江哈尔滨六中高三检测)(多选)A,B两小球质量相等,A球不带电,B球带正电,光滑的绝缘斜面倾角为,图(甲)中,A,B两球用轻质绝缘弹簧相连,图(乙)中,A,B两球用轻质绝缘杆相连,两个装置均处于平行于斜面向上的匀强电场E中,此时A,B两球组成的系统均处于静止状态,轻弹簧、轻杆均与斜面平行,重力加速度大小为g,当撤去匀强电场E的瞬间,则下列说法正确的是( ) A.两图中A,B两球的加速度大小均为gsin B.两图中A球的加速度大小均为零 C.图(乙)中轻杆的作用力一定为零 D.图(甲)、(乙)中B球的加速度大小之比为21,解析:撤去电场前,B球所受的电场力大小为2mgsin ,因弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去电场的瞬间,图(甲)中A球所受合力为零,加速度为零,B球所受合力为2mgsin ,加速度为2gsin ;图(乙)中杆的弹力突变为零,A,