【步步高】2013年高考物理大一轮 第六章 高考热点探究 新人教版选修3-1

1 图 1 高考热点探究高考热点探究 一 用电场线描述电场力的性质和能的性质 1 2011 海南单科 1 关于静电场 下列说法正确的是 A 电势等于零的物体一定不带电 B 电场强度为零的点 电势一定为零 C 同一电场线上的各点 电势一定相等 D 负电荷沿电场线方向移动时 电势能一定增加 2 2010 广东理综 21 图 1 是某一点电荷的电场线分布图 下列表 述正确 的是 A a点的电势高于b点的电势 B 该点电荷带负电 C a点和b点电场强度的方向相同 D a点的电场强度大于b点的电场强度 3 2010 上海单科 9 三个点电荷电场的电场线分布如图 2 所示 图中a b两点处的场 强大小分别为Ea Eb 电势分别为 a b 则 图 2 A Ea Eb a b B Ea Eb a b C Ea Eb a b D Ea Eb a b 4 2010 山东 20 某电场的电场线分布如图 3 所示 下列说法正确的是 图 3 A c点场强大于b点场强 B a点电势高于b点电势 C 若将一试探电荷 Q由a点释放 它将沿电场线运动到b点 D 若在d点再固定一点电荷 Q 将一试探电荷 q由a移至b的过程中 电势能减小 2 图 4 图 6 二 对等量异种电荷的电场的认识 5 2011 山东理综 21 如图 4 所示 在两等量异种点电荷的电场中 MN为两电荷连线的中垂线 a b c三点所在直线平行于两电荷的 连线 且a和c关于MN对称 b点位于MN上 d点位于两电荷的 连线上 以下判断正确的是 A b点场强大于d点场强 B b点场强小于d点场强 C a b两点间的电势差等于b c两点间的电势差 D 试探电荷 q在a点的电势能小于在c点的电势能 三 带电粒子在电场中的运动 6 2011 广东理综 21 如图 5 为静电除尘器除尘机理的示意图 尘埃在电场中通过某种 机制带电 在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积 以达到除尘目的 下列表述正确的 是 图 5 A 到达集尘极的尘埃带正电荷 B 电场方向由集尘极指向放电极 C 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 四 电容器 7 2009 天津理综 5 如图 6 所示 带等量异号电荷的两平行金属板在 真空 中水平放置 M N为板间同一电场线上的两点 一带电粒子 不计重力 以速度vM经过M点在电场线上向下运动 且未与下板接触 一段时间 后 粒子以速度vN折回N点 则 A 粒子受电场力的方向一定由M指向N B 粒子在M点的速度一定比在N点的大 C 粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D 电场中M点的电势一定高于N点的电势 3 解析 1 由题图可知 0 与d 或 d 两点间的电势差为 0 电场强度的大小为E 2 分 0 d 电场力的大小F qE 2 分 q 0 d 2 设粒子在 x0 x0 区间内运动 速率为v 由题意得 mv2 q A 2 分 1 2 由题图可知 0 1 1 分 x d 由 得mv2 q 0 1 A 2 分 1 2 x d 因动能非负 有q 0 1 A 0 1 分 x d 得 x d 1 即x0 d 1 1 分 A q 0 A q 0 粒子的运动区间满足 d 1 x d 1 2 分 A q 0 A q 0 3 考虑粒子从 x0处开始运动的四分之一周期 根据牛顿第二定律 粒子的加速度 a 2 分 F m qE m q 0 md 由匀加速直线运动规律得t 1 分 2x0 a 将 代入 得t 2 分 2md2 q 0 1 f A q 0 粒子的运动周期T 4t 2 分 4d q 0 2 m q 0 A 4 答案 1 2 d 1 x d 1 q 0 d A q 0 A q 0 3 4d q 0 2 m q 0 A 试题分析 本部分内容是高考必考内容之一 大部分省市 全国试卷在这里以选择题的形式命题 难度以中 低档为主 部分省市以计算题形式出题 难度中档偏上 分值较多 命题特征 大部分试题以静电场为背景 围绕电场线的分布及特点 场强分布 电势变化 电场力 F 电势能Ep 电场力做功 结合动能定理 能量守恒定律 共点力的平衡 牛顿第二定律 平抛运动等规律 要求考生进行分析 推理 计算与判断 考生要具备坚实 牢固的基础知 识 较强的综合分析能力 计算能力 才能得到理想的成绩 知识链接 1 记住电场中各物理量的重要关系 1 电场中某点场强方向 电场线切线方向与正电荷的受力方向相同 与负电荷受力方 向相反 2 电场线的疏密程度 等差等势面的疏密程度都能表示该区域场强的大小 它们越密 集 场强越大 3 等势面一定与电场线垂直 4 沿电场线方向 电势逐渐降低 且降低最快 5 在电势高的点 正电荷的电势能大 负电荷的电势能小 6 电场力对电荷做正功 电荷的电势能减少 电场力对电荷做负功 电荷的电势能增 加 2 熟记重要电场的形状特点 对点电荷电场 等量异种 或同种 电荷电场 匀强电场 要记住其形状特点 并注意其三维 情景 记住电场中的场强分布情况 电势变化情况 了解电场的对称性 3 掌握正负号的物理意义及应用 1 在规定正方向后 场强的 表示其方向 2 在规定零势能面后 电势为正值表示该点电势比零势能面高 负值表示该点电势比 零势能面低 电势的 表示高低 电势能的 也表示大小 3 电势差的 是体现两点间电势高低的 与 零势能面 的选取无关 4 注意各公式的应用范围 1 E 即F qE UAB A B WAB qUAB EpA EpB Ep适用于所有电场 F q 2 E 或U Ed只适用于匀强电场 d为沿电场线方向的距离 U d 5 图 8 图 10 图 11 1 如图 8 所示 一带电粒子在电场中的运动轨迹如虚线所示 下列 说 法中正确的是 A 粒子一定带正电 B 粒子受到的电场力做正功 C 粒子在B点的电势能大于在A点的电势能 D 粒子在B点的加速度大 2 如图 9 甲所示 Q1 Q2为两个固定点电荷 其中Q1带正电 它们连线的延长线上有 a b两 点 一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动 其速 度图象如图乙所示 则 甲 乙 图 9 A Q2带正电 B Q2带负电 C 试探电荷从b到a的过程中电势能增大 D 试探电荷从b到a的过程中电势能减小 3 图 10 为一头大一头小的导体周围的等势面和电场线 带箭头的为 电场线 示意图 已知两个相邻等势面间的电势之差相等 则下 列判断正确的是 A a点和d点的电场强度相同 B a点的电势低于b点的电势 C 将负电荷从c点移到d点 电场力做正功 D 将正电荷从c点沿虚线移到e点 电势能先减小后增大 4 如图 11 所示 O点为等量异种点电荷连线的中点 a b两 点的连线与两电荷连线垂直 今在外力作用下将带电荷量 为 q的点电荷从a点移到b点 关于点电荷的电势能下列说 法中正确的是 A 不变 B 减小 6 图 12 图 13 C 增大 D 无法判断 5 如图 12 所示 真空中M N处放置两等量异种电荷 a b c表 示电场中的三条等势线 d点和e点位于等势线a上 f点位于 等 势线c上 df平行于MN 已知一带正电的试探电荷从d点移动 到 f点时 试探电荷的电势能增加 则以下判定正确的是 A M点处放置的是正电荷 B d点的电势高于f点的电势 C d点的场强与f点的场强完全相同 D 将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点 电场力先做正功 后做负功 6 真空中某处 在x轴上关于O点对称的A B两点有等量异种点 电荷 Q和 Q 两点电荷形成的电场中分布着C D E三点 如 图 13 所示 其中OC OD BE BD 则下列判断正确的是 A