2020高考物理二轮复习 600分冲刺 专题三 电场和磁场 第8讲 电场及带电粒子在电场中的运动课件

专题整合突破,第一部分,专题三电场和磁场,第8讲电场及带电粒子在电场中的运动,体系认知感悟真题,1(2019全国卷，15)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球p和q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()ap和q都带正电荷bp和q都带负电荷cp带正电荷，q带负电荷dp带负电荷，q带正电荷,d,解析a、b错：细绳竖直，把p、q看作整体，在水平方向不受力，对外不显电性，带异种电荷。c错，d对：如果p、q带不同性质的电荷，受力如图所示，由图知，p带负电、q带正电时符合题意。,2(多选)(2019全国卷，20)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自m点由静止开始运动，n为粒子运动轨迹上的另外一点，则()a运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小b在m、n两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合c粒子在m点的电势能不低于其在n点的电势能d粒子在n点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行,ac,3(多选)(2019全国卷，21)如图，电荷量分别为q和q(q0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则()aa点和b点的电势相等ba点和b点的电场强度大小相等ca点和b点的电场强度方向相同d将负电荷从a点移到b点，电势能增加,bc,4(2019北京卷，17)如图所示，a、b两点位于以负点电荷q(q0)为球心的球面上，c点在球面外，则()aa点场强的大小比b点大bb点场强的大小比c点小ca点电势比b点高db点电势比c点低,d,5(2019江苏，5)一匀强电场的方向竖直向上。t0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为p，不计粒子重力，则pt关系图象是(),a,6(多选)(2019江苏，9)如图所示，abc为等边三角形，电荷量为q的点电荷固定在a点。先将一电荷量也为q的点电荷q1从无穷远处(电势为0)移到c点，此过程中，电场力做功为w。再将q1从c点沿cb移到b点并固定。最后将一电荷量为2q的点电荷q2从无穷远处移到c点。下列说法正确的有(),abd,8(2019北京，23)电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为c的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图象都相同。,图1,(1)请在图1中画出上述uq图象。类比直线运动中由vt图象求位移的方法，求两极间电压为u时电容器所储存的电能ep。(2)在如图2所示的充电电路中，r表示电阻，e表示电源(忽略内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的qt曲线如图3中所示。,a两条曲线不同是_(选填e或r)的改变造成的；b电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。,r,图2,图3,(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程，填写下表(选填“增大”“减小”或“不变”)。,9(2019天津，12)2018年，人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极a、b之间的匀强电场(初速度忽略不计)，a、b间电压为u，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。单位时间内飘入的正离子数目为定值，离子质量为m，电荷量为ze，其中z是正整数，e是元电荷。,聚焦热点备考通关,电场性质的理解与应用,核心知识,【典例1】(多选)(2019河北省衡水中学下学期二调模拟)电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为3l和3l的两点处，其中坐标为3l处的点电荷带电量的绝对值为q，两点电荷连线上各点的电势随x变化的关系图象如图所示，其中xl处的电势最低，x轴上m、n两点的坐标分别为2l和2l，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是(),ab,典例探究,两个等量点电荷的电场强度分布特点,类题演练,bcd,1静电力做功的求解方法(1)由功的定义式wflcos来求(2)利用结论“电场力做功等于电荷电势能增量的负值”来求，即wep(3)利用wabquab来求,电场中功能关系的综合应用,核心知识,2电场中功能关系的理解及应用方法(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变(3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化(4)所有力对物体所做的功等于物体动能的变化,典例探究,【典例2】(多选)(2019江苏省无锡市模拟)如图甲所示，一光滑绝缘细杆竖直放置，距细杆右侧d的a点处有一固定的正点电荷，细杆上套有一带电小环。设小环与点电荷的竖直高度差为h。将小环无初速度地从h高处释放后，在下落至h0的过程中，其动能ek随h的变化曲线如图乙所示。则(),甲,乙,a下落至p点时小环所受合力为零b从h高处下落至h0的过程中，小环电势能增加c从h高处下落至h0的过程中，小环经过了加速、减速、再加速三个阶段d环将做以p点为中心的往复运动答案bc,解析在下落至p点时小环所受电场力与杆对小环的支持力平衡，合力等于重力，a错误；结合动能随着h的变化图象可知，小环带正电，从h高处下落至h0的过程中，小环所受的电场力为斥力，电场力做负功，小环的电势能增加，b正确；结合动能随着h的变化图象可知：从h高处下落至h0的过程中，经过了加速、减速、再加速三个阶段，c正确；过了p点后，电场力、杆对小球的支持力以及重力的合力向下，小环一直做加速运动，d错误。,2(多选)(2019甘肃省兰州市模拟)如图所示，abc是匀强电场中的等边三角形，边长为d，电场方向与三角形所在平面平行，个带正电的粒子以定的初速度从a点沿bc边上的高ad射出，结果粒子恰好经过b点，经过b点时的速度大小与初速度大小相等，让一个质量为m，带电量为q的带负电的粒子也从a点沿ad射入电场，初速度大小为v0，结果粒子恰好能经过c点，经过c点时的速度大小为2v0，不计两种粒子的重力，则下列说法正确的是(),类题演练,bc,平行板电容器的动态分析,核心知识,3特别提醒：在直流电路中，电容器相当于断路，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,【典例3】(2019江苏省四校模拟)如图所示，当k闭合时，一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态，下列说法正确的是()a该微粒带正电荷b保持k闭合，使滑片p向右滑动，则微粒将向上运动c打开k后，使两极板稍微错开，则微粒将向下运动d打开k后，使两极板稍微靠近，则微粒仍保持静止,d,典例探究,3(2019山西省太原市模拟)如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向通电时可以理解为短路，反向通电时可理解为断路)连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的p点且处于静止状态。下列说法正确的是()a上极板上移，带电油滴向下运动b上极板上移，p点电势升高c上极板下移，带电油滴向下运动d上极板下移，p点电势升高,类题演练,d,1带电粒子在电场中受力分析时的注意事项(1)对于电子、质子、粒子、其他原子核或正、负离子等带电粒子，均可不计重力作用，在解题时没有特殊说明可忽略重力(2)对于带电液滴、带电小球、带电尘埃等，重力一般不能忽略，但重力mg远小于电场力qe时，也可忽略重力(3)根据题意进行分析，有些问题中隐含着忽略重力的信息，或考虑重力后题目无法解答，这时也应忽略重力,物理,核心知识,2带电粒子在电场中的加速(1)匀强电场中，v0与e平行时，优先用功能关系求解，若不行，则用牛顿第二定律和运动学公式(2)非匀强电场中，只能用功能关系求解3带电粒子在匀强电场中的偏转(v0垂直于e的方向)，如图所示,两个重要的结论a位移偏向角和速度偏转角满足tan2tanb射出极板时粒子的速度反向延长线过粒子水平位移的中点,【典例4】如图所示，绝缘光滑水平轨道ab的b端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道bc平滑连接，圆弧的半径r0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度e1.0104n/c。现有一质量m0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与b端距离x1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的c端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷量q8.0105c，g取10m/s2，求：,典例探究,(1)带电体运动到圆弧形轨道的b端时对圆弧形轨道的压力；(2)带电体沿圆弧形轨道从b端运动到c端的过程中，摩擦力所做的功。,4如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不