2016年高考物理总复习-----静电场

1、考纲解读考点一考点二考点三考点四高考模拟练出高分 1.理解电容器的基本概念，掌握好电容器的两类动态分析. 2.能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题. 3.用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题 异种电荷电场能 电场能 无 UQ 例1如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连， S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状 态以下说法中正确的是() A若将A板向上平移一小段位移， 则油滴向下加速运动，G中有ba的电流 B若将A板向左平移一小段位移， 则油滴仍然静止，G中有ba的电流 C若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流 D若将S断开，再将

2、A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运 动，G中有ba的电流 当S闭合U不变 A选项，d E 油滴向下 加速运动 B选项，d 不变E不变 油滴仍 然静止 A选项，d B选项，S Q I 选项A、B正确. 当S断开Q不变 无电流 E不变油滴不动 选项C、D错误. 1用控制变量法，可以研究影响平等板电容器的因素(如图)，设两 极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为.实验中， 极板所带电荷量不变，若() A保持S不变，增大d，则变大 B保持S不变，增大d，则变小 C保持d不变，增大S，则变小 D保持d不变，增大S，则不变 变式题组 AC 2将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强

3、度大小和极 板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示，下列说法正确的是() A保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半 B保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍 C保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 D保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半 AD 两种类型平行板电容器的动态分析问题规律总结 静止匀速直线 匀加速匀减速 v=0 U不变 答案D 递进题组 3 如图，平行板电容器的两个 极板与水平地面成一角度，两极 板与一直流电源相连若一带电 粒子恰能沿图中所示水平直线通 过电容器，则在此过程中，该粒 子() A所受重力与电场力平衡 B电势能逐渐增加

4、C动能逐渐增加 D做匀变速直线运动 F合 mg F电 v 解析要使粒子在电场中做直线 运动，必须使合力与运动方向在 同一直线上. BD 受力 平衡 FN mg qE 4如图所示，一电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为 37的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中， 小物块恰好静止重力加速度取g，sin 370.6，cos 370.8.求： (1)水平向右电场的电场强度； FN mg qE FN mg L (1)微观粒子(如电子、质子、粒子等)在电场中的运动，通常不必考 虑其重力及运动中重力势能的变化 (2)普通的带电体(如油滴、尘埃、小球等)在电场中的运动，除题中 说明外，必须

5、考虑其重力及运动中重力势能的变化 处理带电粒子在电场中运动的常用技巧 特别提醒 1带电粒子在电场中的偏转 (1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场 (2)运动性质：_运动 (3)处理方法：分解成相互_的两个方向上的_，类似 于_ (4)运动规律： 沿初速度方向做_运动，运动时间 匀变速曲线 垂直直线运动 平抛运动 匀速直线 沿电场力方向，做_运动匀加速直线 2带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论 (1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电 场射出时，偏移量和偏转角总是相同的 例3如图所示，两平行金属板A、B长为L8 cm，两板间距离d8 cm，A 板比B板电势高

6、300 V，一带正电的粒子电荷量为q1.01010 C、质量为 m1.01020 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0 2.0106 m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进 入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布 不受界面的影响)已知两界面MN、PS相距为12 cm，D是中心线RO与界 面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9 cm，粒子穿过界面PS做匀 速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上(静电力常量k 9.0109 Nm2/C2，粒子的重力不计) (1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多

7、远；到达PS界面时离D点为多远； (2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹； (3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小 (1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距 离为多远；到达PS界面时离D点为多远； (2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹； 类平抛运动 匀速直线运动 匀速圆周运动 Y y (3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小 v合 v0 vy 变式题组 5如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y长为L，相距为 d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U， 一束质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从两板左侧中点 A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出求： (1

8、)两板间所加偏转电压U的范围； (2)粒子可能到达屏上区域的长度 临界条件： 刚好打在极板边沿处 6如图甲所示，长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置，ab为 两板的中心线，一个带电粒子以速度v0从a点水平射入，沿直线从b 点射出，若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子 仍能从b点以速度v0射出，求： (1)交变电压的周期T应满足什么条件； (2)粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件 在竖直方向： t vy 回到原位置，速度减为0 (1)运动学与动力学观点 运动学观点是指用匀变速运动的公式来解决实际问题，一般有两 种情况： a带电粒子初速度方向与电场线共线，则粒子做匀变速直线

9、运动； b带电粒子的初速度方向垂直电场线，则粒子做匀变速曲线运动 (类平抛运动) 当带电粒子在电场中做匀变速曲线运动时，一般要采取类似平抛 运动的解决方法 带电粒子在电场中运动问题的两种求解思路规律总结 (2)功能观点：首先对带电粒子受力分析，再分析运动形式，然后根 据具体情况选用公式计算 若选用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变 力做功，同时要明确初、末状态及运动过程中的动能的增量 若选用能量守恒定律，则要分清带电粒子在运动中共有多少种能 量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的 F电 mg 等效最低点 (1)小球所能获得的最大动能是多大； (2)小球对环的最大压力是多

10、大 F电 mg B 变式题组 7如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖 直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨 道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R0.50 m，轨道所在空间存在水平 向右的匀强电场，电场强度的大小E1.0104 N/C，现有质量m0.20 kg、 电荷量q8.0104 C的带电体(可视为质点)，从A点由静止开始运动，已 知xAB1.0 m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体 与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等求：(取g10 m/s2) (1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度； (2)带电体最终停

11、在何处 (1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度； (2)带电体最终停在何处 1用动力学的观点分析带电粒子在复合场中的运动 (1)由于匀强电场中带电粒子所受静电力和重力都是恒力，可用正交 分解法 (2)类似于处理偏转问题，将复杂的运动分解为简单的正交直线运动， 化繁为简 (3)综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式，注意受力分析要 全面，特别注意重力是否需要考虑的问题，另外要注意运动学公式 里包含物理量的正负号，即其矢量性 规律总结 2用能量的观点来分析带电粒子在复合场中的运动 (1)运用能量守恒定律，注意题目中有哪些形式的能量出现 (2)运用动能定理，注意过程分析要全面，准确求出过程中的所

12、有力 做的功，判断选用分过程还是全过程使用动能定理 2(2013广东15)喷墨打印机的 简化模型如图11所示，重力可忽 略的墨汁微滴，经带电室带负电 后，以速度v垂直匀强电场飞入 极板间，最终打在纸上，则微滴 在极板间电场中() A向负极板偏转 B电势能逐渐增大 C运动轨迹是抛物线 D运动轨迹与所带电荷量无关 向正极板偏转 静电力做正功，故Ep减小 3(2012江苏2)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、 间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板 间的电势差U的变化情况是() AC和U均增大 BC增大，U减小 CC减小，U增大 DC和U均减小 答案BC 一、单项选择题

13、 1如图所示，不带电的金属球A固定在绝缘底座上，它的正上方有 B点，该处有带电液滴不断地自静止开始落下，液滴到达A球后将电 荷量全部传给A球，设前一液滴到达A球后，后一液滴才开始下落， 不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响，则下列叙述中正确的 是() A第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动， 都能到达A球 B当液滴下落到重力等于电场力位置时，开始做匀速运动 C所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等 D所有液滴下落过程中电场力做功相等 345678910111212 解析第一滴液滴下落时，A上不带电，故不受电场力作用，只受重 力，所以做自由落体运动，以后的液滴在下落过程中，将受电场

14、力 作用，且在靠近A的过程中电场力变大，所以做变加速运动，当A电 荷量较大时，使得液滴所受的电场力大于重力时，液滴有可能不能 到达A球，所以A错误；当液滴下落到重力等于电场力位置时，再运 动重力将不等于电场力，所以不会做匀速运动，故B错误；每滴液 滴在下落过程中A所带的电荷量不同，故下落液滴动能最大的位置 不同，此时合外力做功不同，最大动能不相等，所以C正确；每滴 液滴在下落过程中A所带的电荷量不同，液滴所受的电场力不同， 电场力做功不同，所以D错误 答案C 345678910111212 2一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地两板间有一 个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器

15、的电容、E表 示两板间的场强、表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能， 若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中， 各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是() 345678910111212 答案C 345678910111212 3如图所示，从炽热的金属丝飘出的电子(速度可视为零)，经加速 电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场电子的重力不计在 满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电 子的偏转角变大的是() A仅将偏转电场极性对调 B仅增大偏转电极板间的距离 C仅增大偏转电极板间的电压 D仅减小偏转电极板间的电压 3456789101112

16、12 答案C 345678910111212 345678910111212 5(2014天津4)如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别 带等量异号电荷一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同 作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么() A若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷 B微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C微粒从M点运动到N点动能一定增加 D微粒从M点运动到N点机械能一定增加 解析由于两极板的正负不知，粒子的电性不确定，则粒子所受电 场力方向不确定，所受电场力做功正负不确定，但根据粒子运动轨 迹，粒子所受合力一定向下，则合力一定做正功，所以电势能变化 情况、机械能变化情况不确定，

17、但粒子动能一定增加 345678910111212 345678910111212 答案B 345678910111212 二、多项选择题 7如图所示为一平行板电容器，两板之间的距离d和两板正对面积 S都可以调节，电容器两板与电池相连接Q表示电容器所带的电荷 量，E表示两板间的电场强度则() A当d增大，S不变时，Q减小，E减小 B当S增大，d不变时，Q增大，E增大 C当d减小，S增大时，Q增大，E增大 D当S减小，d增大时，Q不变，E增大 AC 345678910111212 345678910111212 答案BD 345678910111212 BD 345678910111212 10

18、如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L 0.4 m，两极板间距离d4103 m，有一束由相同带电微粒组成的粒 子流以相同的速度v0从两极板中央平行极板射入，开关S闭合前，两极板 间不带电，由于重力作用，微粒能落到下极板的正中央已知微粒质量m 4105 kg、电荷量q1108 C，则下列说法正确的是() A微粒的入射速度v010 m/s B电容器上板接电源正极时微粒有可能 从平行板电容器的右边射出电场 C电源电压为180 V时，微粒可能从平行板电容器的右边射出电场 D电源电压为100 V时，微粒可能从平行板电容器的右边射出电场 345678910111212 答案AC 345678910111212 三、非选择题 11在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电场，然后射到 荧光屏上，如图所示，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电荷量 为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后 进入偏转电场，偏转电场中两板之间的距离为d， 板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的 动能为多大？ 345678910111212 345678910111212 12如图所示，光滑水平轨道与半径为R