（浙江选考）高考物理二轮复习专题三电场和磁场第1讲电场性质和带电粒子在电场中的运动课件.ppt

1、第1讲电场性质和带电粒子在电场中的运动,专题三电场和磁场,考点一电场基本性质的理解,考点三带电粒子在电场中的曲线运动,考点二带电粒子在电场中的直线运动,真题研究,1.(2017浙江11月选考6)电场线的形状可以用实验来模拟，把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，头发屑就按照电场的方向排列起来，如图1所示.关于此实验，下列说法正确的是 A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线 B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线 C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极 D.b图中的A、B应接高压起电装置的两极,答案,图1,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,2.(2016浙江10月学考8)如图2

2、为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上的两点.下列判断正确的是 A.M、N、P三点中N点的场强最大 B.M、N、P三点中N点的电势最高 C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点,答案,解析,图2,解析电场线的疏密反映了电场的强弱，所以N点场强最大，选项A正确. 顺着电场线的方向，电势降低，M点的电势最高，选项B错误. 根据Epq，MPN可知，负电荷在M点电势能小于在N点的电势能，选项C错误. 正电荷从M点静止释放，电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹并不沿电场线，选项D错误.,1,2,3,4,5,6,7,1

3、,2,3,4,5,6,7,3.(2016浙江4月学考13)如图3所示，真空中有两个点电荷Q19.0108 C和Q21.0108 C，分别固定在x坐标轴上，其中Q1位于x0处，Q2位于x6 cm处.在x轴上 A.场强为0的点有两处 B.在x6 cm区域，电势沿x轴正方向降低 C.质子从x1 cm运动到x5 cm处，电势能升高 D.在0 x6 cm和x9 cm的区域，场强沿x轴正方向,答案,解析,图3,沿电场方向电势降低，B错； 质子带正电，在电势高处电势能大，C错.,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,4.(人教版选修31P9第3题改编)真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小

4、球A和B(均可看做点电荷)，分别固定在两处，两球间静电力为F.现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们间的静电力为,答案,模拟训练,5.(2017稽阳联谊学校8月联考)如图4所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，M、N是运动轨迹上的两点，则 A.M点的电势比N点的电势低 B.粒子在M点的加速度比在N点的加速度大 C.粒子一定是从M点运动到N点 D.粒子在M点的电势能比在N点的电势能大,图4,解析由沿电场线方向电势降低知M点的电势高于N点的电势，A错误； 根据电场线疏密程度可知N点场强大，所以加速度也

5、大，B错误； 根据轨迹看不出运动方向，C错误； 根据轨迹可知带电粒子受力与电场线方向一致，因此粒子带正电荷，正电荷在电势高的地方电势能大，D正确.,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,6.如图5所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个Q的点电荷，测得B处的场强EB48 N/C，则 A.EC24 N/C B.EC12 N/C C.若要使EB0，可在C处放一个Q的点电荷 D.把q109 C的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为6109 N,图5,解析由真空中点电荷的场强公式E 知A错误，B正确； 根据场的叠加及点电荷产生的场强方向知，应在C处放一等量同种电荷，C错误； FqEC1.2108

6、 N，D错误.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,7.(2017台州市9月选考)如图6甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示.若在O点由静止释放一电子，且电子仅受电场力的作用，则 A.电场的方向沿Ox正方向 B.电子沿Ox正方向运动 C.电场的场强沿Ox方向增大 D.电子的电势能将增大,1,2,3,4,5,6,7,答案,图6,规律总结,带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法 (1)某点速度方向即为该点轨迹的切线方向； (2)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负； (3)结合轨迹、速度方向与

7、电场力的方向，确定电场力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等.,真题研究,1.(2017浙江11月选考19)如图7所示，AMB是一条长L10 m的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h1.25 m处，A、B为端点，M为中点，轨道MB处在方向竖直向上、大小E5103 N/C的匀强电场中.一质量m0.1 kg、电荷量q1.3104 C的可视为质点的滑块以初速度v06 m/s在轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电场.已知滑块与轨道间的动摩擦因数0.2，g10 m/s2.求滑块： (1)到达M点时的速度大小；,1,2,3,4,答案,解析,图7,答案4 m/s,解析在AM阶段对

8、物体的受力分析如下：,1,2,3,4,(2)从M点运动到B点所用的时间；,解析进入电场之后，Eq0.65 N，受力分析如右：,根据运动学公式vB2vM22ax， 解得vB3 m/s,1,2,3,4,答案,解析,(3)落地点距B点的水平距离.,答案1.5 m,解得t0.5 s 落地点距B点的水平距离xvBt1.5 m.,1,2,3,4,答案,解析,1,2,3,4,2.(2016浙江4月选考8)密立根油滴实验原理如图8所示.两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，形成竖直向下电场强度大小为E的匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和带电荷量各不相同的油滴.通过显微镜可找

9、到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是 A.悬浮油滴带正电 B.悬浮油滴的带电荷量为 C.增大电场强度大小，悬浮油滴将向上运动 D.油滴的带电荷量不一定是电子带电荷量的整数倍,图8,答案,解析,解析油滴悬浮不动，说明其所受的电场力与重力平衡，所以带负电，A错； 由Eqmg得q ，所以B错； 如果增大电场强度大小，油滴所受的电场力增大，油滴就会向上加速运动，C对； 所有带电体的电荷量都是电子带电荷量的整数倍，D错.,1,2,3,4,1,2,3,4,3.(人教版选修31P39第2题改编)某种金属板M受到某种紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，其速度大小也不

10、相同.在M旁放置一个金属网N.现按图9所示那样在M、N之间加一个电压U，发现当U12.5 V时电流表中就没有电流.已知电子的质量me9.11031 kg.问：被这种紫外线照射出的电子，最大速度是多少？(结果保留三位有效数字),图9,答案2.10106 m/s,答案,解析,模拟训练,1,2,3,4,解析如果电子的动能减少到等于0的时候，电子恰好没有到达N板，则电流表中就没有电流，由W0Ekm，WeU，得eU0Ekm mev2，,4.如图10所示，水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场，已知B板电势高于A板.电场强度E5105 N/C，间距d1.25 m.A板上有一小孔，M恰好在孔的正上方，距离A板

11、h1.25 m.从M处每隔相等时间间隔由静止释放一个质量m1103 kg的带电小球.第1个带电小球的电量q11108 C，第n个带电小球的电量qnnq1.取g10 m/s2.求： (1)第1个带电小球从M处下落至B板的时间；,1,2,3,4,图10,答案,解析,1,2,3,4,(2)从第几个带电小球起不能抵达B板；,1,2,3,4,答案5,答案,解析,(3)第(2)问中该带电小球下落过程中机械能的变化量.,1,2,3,4,答案2.08102 J,答案,解析,规律总结,带电粒子在电场中直线运动时的两种解题思路 (1)应用牛顿运动定律处理带电粒子的直线运动 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场

12、，受到的电场力与速度方向在一条直线上，带电粒子做匀变速直线运动.根据带电粒子的受力情况，用牛顿运动定律和运动学公式确定带电粒子的速度、位移、时间等. (2)用动能定理处理带电粒子在电场中的直线运动 对带电粒子进行受力分析，确定有哪几个力做功，做正功还是负功；确定带电粒子的初、末状态的动能，根据动能定理列方程求解.,真题研究,1.(2017浙江4月选考8)如图11所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场.有一质量为m，电荷量为q的点电荷从两极板正中间处静止释放.重力加速度为g.则点电荷运动到负极板的过程,1,2,3,4,5,图11,答案,解析,1,2,3,4,5,2.

13、(人教版选修31P39第3题)先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场.进入时速度方向与板面平行，在下列两种情况下，分别求出离开时电子偏角的正切值与氢核偏角的正切值之比. (1)电子与氢核的初速度相同.,1,2,3,4,5,答案,解析,模拟训练,答案见解析,1,2,3,4,5,(2)电子与氢核的初动能相同.,1,2,3,4,5,答案,解析,答案见解析,1,2,3,4,5,答案,解析,3.(2016绍兴市联考)如图12所示，电荷量之比为qAqB13的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OCCD，忽略粒子重力的影

14、响，则下列说法不正确的是 A.A和B在电场中运动的时间之比为12 B.A和B运动的加速度大小之比为41 C.A和B的质量之比为112 D.A和B的位移大小之比为11,图12,1,2,3,4,5,4.在如图13所示的空间存在一竖直向上的匀强电场，一质量为m、可视为点电荷的带正电小球从高为h的平台上方水平抛出，落地点距离抛出点的水平距离为x，已知小球所受重力大小等于所受电场力的两倍，小球在落地处恰好没有能量损失地进入光滑圆弧轨道，重力加速度为g.落地点与圆心的连线和过圆心的竖直线之间的夹角为， 不计空气阻力，求： (1)小球被水平抛出时的初速度大小；,1,2,3,4,5,图13,答案,解析,解析小

15、球先做类平抛运动，由牛顿第二定律有：mgqEma,1,2,3,4,5,根据类平抛运动的规律，两个方向的位移为：,(2)角度的正切值.,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,5.如图14，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直于CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左.静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处电场强度为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q； 2d、 3d，离子重力不计. (1)求圆弧虚线对应的半径R的大小；,图14,答案,解析,1,2,3,4,5,解析离子在加速电场中加速，根据动能定理，,电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，,1,2,3,4,5,(2)若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内电场强度E的值.,答案,解析,解析射出静电分析器后，离子做类平抛