高考物理二輪復(fù)習 知識點詳解整合訓(xùn)練《專題4 第一講帶電粒子在電場中的運動》總結(jié)課件.ppt

第1講帶電粒子在電場中的運動 1 電場強度e和電勢 的關(guān)系 1 電場強度是矢量 電勢是標量 可由電場強度的方向確定電荷在電場中所受電場力的方向 電場中某點的電勢高低具有相對性 與選取的零電勢點有關(guān) 2 電場強度與電勢無直接關(guān)系 電場強度大 或小 的地方電勢不一定高 或低 零電勢可以人為選取 而場強是否為零則由電場本身決定 但電場強度e與電勢 也有一定的關(guān)系 電場強度的方向是電勢降落最快的方向 在勻強電場中 電勢差u 2 1 ed d是兩點間距離在場強方向上的投影 3 電場線和等勢面是形象地描述電場的兩種方法 電場線與場強的關(guān)系 電場線越密的地方表示場強越大 電場線上每一點的切線方向表示該點的場強方向 電場線與電勢的關(guān)系 沿著電場線方向 電勢越來越低 電場線與等勢面的關(guān)系 電場線越密的地方等差等勢面也越密 電場線與通過該處的等勢面垂直 場強與等勢面的關(guān)系 場強方向與通過該處的等勢面垂直且由高電勢指向低電勢 等差等勢面越密的地方表示場強越大 3 電場力做功與電勢能 1 電場力做功的特點 與電荷移動的路徑無關(guān) 僅決定于初末位置的電勢差 這與重力做功相似 2 電場力功的計算 在勻強電場中 w qe l cos 或wab quab 在非勻強電場中 wab quab epa epb或者w電 w非電 ek 3 電場力做功與電荷電勢能變化的關(guān)系電場力對電荷做正功時 電荷電勢能減少 電場力對電荷做負功時 電荷電勢能增加 電勢能增加或減少的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值 2012 福建高考 如圖4 1 1所示 在點電荷q產(chǎn)生的電場中 將兩個帶正電的試探電荷q1 q2分別置于a b兩點 虛線為等勢線 取無窮遠處為零電勢點 若將q1 q2移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等 則下列說法正確的是 a a點電勢大于b點電勢b a b兩點的電場強度相等c q1的電荷量小于q2的電荷量d q1在a點的電勢能小于q2在b點的電勢能 答案 c 1 2012 襄陽模擬 電場中等勢面如圖4 1 2所示 下列關(guān)于該電場描述正確的是 a a點的電場強度比c點的小b 負電荷在a點的電勢能比c點的電勢能大c 電荷沿等勢面ab移動過程中 電場力始終不做功d 正電荷由a移到c 電場力做負功 解析 等差等勢面越密的地方電場強度越大 故a點的電場強度比c點的大 a錯誤 負電荷在電勢越高的位置 電勢能越小 故b錯誤 沿等勢面移動電荷 電場力不做功 故c正確 正電荷由a移到c 電場力做正功 故d錯誤 答案 c 2 2012 山東高考 圖4 1 3中虛線為一組間距相等的同心圓 圓心處固定一帶正電的點電荷 一帶電粒子以一定初速度射入電場 實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡 a b c三點是實線與虛線的交點 則該粒子 a 帶負電b 在c點受力最大c 在b點的電勢能大于在c點的電勢能d 由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化 答案 cd 3 2012 龍巖模擬 如圖4 1 4所示 豎直平面內(nèi)的同心圓是一點電荷在真空中形成電場的一簇等勢線 一帶正電的小球從a點靜止釋放 沿直線到達c點時速度為零 以下說法正確的是 a 此點電荷為負電荷b 場強ea eb ecc 電勢 a b cd 小球在a點的電勢能小于在c點的電勢能 解析 一帶正電的小球從a點靜止釋放 沿直線到達c點時速度為零 說明電場方向由c點指向a點 此點電荷為正電荷 選項a錯誤 從圖可以看出c點的電場線的密集程度大于a點的密集程度 故c點的場強大于a點的場強 且ec eb ea 選項b錯誤 沿電場線的方向電勢逐漸降低 c點的電勢高于a點的電勢 c b a 選項c錯誤 電場方向由c點指向a點 帶正電小球從a點靜止釋放 沿直線到達c點 電場力做負功 電勢能增加 小球在a點的電勢能小于在c點的電勢能 選項d正確 答案 d 答案 c 1 2012 江蘇高考 一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對面積 間距和電荷量不變 在兩極板間插入一電介質(zhì) 其電容c和兩極板間的電勢差u的變化情況是 a c和u均增大b c增大 u減小c c減小 u增大d c和u均減小 答案 b 2 2012 豫南九校聯(lián)考 如圖4 1 5所示 平行板電容器的兩極板a b接在電池的兩極 一帶正電的小球懸掛在電容器的內(nèi)部 閉合開關(guān)s 給電容器充電 穩(wěn)定后懸線偏離豎直方向的夾角為 則 a 若保持開關(guān)s閉合 a板向b板靠近 則 增大b 若保持開關(guān)s閉合 a板向b板靠近 則 不變c 若開關(guān)s斷開 a板向b板靠近 則 不變d 若開關(guān)s斷開 a板向b板靠近 則 增大 答案 ac 3 2012 荊州模擬 兩塊大小 形狀完全相同的金屬板正對水平放置 構(gòu)成一個平行板電容器 將兩金屬板分別與電源兩極相連接 如圖4 1 6所示 閉合開關(guān)s達到穩(wěn)定后 在兩板間有一帶電液滴p恰好處于靜止狀態(tài) 下列判斷正確的是 a 保持開關(guān)s閉合 減小兩板間的距離 液滴向上運動b 保持開關(guān)s閉合 減小兩板間的距離 液滴向下運動c 斷開開關(guān)s 減小兩板間的距離 液滴向上運動d 斷開開關(guān)s 減小兩板間的距離 液滴向下運動 答案 a 12分 2012 南陽模擬 一平行板電容器長l 10cm 寬a 8cm 板間距d 4cm 在板左側(cè)有一足夠長的 狹縫 離子源 沿著兩板中心平面 連續(xù)不斷地向整個電容器射入離子 它們的比荷均為2 1010c kg 速度均為4 106m s 距板右端l 2處有一足夠大的屏 如圖4 1 8甲所示 如果在平行板電容器的兩極板間接上如圖4 1 8乙所示的交流電 由于離子在電容器中運動所用的時間遠小于交流電的周期 故離子通過電場的時間內(nèi)電場可視為勻強電場 試求 1 離子打在屏上的區(qū)域面積 2 在一個周期內(nèi) 離子打到屏上的時間 答案 1 64cm2 2 0 0128s 1 2012 新課標全國高考 如圖4 1 9 平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度 兩極板與一直流電源相連 若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器 則在此過程中 該粒子 a 所受重力與電場力平衡b 電勢能逐漸增加c 動能逐漸增加d 做勻變速直線運動 解析 帶電粒子在平行板電容器之間受到兩個力的作用 一是重力mg 方向豎直向下 二是電場力f eq 方向垂直于極板向上 因二力均為恒力 已知帶電粒子做直線運動 所以此二力的合力一定在粒子運動的直線軌跡上 根據(jù)牛頓第二定律可知 該粒子做勻減速直線運動 選項d正確 選項a c錯誤 從粒子運動的方向和電場力的方向可判斷出 電場力對粒子做負功 粒子的電勢能增加 選項b正確 答案 bd 2 2012 溫州模擬 如圖4 1 10所示 有一足夠?qū)挼膭驈婋妶?電場強度大小為e 方向豎直向下 從電場中的某點o 以大小不同的速率沿同一水平方向射出若干個質(zhì)量為m 帶電荷量為 q的相同帶電粒子 不計粒子重力及相互間的影響 當每個粒子的動能增大到各自初動能的3倍時的位置分別記為p1 p2 p3 則p1 p2 p3 的連線形狀為 a 一個圓b 一條直線c 一條拋物線d 不規(guī)則的曲線 答案 b 2012 武漢2月模擬 關(guān)于電場強度 電勢和電勢能 下列說法中正確的是 a 在電場中 電勢高的地方 電荷在該點具有的電勢能就大b 在電場中 電勢高的地方 放在該點的電荷的電荷量越大 它所具有的電勢能也越大c 在電場中電勢高的點 電場強度一定大d 在負的點電荷所產(chǎn)生的電場中的任何一點上 正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能 解析 由ep q 可知 電勢能由電荷和電場中的電勢共同決定 它們均有正 負 且正的電勢和電勢能都大于負的電勢和電勢能 所以負電荷在正電勢位置所具有的電勢能隨電荷量的增加而減小 隨電勢的升高 電勢能也減小 a b均錯誤 因電場強度與電勢沒有必然聯(lián)系 例如在等量的正電荷的中垂線上 由電荷連線的中點向兩側(cè)電勢降低 但電場強度先增大后減小 c錯誤 在負的點電荷所產(chǎn)生的電場中 正電荷的電勢能為負 負電荷的電勢能為正 取無窮遠為零勢能點 所以d正確 答案 d 如圖4 1 11甲所示 q1 q2為兩個被固定的點電荷 其中q1帶負電 a b兩點在它們連線的延長線上 現(xiàn)有一帶負電的粒子以一定的初速度沿直線從a點開始經(jīng)b點向遠處運動 粒子只受電場力作用 粒子經(jīng)過a b兩點時的速度分別為va vb 其速度圖象如圖4 1 11乙所示 以下說法中正確的是 a q2一定帶正電b q2的電荷量一定大于q1的電荷量c b點的電場強度最小但不為零d 整個運動過程中 粒子的電勢能先增大后減小 解析 由題圖乙可知