高考物理二輪復(fù)習(xí)【專題07】電場(chǎng)與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(講)(原卷版)

1、2015年高三二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)之講案【新課標(biāo)版物理】專題07 電場(chǎng)與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考向01電場(chǎng)力的性質(zhì)1.講高考（1）考綱要求了解靜電現(xiàn)象的有關(guān)解釋，能利用電荷守恒定律進(jìn)行相關(guān)判斷；會(huì)解決庫(kù)侖力參與的平衡及動(dòng)力學(xué)問(wèn)題；.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義、意義及表示方法；熟練掌握各種電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布，并能利用它們分析解決問(wèn)題.3.會(huì)分析、計(jì)算在電場(chǎng)力作用下的電荷的平衡及運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。（2）命題規(guī)律多個(gè)電荷庫(kù)侖力的平衡和場(chǎng)強(qiáng)疊加問(wèn)題；利用電場(chǎng)線確定場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向。案例1（多選）【2014·新課標(biāo)全國(guó)卷】關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是：（ ）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等勢(shì)面垂直 B.電場(chǎng)

2、強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零C.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低 D.任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向 案例2（多選）【2014·浙江卷】如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球A靜止在斜面上，則（ ）A.小球A與B之間庫(kù)侖力的大小為 B.當(dāng)時(shí)，細(xì)線上的拉力為0C.當(dāng)時(shí)，細(xì)線上的拉力為0 D.當(dāng)時(shí)，斜面

3、對(duì)小球A的支持力為0 案例3 （2013·安徽卷）如圖所示，xOy平面是無(wú)窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿z0的空間，z0的空間為真空。將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處，則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷?？臻g任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則在z軸上z=h/2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為（k為靜電力常量）（ ）A. B. C. D. 2.講基礎(chǔ)（1）點(diǎn)電荷及庫(kù)侖定律點(diǎn)電荷：是一種理想化的物理模型；當(dāng)帶電體本身的大小和形狀對(duì)研究的問(wèn)題影響很小時(shí)，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷庫(kù)侖定律：內(nèi)容： 公式： ；做靜電力常量k=9.0×109

4、 Nm2/C2.適用條件：真空中；點(diǎn)電荷。（2）電場(chǎng)強(qiáng)度物理意義：表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向定義：定義式：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加遵從平行四邊形定則（3）電場(chǎng)線定義：為了直觀形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱及方向，在電場(chǎng)中畫出一系列的曲線，使曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，曲線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小特點(diǎn)：電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于負(fù)電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處；電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交；在同一電場(chǎng)里，電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大；)電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低；電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處互相垂直幾種典型電場(chǎng)

5、的電場(chǎng)線：3.講典例案例1（多選）【2015華中師大第一附屬中學(xué)高三上學(xué)期期中】?jī)蓚€(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，電量分別為q，固定在圖中a、b兩點(diǎn)，ab=L，MN為ab連線的中垂線，交直線ab于O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)，OA=取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零一帶負(fù)電的試探電荷q，僅在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，則：（ ）A若q從A點(diǎn)由靜止釋放，其在由A點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度先增大后減小B若q從A點(diǎn)由靜止釋放，其將以O(shè)點(diǎn)為對(duì)稱中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)Cq由A點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能逐漸增大，電勢(shì)能逐漸增大D若在A點(diǎn)給q一個(gè)合適的初速度，它可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 【趁熱打鐵】 【2014重慶市一診】如題3圖所示，AB是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，

6、在電場(chǎng)線上P處無(wú)初速度釋放一個(gè)試探電荷，在它沿直線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中下列判斷正確的是（不計(jì)電荷重力）（ ）A P B題3圖A電荷一定做勻加速運(yùn)動(dòng) B電荷一定做加速度越來(lái)越小的運(yùn)動(dòng)C電荷一定做加速度越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng) D電荷加速度的變化情況不能確定 案例2 【2015江西省師范大學(xué)附屬中學(xué)高三上學(xué)期期中】如圖所示，A為帶正電的點(diǎn)電荷，電量為Q，中間豎直放置一無(wú)限大的金屬板，B為質(zhì)量為m、電量為+q的小球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，平衡時(shí)絲線與豎直方向的夾角為，且A、B二個(gè)小球在同一水平面上，間距為L(zhǎng)，則金屬板上的感應(yīng)電荷在小球B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E為（）A B C D 【趁熱打鐵】 【2014

7、3;遼寧省五校協(xié)作體上學(xué)期期中】如圖傾角為30°的直角三角形的底邊BC長(zhǎng)為2L，處在水平位置，O為底邊中點(diǎn)，斜邊AB為光滑絕緣導(dǎo)軌，OD垂直AB。現(xiàn)在O處固定一帶正電的物體，讓一質(zhì)量為m、帶正電的小球從導(dǎo)軌頂端A靜止開始滑下（始終不脫離導(dǎo)軌），測(cè)得它滑到D處受到的庫(kù)侖力大小為F。則它滑到B處的速度大小為 和加速度的大小 （重力加速度為g）（每空2分） 4.講方法（1）電場(chǎng)疊加問(wèn)題的求解方法求解電場(chǎng)強(qiáng)度問(wèn)題時(shí)，應(yīng)分清所敘述的場(chǎng)強(qiáng)是合場(chǎng)強(qiáng)，還是分場(chǎng)強(qiáng)，若求分場(chǎng)強(qiáng)，要注意選擇適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算，求合場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)先求出分場(chǎng)強(qiáng)，然后再根據(jù)矢量的合成法則(平行四邊形定則)進(jìn)行求解。求解合場(chǎng)強(qiáng)的一般

8、思路：確定要分析計(jì)算的位置；分析該處存在幾個(gè)分電場(chǎng)，先計(jì)算出各個(gè)分電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，判斷其方向；利用平行四邊形定則作出矢量圖，根據(jù)矢量圖求解。（2）等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線比較比較項(xiàng)目等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)最小，指向負(fù)電荷一方為零連線上的場(chǎng)強(qiáng)大小(從左到右)沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿中垂線由O點(diǎn)向外場(chǎng)強(qiáng)大小O點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先變大后變小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A與A、B與B的場(chǎng)強(qiáng)等大同向等大反向（3）電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系根據(jù)電場(chǎng)線的定義，一般情況下帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，

9、兩者才會(huì)重合。電場(chǎng)線為直線；電荷初速度為零，或速度方向與電場(chǎng)線平行；電荷僅受電場(chǎng)力或所受其他力合力的方向與電場(chǎng)線平行。（3）帶電體的力電綜合問(wèn)題的分析方法電場(chǎng)力雖然從本質(zhì)上有別于力學(xué)中的重力、彈力、摩擦力，但產(chǎn)生的效果服從于牛頓力學(xué)中的所有規(guī)律，因此，有關(guān)電場(chǎng)力作用下帶電體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)力學(xué)解題思路去分析。靜電力(還受其他力)作用下帶電體可以做勻變速直線、類平拋、圓周等諸多形式的運(yùn)動(dòng)，解決問(wèn)題所涉及到的規(guī)律方法有牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、力的平衡等，在高考中占有較重要的地位帶電體的力電綜合問(wèn)題的分析基本思路：電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)的強(qiáng)弱，熟悉幾種典型的電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn)，借助電場(chǎng)線的分布情況能正

10、確對(duì)電荷的受力和運(yùn)動(dòng)情況分析 5.講易錯(cuò)【題目】【2014·雙鴨山市一中上學(xué)期期中試題】（12分）兩根長(zhǎng)均為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端各懸掛質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，帶電量分別為+q和q。若加上水平向左的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，使連接AB的長(zhǎng)也為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線繃緊，且兩球均處于平衡狀態(tài)，如圖所示，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E應(yīng)滿足什么關(guān)系？ 考向02 電場(chǎng)能的性質(zhì)1.講高考（1）考綱要求掌握電勢(shì)、電勢(shì)能、電勢(shì)差的概念，理解電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)；會(huì)判斷電場(chǎng)中電勢(shì)的高低、電勢(shì)能的變化；會(huì)計(jì)算電場(chǎng)力做功及分析電場(chǎng)中的功能關(guān)系（2）命題規(guī)律利用電場(chǎng)線和等勢(shì)面確定場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向，判斷電勢(shì)高低、電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的

11、變化等案例1【2014·北京卷】如圖所示，實(shí)線表示某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面。下列判斷正確的是（ ）A1、2兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等B1、3兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 案例2（多選）【2014·上海卷】靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷（ ）（A）在x2和x4處電勢(shì)能相等（B）由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程電勢(shì)能增大（C）由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程電場(chǎng)力先增大后減小（D）由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程電場(chǎng)力先減小后增大 案例3（多選）（2013·江蘇卷）將一電荷量為+Q的小

12、球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場(chǎng)線分布如圖所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等。a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則（ ）A. a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C.檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大D.將檢驗(yàn)電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功 2.講基礎(chǔ)（1）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置有關(guān)，可見電場(chǎng)力做功與重力做功相似。電勢(shì)能電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量，即WABEpAEpB.（2）電勢(shì)電勢(shì)定義式：（取O點(diǎn)電勢(shì)為零電勢(shì)點(diǎn)）等勢(shì)面定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面特點(diǎn)電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂

13、直，即場(chǎng)強(qiáng)的方向跟等勢(shì)面垂直在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大；反之越小任意兩等勢(shì)面不相交（3）電勢(shì)差定義式：（與零電勢(shì)點(diǎn)的選取也無(wú)關(guān)）電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離的乘積即UEd，也可以寫作3.講典例案例1 【2014萬(wàn)州區(qū)賽德國(guó)際學(xué)校高三上期第三次月考】（14分）如圖所示，一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為370的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物塊恰好靜止.重力加速度取g，sin 370.6，cos 370.8.求：（1）水平向

14、右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的一半，物塊的加速度是多大；（3）電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離時(shí)的動(dòng)能 【趁熱打鐵】 【2014·河北衡水中學(xué)高三上期第四次調(diào)研】如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，電量為Q，在離A高度為H的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠，開始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。求：（1）液珠的比荷；（2）液珠速度最大時(shí)離A點(diǎn)的距離h；（3）若已知在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的電勢(shì)可表示成，其中r為該點(diǎn)到Q的距離（選無(wú)限遠(yuǎn)的電勢(shì)為零）。求液珠能到達(dá)的最高點(diǎn)B離A點(diǎn)的高度。 案例2 【2014·浙江

15、諸暨中學(xué)高三期中】如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為=15V，=3V，=-3V，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A把1C正電荷從B點(diǎn)經(jīng)C移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為12JBD點(diǎn)的電勢(shì)為6VC A、C兩點(diǎn)的連線方向即為電場(chǎng)線方向DA、D兩點(diǎn)的電勢(shì)差與B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差相等 【趁熱打鐵】【2013·蘇北三市（徐州、淮安、宿遷）高三第二次調(diào)研考試】A、B為某電場(chǎng)中一條直線上的兩個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)將正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)一段距離到達(dá)B點(diǎn)，其電勢(shì)能EP隨位移x的變化關(guān)系如圖所示。從A到B過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）A電場(chǎng)力對(duì)電荷一直做正功 B

16、電勢(shì)一直升高C電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大 D電荷所受電場(chǎng)力先增大后減小 4.講方法（1）電勢(shì)高低的判斷與比較沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低判斷出UAB的正負(fù)，再由，若UAB>0，則，若UAB<0，則。取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則正電荷周圍電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值；靠近正電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低（2）電勢(shì)能大小的比較方法做功判斷法：電場(chǎng)力做正功，電荷(無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷)從電勢(shì)能較大的地方移向電勢(shì)能較小的地方，反之，如果電荷克服電場(chǎng)力做功，那么電荷將從電勢(shì)能較小的地方移向電勢(shì)能較大的地方。場(chǎng)電荷判斷法：離場(chǎng)正電荷越近，正電荷的電勢(shì)能越大；負(fù)電荷的電勢(shì)能越小；離場(chǎng)負(fù)電荷越近，

17、正電荷的電勢(shì)能越?。回?fù)電荷的電勢(shì)能越大電場(chǎng)線法：正電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減??；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大；負(fù)電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減小(4)公式法：由Epq，將q、的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，Ep的正值越大，電勢(shì)能越大；Ep的負(fù)值越大，電勢(shì)能越小。（3）電場(chǎng)線、等勢(shì)面及帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡的綜合問(wèn)題帶電粒子所受合力(往往僅為電場(chǎng)力)指向軌跡曲線的內(nèi)側(cè)該點(diǎn)速度方向?yàn)檐壽E切線方向電場(chǎng)線或等差等勢(shì)面密集的地方場(chǎng)強(qiáng)大電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低最快電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大有時(shí)還要用到牛頓

18、第二定律、動(dòng)能定理等知識(shí)。（4）電場(chǎng)中的功能關(guān)系在解決電場(chǎng)中的能量問(wèn)題時(shí)常用到的基本規(guī)律有動(dòng)能定理、能量守恒定律，有時(shí)也會(huì)用到功能關(guān)系功能關(guān)系若只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變；若只有電場(chǎng)力和重力做功，電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變；除重力外，其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化所有力對(duì)物體所做功的代數(shù)和，等于物體動(dòng)能的變化電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法由公式WFlcos 計(jì)算，此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，可變形為：WqElcos .由WqU來(lái)計(jì)算，此公式適用于任何形式的靜電場(chǎng)由動(dòng)能定理來(lái)計(jì)算：W電場(chǎng)力W其他力Ek由電勢(shì)能的變化來(lái)計(jì)算：WABEpAEpB.（5）靜電場(chǎng)中涉及圖象問(wèn)題的處理方法

19、和技巧 主要類型：vt圖象；x圖象； Et圖象。應(yīng)對(duì)策略：vt圖象：根據(jù)vt圖象的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)力的大小變化情況，進(jìn)而確定電場(chǎng)的方向、電勢(shì)的高低及電勢(shì)能的變化x圖象：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于x圖線的斜率大小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，x圖線存在極值，其切線的斜率為零；在x圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；在x圖象中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用WABqUAB，進(jìn)而分析WAB的正負(fù)，然后作出判斷。Et圖象：根據(jù)題中給出的Et圖象，確定E的方向的正負(fù)，再在草紙上畫出對(duì)應(yīng)電場(chǎng)線的方向，根據(jù)E的大小變化，確定電場(chǎng)的強(qiáng)弱

20、分布5.講易錯(cuò)【題目】 （多選）【2014·南京市高三年級(jí)學(xué)情調(diào)研卷】在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形abcd，O點(diǎn)是a、c連線的中點(diǎn)，a、c處分別固定一個(gè)等量正點(diǎn)電荷，如圖所示，若將一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷P置于b點(diǎn)，自由釋放后，電荷P將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電荷P從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中，電荷P( )A經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的電勢(shì)能最大 B所受電場(chǎng)力先增大后減小C電勢(shì)能和機(jī)械能之和保持不變 D電勢(shì)能先減小后增大 考向03帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.講高考（1）考綱要求能運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題；用動(dòng)力學(xué)方法解決帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。（2）命題規(guī)律帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中

21、的運(yùn)動(dòng)有可能會(huì)以選擇題或計(jì)算題的形式出現(xiàn)，也有可能會(huì)結(jié)合帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)命題。案例1【2014·天津卷】如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線所示，那么（ ）A若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能一定增加C微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加D微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加 案例2（2013·新課標(biāo)卷）一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔（小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)）。小孔正上方處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒

22、子從靜止開始下落，經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回。若將下極板向上平移，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將（ ）A.打到下極板上 B.在下極板處返回C.在距上極板處返回 D.在距上極板處返回 案例3 （2013·大綱版卷）一電荷量為q（q0）、質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，在t0時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。不計(jì)重力，求在t0到tT的時(shí)間間隔內(nèi)（1）粒子位移的大小和方向；（2）粒子沿初始電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 2.講基礎(chǔ)（1）帶電粒子在電場(chǎng)中加速若不計(jì)粒子的重力，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：；在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：（2

23、）帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)條件分析：帶電粒子垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻變速曲線運(yùn)動(dòng)處理方法：分解成相互垂直的兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)，類似于平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：能穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)；不能穿過(guò)電電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)力方向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：加速度離開電場(chǎng)時(shí)的偏移量離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角的正切3.講典例案例1 【2015華中師大第一附屬中學(xué)高三上學(xué)期期中】如圖所示，A、B為水平放置平行正對(duì)金屬板，在板中央分別有一小孔M、N，D為理想二極管，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負(fù)電荷的帶電小球從M、N的正上方的P點(diǎn)由靜止釋放，小球恰好能運(yùn)動(dòng)至小孔N處。下列說(shuō)法正確

24、的是：（ ）A若僅將A板上移，帶電小球仍將恰好運(yùn)動(dòng)至小孔N處B若僅將B板上移，帶電小球?qū)男】譔穿出C若僅將滑動(dòng)變阻器的滑片上移，帶電小球?qū)o(wú)法運(yùn)動(dòng)至N處D斷開開關(guān)S，從P處將小球由靜止釋放，帶電小球?qū)男】譔穿出 【趁熱打鐵】 【2014北京市名校聯(lián)盟高三試卷】在平行板間加上如圖所示周期性變化的電壓，重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央，從t0時(shí)刻開始將其釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)碰板情況，下列選項(xiàng)圖中，能定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度圖象的是( ) 案例2 【2015江蘇省徐州市高三上學(xué)期期中】(15分)右下圖為一示波管中的水平偏轉(zhuǎn)極板，已知極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩板距離為d，所加偏轉(zhuǎn)電壓為U，且下板帶正電；若一束電子以初速沿極板的中線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最終電子從P點(diǎn)飛出。設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為e，不計(jì)電子的重力。試求(1)電子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度大?。?2)電子通過(guò)極板發(fā)生的偏轉(zhuǎn)距離y(3)若規(guī)定圖中的上極板電勢(shì)為零，試求P點(diǎn)的電勢(shì)。 【趁熱打鐵】 【2014重慶市一診】（15分）如題7圖所示，水平放置的平行金屬板間有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，金屬板長(zhǎng)度和板間距離均為L(zhǎng)，金屬板左側(cè)有電壓為U0的加速電場(chǎng)，一電量為q的帶正電粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從金屬板中央水平進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好通過(guò)金屬板右側(cè)邊緣，不計(jì)粒子重力，求：（1）金屬板間電壓U； （2）帶電粒子通過(guò)金