2025版高考物理二輪學(xué)法講義07-電場

學(xué)習(xí)資料學(xué)生姓名：科目：物理審核人：內(nèi)容：電場高考題型1電場的性質(zhì)電場中各物理量的關(guān)系例1如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm.小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線．設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則() A．a(chǎn)、b的電荷同號，k＝eq\f(16,9) B．a(chǎn)、b的電荷異號，k＝eq\f(16,9) C．a(chǎn)、b的電荷同號，k＝eq\f(64,27) D．a(chǎn)、b的電荷異號，k＝eq\f(64,27)例2如圖，電荷量分別為q和－q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在邊長為L的正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上，A是正方體的另一個(gè)頂點(diǎn)，如果點(diǎn)電荷q、－q連線中點(diǎn)O的電場強(qiáng)度大小是E，則正方體A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小是() A.eq\f(9,16)E B.eq\f(3\r(5),16)E C.eq\f(3,16)E D.eq\f(9\r(5),16)E例3如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，坐標(biāo)軸上a、b、c、d是正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，分別固定著四個(gè)電荷量均為Q的點(diǎn)電荷，其中a、b帶正電，c、d帶負(fù)電，M、N、P、Q是正方形的四個(gè)頂點(diǎn)．取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則下列說法正確的是() A．M、P兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，M點(diǎn)電勢高于P點(diǎn)的電勢 B．N、Q兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，N點(diǎn)電勢低于Q點(diǎn)的電勢 C．將質(zhì)子沿路徑M→O→P移動(dòng)，靜電力一直做正功 D．將質(zhì)子沿路徑N→O→Q移動(dòng)，靜電力先做負(fù)功后做正功，再做負(fù)功

例4某平面區(qū)域內(nèi)一靜電場的等勢線分布如圖中虛線所示，一正電荷僅在靜電力作用下由a運(yùn)動(dòng)到b，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為Ea、Eb，電勢分別為φa、φb，該電荷在a、b兩點(diǎn)的速度分別為va、vb，電勢能分別為Epa、Epb，則() A．Ea>Eb B．φa>φb C．va>vb D．Epa>Epb例5如圖所示，ABC為等邊三角形，電荷量為＋q的點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn)．先將一電荷量也為＋q的點(diǎn)電荷Q1從無窮遠(yuǎn)處(電勢為0)移到C點(diǎn)，此過程中，電場力做功為－W.再將Q1從C點(diǎn)沿CB移到B點(diǎn)并固定．最后將一電荷量為－2q的點(diǎn)電荷Q2從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)．下列說法不正確的有() A．Q1移入之前，C點(diǎn)的電勢為eq\f(W,q) B．Q1從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，所受電場力做的功為0 C．Q2從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過程中，所受電場力做的功為2W D．Q2在移到C點(diǎn)后的電勢能為－4W高考題型2平行板電容器電場問題1．必須記住的三個(gè)公式：定義式C＝eq\f(Q,U)，決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)，關(guān)系式E＝eq\f(U,d).2．掌握兩個(gè)重要結(jié)論(1)電容器與電路(或電源)相連，則兩端電壓取決于電路(或電源)，穩(wěn)定時(shí)相當(dāng)于斷路，兩端電壓總等于與之并聯(lián)的支路電壓．(2)充電后電容器與電路斷開，電容器所帶電荷量不變，此時(shí)若只改變兩板間距離，則板間電場強(qiáng)度大小不變．例6如圖所示，平行板電容器與電源連接，下極板B接地，開關(guān)S閉合，一帶電油滴在電容器中的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說法正確的是() A．保持開關(guān)S閉合，上極板A豎直上移一小段距離，電容器的電容增大 B．保持開關(guān)S閉合，上極板A豎直上移一小段距離，P點(diǎn)的電勢將升高 C．保持開關(guān)S閉合，上極板A豎直上移一小段距離過程中，電流計(jì)中電流方向向右 D．開關(guān)S先閉合后斷開，上極板A豎直上移一小段距離，帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)高考題型3電場中的圖像問題電場中幾種常見的圖像v－t圖像當(dāng)帶電粒子只受靜電力時(shí)，從v－t圖像上能確定粒子運(yùn)動(dòng)的加速度方向、大小變化情況，進(jìn)而可判定粒子運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過的各點(diǎn)的場強(qiáng)方向、場強(qiáng)大小、電勢高低及電勢能的變化情況．φ－x圖像(1)從φ－x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢的高低，進(jìn)而確定電場強(qiáng)度的方向及試探電荷電勢能的變化．(2)φ－x圖線切線的斜率大小等于沿x軸方向電場強(qiáng)度E的大?。瓻－x圖像以場強(qiáng)沿x軸方向?yàn)槔?1)E>0表示場強(qiáng)沿x軸正方向，E<0表示場強(qiáng)沿x軸負(fù)方向．(2)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢差，“面積”大小表示電勢差大小，兩點(diǎn)的電勢高低需根據(jù)電場方向判定．Ep－x圖像(1)圖像的切線斜率大小等于靜電力大?。?2)可用于判斷場強(qiáng)、動(dòng)能、加速度等隨位移的變化情況.例7在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示．下列說法正確的有() A．q1和q2帶有同種電荷 B．x1處的電場強(qiáng)度為零 C．負(fù)電荷從x1移到x2，電勢能減小 D．負(fù)電荷從x1移到x2，受到的靜電力增大例8某半導(dǎo)體PN結(jié)中存在電場，取電場強(qiáng)度E的方向?yàn)閤軸正方向，其E－x關(guān)系如圖所示，ON＝OP，OA＝OB.取O點(diǎn)的電勢為零，則() A．A、B的電勢相等 B．從N到O的過程中，電勢一直升高 C．電子從N移到P的過程中，電勢能先增大后減小 D．電子從N移到O和從O移到P的過程中，靜電力做功相等針對練習(xí)：1．電荷量分別為＋2q和－q的異種點(diǎn)電荷，在空間產(chǎn)生的電場分布如圖所示，a、b為電場中兩點(diǎn)，則() A．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢 C．將負(fù)試探電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，靜電力做正功 D．負(fù)試探電荷在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能2.如圖所示，真空中有三個(gè)電荷量相等的點(diǎn)電荷a、b和c，分別固定在水平面內(nèi)正三角形的頂點(diǎn)上，其中a、b帶正電，c帶負(fù)電，O為三角形中心，A、B、C為三條邊的中點(diǎn)．則() A．B、C兩點(diǎn)場強(qiáng)相同 B．a(chǎn)、b、c所受庫侖力大小之比為1∶1∶eq\r(3) C．將某一正試探電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢能減小 D．在O點(diǎn)自由釋放電子(不計(jì)重力)，會(huì)沿OA方向一直運(yùn)動(dòng)下去3.如圖所示，兩個(gè)固定的半徑均為r的細(xì)圓環(huán)同軸放置，O1、O2分別為兩細(xì)圓環(huán)的圓心，且O1O2＝2r，兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷＋Q、－Q(Q>0)．一帶正電的粒子(重力不計(jì))從O1處由靜止釋放，靜電力常量為k，下列說法正確的是() A．粒子在O2處動(dòng)能最大 B．粒子在O1O2中點(diǎn)處動(dòng)能最大 C．O1O2中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為eq\f(2kQ,r2) D．O1O2中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為eq\f(\r(2)kQ,2r2)4．如圖甲所示，Q1、Q2為兩個(gè)固定點(diǎn)電荷，其中Q1帶正電，它們連線的延長線上有a、b兩點(diǎn)．一帶正電的試探電荷以一定的初速度沿直線從b點(diǎn)開始經(jīng)a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)，其速度－時(shí)間圖像如圖乙所示．則下列說法正確的是() A．在Q1、Q2之間放置一個(gè)點(diǎn)電荷，該點(diǎn)電荷可能處于平衡狀態(tài) B．從b到a場強(qiáng)逐漸減小，且a點(diǎn)場強(qiáng)為零 C．b點(diǎn)右側(cè)電勢逐漸升高 D．在Q1左側(cè)的連線延長線上存在場強(qiáng)為零的點(diǎn)5．如圖甲所示，在某電場中建立x坐標(biāo)軸，一個(gè)電子僅在靜電力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知xC－xB＝xB－xA.該電子的電勢能Ep隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示．則下列說法中正確的是() A．A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢 B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 C．A、B兩點(diǎn)電勢差大小等于B、C兩點(diǎn)電勢差大小 D．電子經(jīng)過A點(diǎn)的速率小于經(jīng)過B點(diǎn)的速率專題強(qiáng)化練1．有研究發(fā)現(xiàn)，某神經(jīng)細(xì)胞傳遞信號時(shí)，離子從細(xì)胞膜一側(cè)流到另一側(cè)形成跨膜電流，若將該細(xì)胞膜視為1×10－8F的電容器，在2ms內(nèi)細(xì)胞膜兩側(cè)的電勢差從－70mV變?yōu)?0mV，則該過程中跨膜電流的平均值為() A．1.5×10－7A B．2×10－7A C．3.5×10－7A D．5×10－7A2．如圖所示，在與紙面平行的勻強(qiáng)電場中有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三點(diǎn)，其電勢分別為6V、2V、2V．下列畫出經(jīng)過Ⅰ點(diǎn)的電場線正確的是().3．如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖，廢氣先經(jīng)過機(jī)械過濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)，圖中虛線是某一帶負(fù)電的塵埃(不計(jì)重力)僅在靜電力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，則() A．A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢 B．塵埃在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度 C．塵埃在遷移過程中做勻變速運(yùn)動(dòng) D．塵埃在遷移過程中電勢能始終在增大4.如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B通過開關(guān)與電池相連．開關(guān)閉合后，一帶電小球在A、B板之間的P點(diǎn)處于靜止，則() A．小球帶負(fù)電 B．將A板向下移動(dòng)一小段距離，小球仍能靜止 C．將A板向下移動(dòng)一小段距離，金屬板帶電荷量減少 D．?dāng)嚅_開關(guān)，將B板向下移動(dòng)一小段距離，小球仍能靜止5.兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2固定在x軸上，一帶正電粒子的電勢能Ep隨位置x的變化規(guī)律如圖所示，當(dāng)粒子只在靜電力作用下在x1～x2之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是() A．x1～x2之間的電場強(qiáng)度沿x軸正方向 B．x1處的電場強(qiáng)度為零 C．從x1到x2帶電粒子的速度一直減小 D．從x1到x2帶電粒子的加速度一直增大6．(2021·廣東卷·6)圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場，虛線為等勢面，在強(qiáng)電場作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，a、b是其路徑上的兩點(diǎn)，不計(jì)液滴重力，下列說法正確的是() A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的低 B．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的小 C．液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小 D．液滴在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大7.實(shí)驗(yàn)室中探測到電子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條拋物線．為研究問題方便，建立如圖所示的坐標(biāo)系，該拋物線開口向下，a、b是拋物線上的兩點(diǎn)．下列說法正確的是() A．勻強(qiáng)電場方向可能沿x軸正方向 B．勻強(qiáng)電場方向可能沿y軸負(fù)方向 C．勻強(qiáng)電場中a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)高 D．電子在b點(diǎn)的動(dòng)能比在a點(diǎn)的大8．如圖所示，空間有A、B、C、D四點(diǎn)，它們分別位于一個(gè)正方體的四個(gè)頂點(diǎn)．一根無限長均勻帶正電細(xì)直棒，剛好與該正方體的一條棱重合，則下列說法正確的是() A．A、C兩點(diǎn)場強(qiáng)相同 B．B、D兩點(diǎn)電勢相同 C．將質(zhì)子從C點(diǎn)向CD方向射出，質(zhì)子可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．將電子從C點(diǎn)向CB方向射出，電子可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)9．如圖甲所示，邊長為a的正方形，四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)電荷量為＋q的點(diǎn)電荷；在0≤x<eq\f(\r(2),2)a區(qū)間，x軸上電勢φ的變化曲線如圖乙所示．現(xiàn)將一電荷量為－Q的點(diǎn)電荷P置于正方形的中心O點(diǎn)，此時(shí)每個(gè)點(diǎn)電荷所受庫侖力的合力均為零．若將P沿x軸向右略微移動(dòng)后，由靜止釋放，以下判斷正確的是() A．Q＝eq\f(\r(2)＋1,2)q，釋放后P將向右運(yùn)動(dòng) B．Q＝eq\f(\r(2)＋1,2)q，釋放后P將向左運(yùn)動(dòng) C．Q＝eq\f(2\r(2)＋1,4)q，釋放后P將向右運(yùn)動(dòng) D．Q＝eq\f(2\r(2)＋1,4)q，釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)10．金屬導(dǎo)電是一個(gè)典型的導(dǎo)電模型，值得深入研究．一金屬直導(dǎo)線電阻率為ρ，若其兩端加電壓，自由電子將在靜電力作用下定向加速，但電子加速運(yùn)動(dòng)很短時(shí)間就會(huì)與晶格碰撞而發(fā)生散射，緊接著又定向加速，這個(gè)周而復(fù)始的過程可簡化為電子以速度v沿導(dǎo)線方向勻速運(yùn)動(dòng)．我們將導(dǎo)線中電流與導(dǎo)線橫截面積的比值定義為電流密度，其大小用j表示，可以“精細(xì)”描述導(dǎo)線中各點(diǎn)電流的強(qiáng)弱．設(shè)該導(dǎo)線內(nèi)電場強(qiáng)度為E，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電荷量為e，電子在導(dǎo)線中定向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力為f.則下列表達(dá)式正確的是() A．j＝nvρ B．ρ＝nev C．E＝ρj D．f＝nevρ11.如圖所示，在正四面體P－ABC中，O是底面AB邊的中點(diǎn)，若在A、B兩點(diǎn)分別固定一個(gè)帶正電、電荷量都為Q的點(diǎn)電荷，則下列說法中正確的是() A．P、C兩點(diǎn)的電勢差為零 B．P點(diǎn)的電場強(qiáng)度與C點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 C．將帶正電的試探電荷q從O點(diǎn)沿著OC移動(dòng)到C點(diǎn)，電荷的電勢能逐漸增加 D．將帶正電的試探電荷q從P點(diǎn)沿著PC移動(dòng)到C點(diǎn)，電荷的電勢能先減少后增加12.如圖所示，兩個(gè)等大、平行放置的均勻帶電圓環(huán)相距l(xiāng)0，所帶電荷量分別為＋Q、－Q，圓心A、B連線垂直于圓環(huán)平面．以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿AB方向建立x軸，將帶正電的粒子(重力不計(jì))從A點(diǎn)靜止釋放．粒子由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，下列關(guān)于電勢φ、電場強(qiáng)度E、粒子的動(dòng)能Ek和電勢能Ep隨位移x的變化圖線中，可能正確的是()... 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)高考題型1帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)1．帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理基本粒子如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力帶電體如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力2.帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及分析方法常見運(yùn)動(dòng)受力特點(diǎn)分析方法靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)合外力F合＝0共點(diǎn)力平衡變速直線運(yùn)動(dòng)合外力F合≠0，且與初速度方向在同一條直線上1.勻強(qiáng)電場中：(1)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析a＝eq\f(F合,m)，E＝eq\f(U,d)，v2－v02＝2ad(2)用功能觀點(diǎn)分析W＝qEd＝qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv022.非勻強(qiáng)電場中：W＝qU＝Ek2－Ek1帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(類平拋)進(jìn)入電場時(shí)v0⊥E運(yùn)動(dòng)的分解偏轉(zhuǎn)角：tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qU2l,mdv\o\al(02))＝eq\f(U2l,2U1d)＝eq\f(2y0,l)側(cè)移距離：y0＝eq\f(qU2l2,2mdv\o\al(02))＝eq\f(U2l2,4dU1)y＝y(tǒng)0＋Ltanθ＝(eq\f(l,2)＋L)tanθ例1若選無限遠(yuǎn)處電勢為零，帶電荷量為Q的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，某點(diǎn)的電勢可表示為φ＝eq\f(kQ,r)，其中r為該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離，k為靜電力常量．如圖所示，在O點(diǎn)固定一帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，在離其豎直高度為H的A點(diǎn)由靜止釋放一帶電小球(可看作質(zhì)點(diǎn))，小球開始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小為2g，方向豎直向上，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是() A．小球一定帶負(fù)電 B．小球的比荷eq\f(q,m)＝eq\f(2gH2,kQ) C．小球速度最大時(shí)到點(diǎn)電荷的距離為2H D．小球能到達(dá)的最大高度到點(diǎn)電荷的距離為3H例2在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場，柱的橫截面是以O(shè)為圓心，半徑為R的圓，AB為圓的直徑，如圖所示．質(zhì)量為m，電荷量為q(q>0)的帶電粒子在紙面內(nèi)自A點(diǎn)先后以不同的速度進(jìn)入電場，速度方向與電場的方向垂直．已知?jiǎng)傔M(jìn)入電場時(shí)速度為零的粒子，自圓周上的C點(diǎn)以速率v0穿出電場，AC與AB的夾角θ＝60°.運(yùn)動(dòng)中粒子僅受電場力作用．(1)求電場強(qiáng)度的大小；(2)為使粒子穿過電場后的動(dòng)能增量最大，該粒子進(jìn)入電場時(shí)的速度應(yīng)為多大？(3)為使粒子穿過電場前后動(dòng)量變化量的大小為mv0，該粒子進(jìn)入電場時(shí)的速度應(yīng)為多大？

高考題型2帶電體在電場和重力場中的運(yùn)動(dòng)1．帶電體在電場、重力場中的運(yùn)動(dòng)分析方法(1)對帶電體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決問題．(2)根據(jù)功能關(guān)系或能量守恒的觀點(diǎn)，分析帶電體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往涉及重力勢能、電勢能以及動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，總的能量保持不變．2．帶電體在電場和重力場的疊加場中的圓周運(yùn)動(dòng)(1)等效重力法：將重力與靜電力進(jìn)行合成，如圖所示，則F合為等效重力場中的“重力”，g′＝eq\f(F合,m)為等效重力場中的“等效重力加速度”，F(xiàn)合的方向等效為“重力”的方向，即在等效重力場中的豎直向下方向．(2)等效最高點(diǎn)和最低點(diǎn)：在“等效重力場”中做圓周運(yùn)動(dòng)的小球，過圓心作合力的平行線，交于圓周上的兩點(diǎn)即為等效最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．例4如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為m的帶電小球，以初速度v從M點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)，通過N點(diǎn)時(shí)，速度大小為2v，方向與電場方向相反，則小球從M運(yùn)動(dòng)到N的過程() A．動(dòng)能增加eq\f(1,2)mv2 B．機(jī)械能增加2mv2 C．重力勢能增加eq\f(3,2)mv2 D．電勢能增加2mv2例5如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，一內(nèi)壁光滑、半徑為R的固定絕緣圓軌道處在豎直平面內(nèi)，AB為圓軌道的水平直徑，CD為豎直直徑．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從軌道的最低點(diǎn)獲得一定的初速度v0后，能夠在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E＝eq\f(\r(3)mg,q)，不計(jì)空氣阻力，下列說法中不正確的是() A．小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小 B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大 C．若v0＝2eq\r(2gR)，小球恰好能夠沿著軌道做圓周運(yùn)動(dòng) D．若小球恰好能夠在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)過程中對軌道的最大壓力為12mg高考題型3帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動(dòng)處理帶電粒子在交變電場中運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)，先畫出粒子在電場方向的v－t圖像，結(jié)合圖像去分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況，在v－t圖像中，圖像與t軸所圍面積表示沿電場方向粒子的位移．帶電粒子在交變電場中運(yùn)動(dòng)常見的v－t圖像如圖所示． 例7如圖甲所示，真空中水平放置兩塊長度為2d的平行金屬板P、Q，兩板間距為d，兩板間加上如圖乙所示最大值為U0的周期性變化的電壓．在兩板左側(cè)緊靠P板處有一粒子源A，自t＝0時(shí)刻開始連續(xù)釋放初速度大小為v0、方向平行于金屬板的相同帶電粒子，t＝0時(shí)刻釋放的粒子恰好從Q板右側(cè)邊緣離開電場．已知電場變化周期T＝eq\f(2d,v0)，粒子質(zhì)量為m，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用力，則() A．在t＝0時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場時(shí)速度大小為eq\f(1,2)v0 B．粒子的電荷量為eq\f(mv\o\al(02),2U0) C．在t＝eq\f(1,8)T時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場時(shí)豎直方向上的位移為eq\f(d,4) D．在t＝eq\f(1,4)T時(shí)刻進(jìn)入的粒子剛好從P板右側(cè)邊緣離開電場針對練習(xí)：1．如圖所示，xOy坐標(biāo)系內(nèi)，第一象限存在水平向左的勻強(qiáng)電場．第二象限存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，y軸上c點(diǎn)和x軸上d點(diǎn)連線為電場的下邊界．相同的帶電粒子甲、乙分別從a點(diǎn)和b點(diǎn)由靜止釋放，兩粒子均從c點(diǎn)水平射入第二象限，且均從c、d連線上射出，已知ab＝bc，下列說法正確的是() A．帶電粒子甲、乙在c點(diǎn)速度之比為2∶1 B．帶電粒子甲、乙在c點(diǎn)速度之比為eq\r(2)∶1 C．帶電粒子甲、乙在第二象限電場內(nèi)的位移之比為eq\r(2)∶1 D．帶電粒子甲、乙在第二象限射出電場時(shí)速度方向垂直2．質(zhì)量為m的帶電小球由空中某點(diǎn)P無初速度地自由下落，經(jīng)過時(shí)間t，加上豎直方向且范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)過時(shí)間t小球又回到P點(diǎn)．整個(gè)過程中不計(jì)空氣阻力且小球未落地，重力加速度為g，則() A．電場強(qiáng)度的大小為eq\f(3mg,q) B．整個(gè)過程中小球電勢能減少了eq\f(9,8)mg2t2 C．從P點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，小球重力勢能減少了mg2t2 D．從加電場開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，小球動(dòng)能減少了eq\f(1,2)mg2t23．如圖，真空中水平放置的兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場，板長為L，一電荷量為＋q(q>0)，質(zhì)量為m的小球從兩板中央以水平速度v0射入板間，小球離開電場后恰能垂直打在距離金屬板右端2L的屏M上，已知重力加速度為g.求：(1)板間電場強(qiáng)度E的大小和方向；(2)要使小球飛出電場，板間電勢差U要滿足什么條件？4.在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向(豎直向上)的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E0＝50N/C；第Ⅳ象限區(qū)域內(nèi)有一寬度d＝0.2m、方向沿x軸正方向(水平向右)的勻強(qiáng)電場．質(zhì)量m＝0.1kg、帶電荷量q＝＋1×10－2C的小球從y軸上P點(diǎn)以一定的初速度垂直y軸方向進(jìn)入電場，通過第Ⅰ象限后，從x軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限，并恰好沿直線通過該區(qū)域后從B點(diǎn)離開，已知P、A的坐標(biāo)分別為(0,0.4)、(0.4,0)，取重力加速度g＝10m/s2.求：(1)初速度v0的大?。?2)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB；(3)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?/p>

專題強(qiáng)化練1．如圖所示是示波管的工作原理圖．電子經(jīng)電場加速后垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，若加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)電場的極板長度與極板間的距離分別為L和d，取“單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離”來描述示波管的靈敏度(該距離越大則靈敏度越高)，電子不會(huì)打在偏轉(zhuǎn)極板上，則下列哪種方法可使示波管的靈敏度提高() A．增大U1 B．增大U2 C．減小L D．減小d2.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以速度v0從MN連線上的P點(diǎn)水平向右射入大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中．已知MN與水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，則粒子到達(dá)MN連線上的某點(diǎn)時(shí)() A．所用時(shí)間為eq\f(mv0,qE) B．速度大小為3v0 C．與P點(diǎn)的距離為eq\f(2\r(2)mv\o\al(02),qE) D．速度方向與豎直方向的夾角為30°3.如圖所示，水平放置的充電平行金屬板相距為d，其間形成勻強(qiáng)電場，一帶正電的油滴從下極板左邊緣射入，并沿直線從上極板右邊緣射出，油滴質(zhì)量為m，帶電荷量為q，現(xiàn)僅將上極板上移少許，其他條件保持不變，重力加速度為g，則下列分析正確的是() A．上移后油滴的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線 B．上移后電場強(qiáng)度大小小于eq\f(mg,q)，方向豎直向上 C．上移后下極板和上極板之間的電勢差為eq\f(mgd,q) D．上移后油滴穿越兩板之間的電場時(shí)電勢能減少了mgd4.如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平；兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等．現(xiàn)同時(shí)釋放a、b，它們由靜止開始運(yùn)動(dòng)．在隨后的某時(shí)刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面．a(chǎn)、b間的相互作用和重力可忽略．下列說法正確的是() A．a(chǎn)的質(zhì)量比b的大 B．在t時(shí)刻，a的動(dòng)能比b的大 C．在t時(shí)刻，a和b的電勢能相等 D．在t時(shí)刻，a和b的動(dòng)量相同5．如圖所示，豎直平面內(nèi)存在著兩個(gè)相同的方向豎直向上的帶狀勻強(qiáng)電場區(qū)，電場區(qū)的高度和兩電場區(qū)之間的間隔均為d，水平方向足夠長．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球以初速度v0在距離電場上方d處水平拋出，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法錯(cuò)誤的是() A．小球在水平方向一直做勻速直線運(yùn)