《2019届高考物理二轮复习专题三电场和磁场考点1电场及带电粒子在电场中的运动课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理二轮复习专题三电场和磁场考点1电场及带电粒子在电场中的运动课件.ppt（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题三专题三 电场和磁场电场和磁场考点考点1 1电场及带电粒子在电场中电场及带电粒子在电场中 的运动的运动高考定位高考定位1考查内容考查内容(1)电场力的性质。电场力的性质。(2)电场能的性质。电场能的性质。(3)电容器及带电粒子在电场中的运动。电容器及带电粒子在电场中的运动。锁定命题方向锁定命题方向2题型、难度题型、难度高考对本讲知识的考查题型主要有选择题和计算题。高考对本讲知识的考查题型主要有选择题和计算题。选择题主要考查库仑定律，电场的性质、电容器。选择题主要考查库仑定律，电场的性质、电容器。计算题主要考查带电粒子在电场中的运动。计算题主要考查带电粒子在电场中的运动。选择题为中、低档，计
2、算题为中、高档。选择题为中、低档，计算题为中、高档。体验高考体验高考1(2016课课标标卷卷)一一平平行行板板电电容容器器两两极极板板之之间间充充满满云云母母介介质质，接接在在恒恒压压直直流流电电源源上上，若若将将云云母母介介质质移移出出，则则电容器电容器A极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变答案答案D2(多
3、多选选)(2016课课标标卷卷)如如图图311所所示示，一一带带负负电电荷荷的的油油滴滴在在匀匀强强电电场场中中运运动动，其其轨轨迹迹在在竖竖直直面面(纸纸面面)内内，且且相相对对于于过过轨轨迹迹最最低低点点P的的竖竖直直线线对对称称。忽忽略略空空气气阻阻力力。由此可知由此可知图图311AQ点的电势比点的电势比P点高点高B油滴在油滴在Q点的动能比它在点的动能比它在P点的大点的大C油滴在油滴在Q点的电势能比它在点的电势能比它在P点的大点的大D油滴在油滴在Q点的加速度大小比它在点的加速度大小比它在P点的小点的小解解析析由由油油滴滴轨轨迹迹在在竖竖直直面面内内相相对对于于过过P点点的的竖竖直直线线对
4、对称称可可知知油油滴滴在在水水平平方方向向所所受受合合力力为为0，竖竖直直方方向向上上油油滴滴受受重重力力和和电电场场力力，结结合合曲曲线线轨轨迹迹的的特特点点可可知知电电场场力力竖竖直直向向上上且且电电场场力力大大于于重重力力，油油滴滴受受力力及及电电场场线线方方向向如如图图所所示示，由由沿沿电电场场线线方方向向电电势势逐逐渐渐降降低低，得得Q点点的的电电势势比比P点点的的高高，A选选项项正正确确；油油滴滴从从Q点点到到P点点合合力力做做负负功功，根根据据动动能能定定理理得得油油滴滴在在Q点点的的动动能能大大于于它它在在P点点的的动动能能，这这一一过过程程中中电电场场力力做做负负功功，则则油
5、油滴滴在在Q点点的的电电势势能能小小于于它它在在P点点的的电电势势能能，故故B项项正正确确，C项项错错；因因为为重重力力和和电电场场力力为为恒恒力力，所所以以油油滴滴在在Q、P两两点点的的加加速速度度相相同同，故故D项错误。项错误。 答案答案AB3(2016课标卷课标卷)如图如图312所示，所示，P是固定的点是固定的点电荷，虚线是以电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子为圆心的两个圆。带电粒子Q在在P的电的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为为轨迹上的三个点。若轨迹上的三个点。若Q仅受仅受P的电场力作用，其在的电场力作用，其在a、b、c点
6、的加速度大小分别为点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为，速度大小分别为va、vb、vc。则。则答案答案D 4(多选多选)(2017课标卷课标卷)在一静止点电荷的电场中，任在一静止点电荷的电场中，任一点的电势一点的电势与该点到点电荷的距离与该点到点电荷的距离r的关系如图的关系如图313所示。电场中四个点所示。电场中四个点a、b、c和和d的电场强度大小分别的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和和Ed。点。点a到点电荷的距离到点电荷的距离ra与点与点a的电势的电势a已在图中用坐标已在图中用坐标(ra，a)标出，其余类推。现将一带正标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由电的试探电荷由a
7、点依次经点依次经b、c点移动到点移动到d点，在相邻两点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和和Wcd。下列选项正确的是。下列选项正确的是图图313AEa Eb4 1 BEc Ed2 1CWab Wbc3 1DWbc Wcd1 3答案答案AC突破高频考点突破高频考点考点一电场性质的理解及应用考点一电场性质的理解及应用【题组训练题组训练】1(多多选选)(电电场场强强度度的的叠叠加加)(2018唐唐山山统统考考)真真空空中中两两点点电电荷荷q1、q2分分别别位位于于直直角角三三角角形形的的顶顶点点C和和顶顶点点B上上，D为为斜斜边边AB
8、的的中中点点，ABC30，如如图图314所所示示。已已知知A点点电电场场强强度度的的方方向向垂垂直直AB向向下下，则下列说法正确的是则下列说法正确的是图图314Aq1带正电，带正电，q2带负电带负电BD点电势高于点电势高于A点电势点电势Cq1电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半电荷量的绝对值的一半Dq1电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍电荷量的绝对值的二倍答案答案AC2(多选多选)(场强大小及电场强大小及电势高低的判断势高低的判断)如图如图315所示，所示，P、Q处放置两个处放置两个电荷量相等的异种点电荷，电荷量相等的异种点电荷，它们连线的中点
9、是它们连线的中点是O，N、a、b是中垂线上的三点，是中垂线上的三点，且且Oa2Ob，N处放置一处放置一负的点电荷，则负的点电荷，则图图315Aa处的场强的大小小于处的场强的大小小于b处的场强的大小处的场强的大小Ba处的电势小于处的电势小于b处的电势处的电势Ca、O间的电势差大于间的电势差大于a、b间的电势差的间的电势差的2倍倍D电子在电子在a处的电势能大于电子在处的电势能大于电子在b处的电势能处的电势能解析解析在两个电荷量相等的异种点电荷连线的中垂线上，在两个电荷量相等的异种点电荷连线的中垂线上，O点的电场强度最大，沿中垂线，越远离点的电场强度最大，沿中垂线，越远离O点，电场强度点，电场强度越
10、小。越小。N处负的点电荷在处负的点电荷在O点产生的电场强度方向沿点产生的电场强度方向沿ON方方向。根据场强叠加原理，三个点电荷产生的电场的电场强向。根据场强叠加原理，三个点电荷产生的电场的电场强度叠加后度叠加后a处的场强的大小小于处的场强的大小小于b处的场强的大小，选项处的场强的大小，选项A正确；在两个电荷量相等的异种点电荷连线的中垂线上，正确；在两个电荷量相等的异种点电荷连线的中垂线上，各点电势相等，各点电势相等，N处负的点电荷形成的电场在处负的点电荷形成的电场在ON线上的电线上的电势沿势沿NO方向逐渐升高，所以，方向逐渐升高，所以，a处的电势高于处的电势高于b处的电势，处的电势，选项选项B
11、错误；根据点电荷电势分布规律，错误；根据点电荷电势分布规律，a、O间的电势差间的电势差大于大于a、b间的电势差的间的电势差的2倍，选项倍，选项C正确；由于正确；由于a处的电势处的电势高于高于b处的电势，所以电子在处的电势，所以电子在a处的电势能小于电子在处的电势能小于电子在b处处的电势能，选项的电势能，选项D错误。错误。答案答案AC3(多选多选)(等势线的性质及应用等势线的性质及应用)两个固定的等量异种两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势线如图点电荷所形成电场的等势线如图316中虚线所示，中虚线所示，一带电粒子以一速度从图中一带电粒子以一速度从图中f点进入电场，其运动轨迹点进入电场，其运动
12、轨迹如图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列说法如图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列说法中正确的是中正确的是图图316Af、b、c、d、e五点中，五点中，c点电场强度最大点电场强度最大B带电粒子的加速度逐渐变大带电粒子的加速度逐渐变大C带电粒子的速度先增大后减小带电粒子的速度先增大后减小D粒子经过粒子经过b点和点和d点时的速度大小相同点时的速度大小相同答案答案AD【题组训练题组训练】1(电电容容器器的的动动态态变变化化与与静静电电计计的的综综合合应应用用)静静电电计计是是在在验验电电器器基基础础上上制制成成，用用其其指指针针张张角角的的大大小小来来定定性性显显示示其其金金属属球球与
13、与外外壳壳之之间间电电势势差差大大小小，如如图图317所所示示，A、B是是平平行行板板电电容容器器的的两两个个金金属属板板，A板板固固定定，手手握握B板板的的绝绝缘缘柄柄，G为为静静电电计计，开开始始时时开开关关S闭闭合合，静静电电计计G指指针张开一定角度。则针张开一定角度。则考点二平行板电容器及动态分析考点二平行板电容器及动态分析图图317A保保持持S闭闭合合，只只将将A、B两两板板靠靠近近些些，G指指针针张张角角变变小小B保保持持S闭闭合合，只只将将变变阻阻器器滑滑动动触触头头向向左左移移动动，G指指针张角变大针张角变大C断开断开S后，只将后，只将A、B两板分开些，两板分开些，G指针张角变
14、小指针张角变小D断断开开S后后，只只在在A、B两两板板间间插插入入电电介介质质，G指指针针张张角变小角变小答案答案D2(动态变化引起带电液滴电势能变化判断问题动态变化引起带电液滴电势能变化判断问题)如图如图318所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在极板间有一个固定在P点的点电荷，以点的点电荷，以E表示两板间的表示两板间的电场强度，电场强度，Ep表示点电荷在表示点电荷在P点的电势能，点的电势能，表示静电计表示静电计指针的偏角。若保持下极
15、板不动，将上极板向下移动一指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则小段距离至图中虚线位置，则图图318A增大，增大，E增大增大 B增大，增大，Ep不变不变C减小，减小，Ep增大增大 D减小，减小，E不变不变答案答案D3(多选多选)(动态变化力学知识综合动态变化力学知识综合)如图如图319所示，所示，平行板电容器与直流电源连接，上极板接地。一带负电平行板电容器与直流电源连接，上极板接地。一带负电的油滴位于电容器的的油滴位于电容器的P点且处于静止状态。现将下极板点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离。则竖直向下缓慢地移动一小段距离。则图图319A
16、带电油端将竖直向下运动带电油端将竖直向下运动B带电油滴的机械能将增加带电油滴的机械能将增加CP点的电势将升高点的电势将升高D电容器的电容增大，极板带电荷量增加电容器的电容增大，极板带电荷量增加答案答案AC例例1如图如图3110所示，一质量为所示，一质量为m、电荷量为、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动，的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在的两点。已知该粒子在A点的速度大小为点的速度大小为v0，方向与电，方向与电场方向的夹角为场方向的夹角为60；它运动到；它运动到B点时速度方向与电场方点时速度方向与电场方向的夹角为向的夹角为30。不计重力。求。不计
17、重力。求A、B两点间的电势差。两点间的电势差。考点三带电粒子的运动考点三带电粒子的运动图图3110【题组训练题组训练】1(带带电电粒粒子子的的加加速速与与偏偏转转)真真空空中中的的某某装装置置如如图图3111所所示示，其其中中平平行行金金属属板板A、B之之间间有有加加速速电电场场，C、D之之间间有有偏偏转转电电场场，M为为荧荧光光屏屏，今今有有质质子子、氘氘核核和和粒粒子子均均由由A板板从从静静止止开开始始被被加加速速电电场场加加速速后后垂垂直直于于电电场场方方向向进进入入偏偏转转电电场场，最最后后打打在在荧荧光光屏屏上上已已知知质质子子、氘氘核核和和粒粒子子的的质质量量之之比比为为1 2 4
18、，电电荷荷量量之之比比为为1 1 2，则则下列判断中正确的是下列判断中正确的是图图3111A三种粒子从三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同板运动到荧光屏经历的时间相同B三种粒子打到荧光屏上的位置相同三种粒子打到荧光屏上的位置相同C偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1 2 2D偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1 2 4答案答案B图图3112A粒粒子子打打到到屏屏上上时时在在竖竖直直方方向向上上偏偏移移的的最最大大距距离离为为6.25 cmB粒子打在屏上的区域面积为粒子打在屏上的区域面积为64 cm2C在在00.02
19、 s内内，进进入入电电容容器器内内的的粒粒子子有有64%能能够够打打在屏上在屏上D在在00.02 s内，屏上出现亮线的时间为内，屏上出现亮线的时间为0.012 8 s答案答案BCD例例2如图如图3113所示，两水平面所示，两水平面(虚线虚线)之间的距之间的距离为离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的该区域上方的A点将质量为点将质量为m、电荷量分别为、电荷量分别为q和和q(q0)的带电小球的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从场的方向射出。小球在重力作
20、用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖离开电场时的速度方向竖直向下；直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为为N刚离开电场时的动能的刚离开电场时的动能的1.5倍。不计空气阻力，重力倍。不计空气阻力，重力加速度大小为加速度大小为g。求。求考点四用动力学方法和功能观点分析带电粒考点四用动力学方法和功能观点分析带电粒 子在电场中的运动。子在电场中的运动。图图3113(1)M与与N在电场中沿水平方向的位移之比；在电场中沿水平方向的位移之比；(2)A点距电场上边界的高度；点距电场上边界的高度；(3)该
21、电场的电场强度大小。该电场的电场强度大小。规律总结规律总结动力学和能量观点分析电场中带电体运动的方法动力学和能量观点分析电场中带电体运动的方法首首先先对对带带电电体体受受力力分分析析，再再分分析析运运动动形形式式，然然后后根根据据具体情况选用公式计算。具体情况选用公式计算。1动动能能定定理理，要要分分清清有有多多少少个个力力做做功功，是是恒恒力力做做功功还还是是变变力力做做功功，同同时时要要明明确确初初末末状状态态及及运运动动过过程程中中动动能能的的增量。增量。2能能量量守守恒恒定定律律，要要分分清清带带电电体体在在运运动动中中共共有有多多少少种种能能量量参参与与转转化化，哪哪些些能能量量是是
22、增增加加的的，哪哪些些能能量量是是减减少少的的，表达式有两种。表达式有两种。a初状态和末状态的能量相等，即初状态和末状态的能量相等，即E初初E末末。b一一种种形形式式的的能能量量增增加加必必然然引引起起另另一一种种形形式式的的能能量量减减少少，即即E增增E减减。这这种种方方法法不不仅仅适适用用于于匀匀变变速速运运动动，对非匀变速运动对非匀变速运动(非匀强电场中非匀强电场中)也同样适用。也同样适用。3功功能能关关系系，电电场场力力做做正正功功时时，带带电电体体的的电电势势能能减减少少，电场力做负功时，带电体的电势能增加，电场力做负功时，带电体的电势能增加，WEp。图图3114答案答案D2(201
23、8揭阳模拟揭阳模拟)如图如图3115所示，在光滑绝缘水所示，在光滑绝缘水平面上，用长为平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带的带电小球电小球A和和B。A球的带电量为球的带电量为2q，B球的带电量为球的带电量为3q，两球组成一带电系统。虚线，两球组成一带电系统。虚线MN与与PQ平行且相距平行且相距3L，开始时，开始时A和和B分别静止于虚线分别静止于虚线MN的两侧，虚线的两侧，虚线MN恰恰为为AB两球连线的垂直平分线，若视小球为质点，不计两球连线的垂直平分线，若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线轻杆的质量，在虚线MN、 PQ间加上水平向右的匀强电间加上水平向右的匀强电场后，系统开始运动，已知场后，系统开始运动，已知MN、PQ间电势差为间电势差为U。试。试求：求： (1)B球刚进入电场时，带电系统的速度大小：球刚进入电场时，带电系统的速度大小：(2)带带电电系系统统从从静静止止开开始始向向右右运运动动的的最最大大距距离离和和此此过过程程中中B球电势能的变化量；球电势能的变化量；(3)带电系统从静止开始向右运动至最大距离处的时间。带电系统从静止开始向右运动至最大距离处的时间。图图3115
