2018年高考物理二轮复习第8讲电场及带电粒子在电场中的运动课件
高考物理复习---《带电粒子在交变电场中的偏转运动》PPT考点课件
√A.粒子在电场中运动的最短时间为
2d v0
B.射出粒子的最大动能为54mv02
C.t＝2dv0时刻进入的粒子，从 O′点射出
√D.t＝3vd0时刻进入的粒子，从 O′点射出
解析 由题图可知场强大小 E＝m2qvd02，则粒子在电场 中的加速度 a＝qmE＝v20d2，则粒子在电场中运动的最短 时间满足d2＝12atmin2，解得 tmin＝ v20d，选项 A 正确； 能从板间射出的粒子在板间运动的时间均为 t＝8vd0， 则任意时刻射入的粒子若能射出电场，则射出电场时 沿电场方向的速度均为 0，可知射出电场时粒子的动 能均为12mv02，选项 B 错误；
金属板，A、B间电压为UAB＝－U0，紧贴A板有一电子源，不停地飘出质 量为m，带电荷量为e的电子(初速度可视为0).在B板右侧两块平行金属板
M、N间加有如图乙所示的电压， 电压变化的周期T＝L 2emU0，板 间中线与电子源在同一水平线上.
已知极板间距为d，极板长L，不
计电子重力，求： 图1
(1)电子进入偏转极板时的速度
大小；
答案
2eU0 m
解析 设电子进入偏转极板时的速度为 v，由动能定理有 eU0＝12mv2 解得 v＝ 2emU0.
(2)T4时刻沿中线射入偏转极板间的电 子刚射出偏转极板时与板间中线的 距离(未与极板接触). 答案 0
解析 由题意知，电子穿过偏转极板所需时间 t＝Lv＝L 2emU0＝T 故在T4时刻沿中线射入偏转极板间的电子在电场方向上先加速后减速，然 后反向加速再减速，各段位移大小相等，
故一个周期内，侧移量为零，则电子沿板间中线射出偏转极板，与板间 中线的距离为0.
跟进训练
1.(带电粒子在交变电场中的偏转)(多选)(2019·山东潍坊市二模)如图2甲 所示，长为8d、间距为d的平行金属板水平放置，O点有一粒子源，能持 续水平向右发射初速度为v0、电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子.在两板 间存在如图乙所示的交变电 场，取竖直向下为正方向， 不计粒子重力.以下判断正确 的是
(通用版)2018高考物理二轮复习第1部分核心突破专题3电场和磁场第1讲电场及带电粒子在电场中的运动课件
• 1．(2015·南昌二模)如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．闭合开关，一带 电油滴位于两板中央的P点且恰好处于平衡状态．现将平行 板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则( A )
• A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
• B．带电油滴将沿竖直方向向下运动
• 3．综合部分：带电粒子在复合场中的运动问题和临界问题 是考查的重点，并应关注在生产科技中的应用．
备考策略
• 1．要熟悉各种电场的电场线、等势面分布特点，运用动力 学方法、功能关系解决粒子的运动轨迹和能量变化问题．
• 2．对于带电粒子在电场、磁场和复合场中的运动问题，要 善于联系力学中的运动模型(类平抛运动和匀速圆周运动)， 从受力情况、运动规律、能量转化等角度分析，综合运用动 力学方法和功能关系加以解决．
• 解析：由电子射入电场后的运动轨迹可知场 源点电荷为负点电荷，沿着电场线方向电势 降低，即φc＞φb＞φa.在点电荷的电场中，虽 然ab＝bc，但Uab≠Ubc，故电子从位置1到2和 从位置3到4的过程中电场力做功W12≠2W34.由 能量守恒可知正确选项为A．
• 电场性质的判断思路
题型二 与平行板电容器有关的电场问题
• _______________________________________ ____________________________
• (2)“带电油滴位于两板中央的P点且恰好处 于平衡状态”说明：带电油滴受________而 平衡．
• 【变式考法】 (1)在上述题1中，试分析带电油滴的电势能和 重力势能之和如何变化
3．(2016·重庆一中模拟)如图所示，A、B为平行金属板，两板相距d，分别与电 源两极相连，两板的中央各有一个小孔M、N.开关S先闭合，今有一带电粒子自A板 上方相距为d的P点由静止自由下落，空气阻力不计，到达N孔时速度恰好为零，然后 沿原路返回．(P、M、N在同一竖直线上，且忽略极板的边缘效应)，则( A )
2018年高考物理专题复习《带电粒子在磁场中的运动》课件
磁场的性质及磁场对电流的作用(H) 典题1(多选)(2017全国Ⅰ卷)如图,三根相互平行的固定长直导线 L1、L2和L3两两等距,均通有电流I,L1中电流方向与L2中的相同,与 L3中的相反,下列说法正确的是( BC )
A.L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B.L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直 C.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3 D.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 3 ∶ 3∶1
A. ห้องสมุดไป่ตู้∶2
B. 2∶1
C. 3∶1
D.3∶ 2
解析
最远的出射点和入射点的连线为粒子在磁场中做匀速圆周运动的 ������ 直径, 如图所示。 由几何关系可以得到, 当速度为 v 1 入射时, 半径 R1 =2 , 当速度为 v 2 入射时, 半径 R 2 = 2 R, 再由 R= ������������ 可得,v 2 ∶v 1 = 3∶1, 故选 项 C 正确。
解析 利用同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,受力分析如下
设任意两导线间作用力大小为F,则 L1受合力F1=2Fcos 60°=F,方向与L2、L3所在平面平行; L2受合力F2=2Fcos 60°=F,方向与L1、L3所在平面平行; L3所受合力F3=2Fcos 30°= 3F ,方向与L1、L2所在平面垂直; 故选B、C。
1.(2017全国Ⅱ卷)如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面 的匀强磁场,P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同 的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率 为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子 射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及 带电粒子之间的相互作用。则v2∶v1为( C )
2018届高三物理高考二轮复习 第一部分 专题四 第1讲 电场及带电粒子在电场中的运动
板间电压降为原来的1，则此电容器的电容为 3
4.5
μF
D．若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是零
考向二
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试题
解析
考向一 考向二 考向三
两板电荷的电性可根据场强方向确定，电场强度的大小可由 E＝Ud 求得．带 等量异种电荷的两个平行金属板之间的电场为匀强电场，又 φA＜φB，则电
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3.必须辨明的“4 个易错易混点” (1)在电场强度定义式 E＝Fq中，错误地认为 E 与 F、q 有关；(2)判断电场力 时注意带电粒子的电性，要区分轨迹与电场线；(3)不能随意忽略带电体的重 力；(4)电场强度和电势、电势能的高低没有直接关系.
考向一 电场的性质
考向一
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考向一 考向二 考向三
2．与电场中的“点、线、面、迹”相关问题的判断技巧 (1)由轨迹向合力的方向弯曲，确定粒子所受电场力方向； (2)根据粒子电性判断电场线方向； (3)根据“沿电场线方向电势降低”判断电势高低； (4)根据公式 Ep＝qφ(代入正负号)判断电势能大小； (5)根据电场力做功的正负判断电势能的变化或动能的变化； (6)根据电场线或等差等势面疏密判断加速度大小．
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第 1 讲 电场及带电粒子在电场中的运动
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电场PPT课件
产生电荷的方式（电荷守恒定律） 电场力 电场 电场强度及电场线 电势和电势差 等势面 电容及带电粒子在电场中的运动
产生电荷的方式
摩擦起电 接触起电 感应起电
摩擦起电
（1）正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带 电荷； （2）负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶 棒所带电荷；（3）实质：电子从一物体转 移到另一物体；
五、等势面
1．定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。
2．等势面的性质
（1）沿等势面移动电荷时，电场力不做功 （2）电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指 向电势低的等势面 （3）电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势 面疏
（4）任意两个电势不等的等势面不能相交 （5）在同一等势面上移动电荷时，电场力不 做功，这表明电荷受的电场力方向与电荷 的移动方向（在等势面上）始终保持垂直， 所以电场线与等势面垂直．由于沿电场线 方向电势一定降低，所以电场线由高电势
（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电 场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的 正负、电量的大小及受到的电场力无关。
三、真空中点电荷电场强度公式：
F Qq 因为 : E , 又F K 2 q r
Q 所以 : E K 2 r
注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的场强的
大小由点电荷Q及P点到Q的距离r决定，与检验电荷q 无关。 （2）当Q一定时，越靠近Q的点（r越小），场 强越大。
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是 存在很大差异—存在两种电荷 正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少
高三物理一轮复习8带电粒子在电场中的运动(教师版)
思考：如图所示，由绳子连接的小球从一点静止释放，运动到最高点时，若此刻小球突然不受任何力，接下来小球会保持什么状态？（教师可见内容）这种情况下小球运动到点速度为零，所以小球不受任何力后，小球会保持静止状态．思考：如图所示，由绳子连接的小球从一点以一定初速度释放，运动到最高点时，若此刻小球突然不受任何力，接下来小球会保持什么状态？（教师可见内容）这种情况下小球运动到点速度不为零，所以小球不受任何力后，小球会保持匀速直线运动状态．思考：为什么我们总会有物体速度越大惯性越大的错觉？比如汽车速度越大，越难停下来？（教师可见内容）思考：描述相互作用力及平衡力的区别，从相同点跟不同点两个角度说明；不同点可以从作用对象、力学性质、作用效果等方面进行讨论（教师可见内容）相同点：大小相等、方向相反、作用在同一直线上；不同点：平衡力：作用在相同物体，力学性质不一定相同，不一定同时产生，作用效果可抵消；思考：一对大小相等、方向相反、作用在同一直线、作用在不同物体的力，一定是相互作用力吗？为什么？（教师可见内容）不一定，比如下图所示的两个力．思考：牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体加速度为零时的特殊情况吗？（教师可见内容）①牛顿第一定律给出了物体不受力时的运动规律，是牛顿力学的基础；不是牛顿第二定律在物体所受合力为零时的特殊情况；②牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的，而牛顿第二定律是一条实验定律．思考：尝试推导下公式（教师可见内容）根据得到的单位是思考：物体处于超重状态下可能具有的运动状态有哪些？处于失重状态呢？（教师可见内容）物体处于超重状态下可能具有的运动状态有：向上加速或向下减速；物体处于失重状态下可能具有的运动状态有：向上减速或向下加速．思考：最高点，（教师可见内容）以杆为例作分析，假设杆的夹角为，圆半径为则为，则根据可得，与无关，故每个圆环到达思考：下面哪个图是子弹打木块所对应的图像，为什么？甲乙（教师可见内容）如图，相对位移大于木板的对地位移，即：，故甲图正确．思考：推导摩擦力产生的热量为：相对如图，物块置于光滑水平面上，子弹质量为，物块质量为：（教师可见内容）（1）系统机械能不守恒，摩擦做功产生热量，直到二者共速，；摩擦力对子弹做功：共摩擦力对物块做功：；共共思考：对传送带的功能关系进行分析？思考：倾斜传送带上物块能和传送带共速的条件？（教师可见内容）1.传送带足够长2.思考：思考（教师可见内容）电容思考：回答下面的问题．（教师可见内容）场强增大，而点与下极板间的距离不变，则由公式间电势差将增大，而点的电势高于下极板的电势，则知本讲内容大纲如图，当电场力的方向与运动方向在一条直线上时，粒子做加速直线运动或减速直线运动，，．思考：同一个粒子始终能从从板的一端运动到另一端，改变板间距离，电场力做功会改变吗？（教师可见内容）如果Q 一定，会变如果是U 一定，不会变．油滴运动的加速度大小不变、方向水平向平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一个直流电源相连，若一个带电油滴恰1动能变化为零板间往复运动在图装置中，从2，A 正确；间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能板间往复运动，C 错误，D 正确．如图所示为匀强电场的电场强度3，为第内加速度的，将反向加速，图象如图所示：A．带电粒子在前秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误；B．根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在发点，粒子在内的位移为零，回到出发点．故C．由图可知，粒子在D．因为第末粒子的速度刚好减为4如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上时刻释放电子，电子可能在两板间振动时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上时刻释放电子，电子必然打到左极板上若时刻释放电子，在前内，电子受到的电场力向右，向右做匀加速直线5如图所示，平行板电容器水平放置，电源通过二极管给电容充电，上、下极板正中有一小孔，质;;方向位移（匀加速直线运动）：；方向速度（匀加速直线运动）：；．思考：计算时间一定是用水平方向吗？（教师可见内容）不一定;打出板，用水平方向算时间;打到板上，用竖直方向算时间．增大两板间的电势差 B.尽可能使板长长些升高些D.尽可能使板间距离小些如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压加速后垂直进入偏转电场，离开电，两平行板间的距离为，电势差为，板长为．为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量），可采用的方法是（）67带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置，8如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度，在竖直方向上做匀加速直线运动，则在前时间内，时间内，粒子在竖直方向上的位移为．则在前时间时间内，电场力对粒子做的功为，故A错误，B知，前和后电场力做功相9如图，质量相同的带电粒子末速度沿水平方向 B.末速度大小为克服电场力做功为D.重力势能减少了如图甲，两水平金属板间距为10时间内微粒匀速运动，则有：，内，微粒做平抛运动，下降的，时间内，微粒的加速度，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为时刻进入电场的电子，在两板间运动时电大侧位移为一对平行金属板板长为11的“面积”大小等于位移可知．故选BD ．方法二：A. 电子进入电场后做类平抛运动，不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图象如图，根据图象的“面积”大小等于位移可知，各个电子在竖直方向的位移不全相同，故所有电子从右侧的离开电场的位置不全相同．故B. 由图看出，所有电子离开电场时竖直方向分速度C. 由上分析可知，电子离开电场时的速度都相同，动能都相同．故D.时刻进入电场的电子，在在时刻进入电场的电子侧位移最大为②联立①②得：，故且电子恰好在时刻射出电场，应满足的条件是且电子恰好在时刻从板边缘射出电场，其动能增加且电子恰好在时刻射出电场，射出时的速度为，电子在射出电场的过程中，沿电场方向的分速度方向始终不变制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为12故选AD．二、示波器原理及其应用）偏转电极不加电压：从电子枪射出的电子沿直线运动，射到荧光屏中心的点形成亮斑．）仅在或（）加电压：若所加电压稳定，则电子流被加速、偏转后射到直线上某一点，形成一个亮斑（不在中心），如图所示．思考：板间电压随时间变化，电子在电场中受力随着时间变化吗？（教师可见内容）不会，电子的速度足够快，通过时间很短，电子通过电极的过程中，其两端电压视为不变．思考：它与一般粒子在交变电场中地偏转有什么不同吗？（教师可见内容）大部分情况不一样，一般粒子在交变电场中的偏转，时间有可能不是极其短，是可能考虑粒子在电场中运动时，电场在变化．具体是否考虑，需要比较侧移与横移大小．13如图所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．荧光屏上如果只在上加上图甲所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图如果只在上加上图乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况，电子经1415如图所示的示波管，电子由阴极思考：运用动能定理时，可以分别列重力和电场力做的功，那为什么还要用等效重力法呢？（教师可见内容）运用等效重力法，更多的是帮助我们判断运动学状态．思考：如何解释圆周运动关于等效最低点对称．（教师可见内容）关于等效最低点对称的两点，合力做功大小一样，但一正一负，故速度大小对称．简单能量问题16如图，半径为设与之间的夹角为，所以：珠子在等效最低点时具有最大的动能．如图，此时珠子做圆周运动在点，珠子速度为得：．17如图，两点时，静电力和轨道的作用力的合力提供向心力，两点的动能．，由牛顿第二定律有18如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：19一端弯曲的光滑绝缘杆点，求水平外力的最小值．）问中的），求小环运动到点时，绝缘杆对，方向指向圆心．，方向背向圆心20如图所示，在水平地面点后立即撤去轨道，则物块的落地点距离点的水平距离是多21如图所示，光滑绝缘轨道22如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管点（图中未标出点），小物体释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小物体从点沿切线方向23如图所示，一质量为24如图所示，空间存在一匀强电场，其方向与水平方向间的夹角为电场强度大小为此过程增加的电势能等于选项：由题意可知，小球在下落过程中动能不变，而重力做正功，则电场力一定做负功，而，解得：，故B 正确；选项：将电场力分解为沿水平方向和竖直方向，则有竖直分量中产生的电场力D.如图所示，在水平方向的匀强电场中，有一带电体2526如图所示，水平面，可知竖直分速度减小，根据牛顿第二定律知，加速度方向向上，合力向上，根27如图所示，带正电的金属滑块质量为28如图所示，一水平放置的平行板电容器其间距为处返回．根据动能定理29如图所示，平行金属板30在动摩擦因数时的速度大小．球电势能增加量的最大值．31真空中存在电场强度大小为思考：在列能量关系解题时，存在点电荷做功（变力做功）时，你有哪些思考？（教师可见内容）思考一：这个过程点电荷做功是不是等于零；思考二：这部分点电荷做功能不能其他过程算出来；思考三：题干或者图表是不是说了点电荷做功（或者电势能）的大小（或算法）．32如图所示，竖直平面内四分之一光滑圆弧形管道是中垂线，是等势面，与无穷远处的电势两顶点上放置一对等量异种电荷，管道处于等势面上，故小球运动过程中只有重33如图所示，可视为质点的物块。
2018届高三物理二轮题复习课件：专题六 电场 带电粒子在电场中的运动课件 (共23张PPT)
3.(2016全国Ⅲ卷)关于静电场的等势面,下列说法正确的是( B ) A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面, 电场力做正功
4.(2016全国Ⅱ卷)如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带 电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨 迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分 别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc。则( D ) A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>va C.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb
A.将ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ板向左平移,则静电计指针张角减小 B.将M板向右平移,则静电计指针张角增大 C.将M板竖直向下平移,则静电计指针张角减小 D.将M板竖直向上平移,则静电计指针张角增大
例5.(多选)如图所示,两块正对平行金属板M、N与电源相连,N板接地, 在距两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷,如果M板向上平移一 小段距离,则( AD ) A.点电荷受到的电场力变小 B.M板带的电荷量增加 C.P点的电势升高 D.点电荷在P点具有的电势能增加
A.该电场的电场强度大小为������������ C.A 点的电势为 ������
������
������
B.C、B 两点间的电势差为 UCB= ������
������
D.若从 A 点沿 AB 方向飞入一电子,其运动轨迹可能是乙
2018届高三物理二轮复习课件：第8讲 带电粒子在磁场及复合场中的运动 精品
第8讲 带电粒子在磁场及复合 场中的运动
· 教师备用真题 · 高频考点探究 · 教师备用习题
教师备用真题
1．[2015·全国卷Ⅰ] 如图 1-9 所示，一长为 10 cm 的金属棒 ab 用两个完全相同的弹簧水 平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为 0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上 端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为 12 V 的电池相连，电路总电 阻为 2 Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为 0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两 弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了 0.3 cm，重力加速度大小取 10 m/s2.判断开关闭 合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．
C．两粒子在磁场中运动的半径之比为rrba＝12
D．两粒子在磁场中运动的轨迹长度之比为ssba＝23
图 8-6
【答案】BD 【解析】作出带电粒子 a、b 在磁场中运动的轨迹，根据几何关系可知，两粒子运动的轨 道半径之比rrab＝21，由 r＝mqBv可得，两粒子的速度之比为vvab＝21；两粒子在磁场中运动的轨 迹对应的圆心角之比为 1∶3，根据 T＝2qπBm，t＝2θπT 可得，两粒子在磁场中运动的时间之 比为ttab＝13，根据运动的轨迹长度 s＝vt，两粒子在磁场中运动的轨迹长度之比为ssab＝23.
C．B>
3mv aq
图 8-7
B．B<
3，C 正确．
高频考点探究
考点一
通电导体在磁场中的安培力问题
1．一正方形导体框 abcd，其单位长度的电阻值为 r，现将正方形导体框置于如图 8-1 所示的匀强磁场中，磁感应强度的大小为 B，用不计电阻的导线将导体框连接在电 动势为 E、不计内阻的电源两端，则下列关于导体框所受的安培力的描述正确的是
物理高考专题二轮复习专题四第8讲电场及带电粒子在电场中的运动课件
q
(2)电势差的定义式：UAB=
,适用于_________。
WAB
任意电场
q
(取3_)_电_势__差。与电势的关系式：UAB=__φ__A_-_φ__B ，与零电势能点的选
(4)无电关场力做功与电势能变化的关系式：WAB=_____。
-ΔEp
物理高考专题二轮复习专题四第8讲电场及带电粒子在电场 中的运动
物理高考专题二轮复习专题四第8讲电场及带电粒子在电场 中的运动
3.(双选)(2013·天津高考)两个带等量正电的点电荷，固定在图 中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一 点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作 用下运动，取无限远处的电势为零，则( )
物理高考专题二轮复习专题四第8讲电场及带电粒子在电场 中的运动
3.带电粒子在电场中的运动：
(1)加速运动的处理方法：
①对匀加速直线运动，采用_____________________________
的②对方非法;匀变速运动，运用____运__动__学_求公解式。与牛顿第二定律结合
(2)偏转运动的处理方法：运用_________________的思想处
理。
动能定理
A.q由A向O的运动是匀加速直线运动 B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C.q运动到O点时的动能最大 D.q运动到O点时电势能为零
物理高考专题二轮复习专题四第8讲电场及带电粒子在电场 中的运动
【解析】选B、C。根据等量同种正电荷的电场线分布，可知从 A到O的运动过程中电荷q受的电场力方向不变，大小不断变化， 到O点时电场力为零，故q的运动不是匀加速直线运动，是变加 速直线运动，A错；由电场力的方向，知电荷q由A向O运动的 过程中电场力做正功，电势能不断减小，动能不断增大，到O点， 电势能最小，动能最大，B、C对；选无穷远为零势能点，O点 的场强为零，电势为正值，由Ep=qφ知，电荷q在O点的电势 能为负值，D错。
2018年高考物理二轮专题复习课件：第10讲 带电粒子在电场中的运动 (共16张PPT)
,解得 v0=
������������������
(2)在第二象限内,由动能定理得
������ ������ 0 1 qE2x0= ������������0 2 ,解得 2
。
E2=
������������
2������ 0 2
。
-9-
(3)离子进入第四象限后做类平抛运动,在 t= 时 ,沿 x 轴方向上有
(1)求所加电场的电场强度最小值及所对应的电场强度的方向; (2)当所加电场的电场强度为最小值时,求珠子由A到达D的过程 中速度最大时对环的作用力大小; (3)在(1)问电场中,要使珠子能完成完整的圆周运动,在A点至少使 它具有多大的初动能?
2 1 2
1
由 ①②③式得 Ek0= mgd④
8
3
设小球到达 A 点时的动能为 EkA,则 1 EkA=E k0+ mgd⑤
2
由 ④⑤式得
������k ������ ������k0
= 。⑥
3
7
-5-
(2)加电场后,小球从 O 点到 A 点和 B 点,高度分别降低了 和
2
������
3������ 2
-6-
由④⑦ 式得 E=
3������������ 6������
。
解题技法要善于把电学问题转化为力学问题,建立带电粒子在电 场中加速和偏转的模型,能够从带电粒子的受力与运动的关系及功 能关系两条途径进行分析与研究。
-7-
当堂练1 在如图甲所示的平面直角坐标系内,有三个不同的静 电场:第一象限内有由位于原点O的电荷量为Q的点电荷产生的电 场E1(仅分布在第一象限内),第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场 E2,第四象限内有电场强度大小按图乙所示规律变化、方向平行x 4������������ 轴的电场E3,电场E3以沿x轴正方向为正,变化周期T= ������������������ 。一质量 为m、电荷量为q的正离子(重力不计)从(-x0,x0)点由静止释放,进入 第一象限后恰能绕O点做圆周运动。以离子经过x轴时为计时起点, 已知静电力常量为k。求:
高考物理二轮复习课件：专题3考点1电场 带电粒子在电场中的运动
解析 由图知，a 点处的电场线比 b 点处的电场线密集，所以 A 正确； 过 a 点画等势线，与 b 点所在电场线的交点设为 e，由电场线与等势线垂直， 以及沿电场线方向电势降低可知：φb>φe，所以 b 点的电势高于 a 点的电势， 故 B 错误；两个负点电荷在 c 处的合场强为 0，在 d 处的合场强为 E1，竖 直向下，正点电荷在 c、d 处的场强大小均为 E2，方向相反，由电场强度的 叠加原理知 Ec＝E2，Ed＝E2－E1，C 正确；将一个正试探电荷从 d 移到 c， 正点电荷对其不做功，两个负点电荷对其做正功，电势能减小，可得 d 点 电势高于 c 点电势，故 D 正确。
解析
2．(2017·全国卷Ⅲ) (多选)一匀强电场的方向平行于 xOy 平面，平面内 a、b、c 三点的位置如图所示，三点 的电势分别为 10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是 ()
A．电场强度的大小为 2.5 V/cm B．坐标原点处的电势为 1 V C．电子在 a 点的电势能比在 b 点的低 7 eV D．电子从 b 点运动到 c 点，电场力做功为 9 eV
第一部分 专题特训题组
专题三 电场和磁场 考点1 电场 带电粒子在 电场中的运动
经典特训题组
1. (多选)两个相同的负点电荷和一个正点电荷附近的电场线分布如图 所示，c 点是两负点电荷连线的中点，d 点在正点电荷的正上方，c、d 到正 点电荷的距离相等，则( )
A．a 点的电场强度比 b 点的大 B．a 点的电势比 b 点的高 C．c 点的电场强度比 d 点的大 D．c 点的电势比 d 点的低
解析
6．(多选)如图甲，两水平金属板间距为 d，板间电场强度随时间的变 化规律如图乙所示。t＝0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度 v0 沿中线射 入两板间，0～T3时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出， 微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g。关于微粒在 0～ T 时间内运动的描述，正确的是( )
高考物理二轮复习课件：第8讲 电场及带电粒子在电场中的运动(58张)
2.对于带电粒子在电场、磁场 和复合场中的运动问题，要善 于联系力学中的运动模型(类 2.磁场部分：以考查带电粒子 平抛运动和匀速圆周运动)， 在磁场中的圆周运动为主，其 从受力情况、运动规律、能量 次是通电导线在磁场中受安培 转化等角度分析，综合运用动
第 8讲
电场及带电粒子在电场中的运动
1 2 3 4
2． (多选)(2017· 全国卷Ⅲ， 21)一匀强电场的方向平行于 xOy 平面， 平面内 a、 b、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为 10 V、17 V、26 V。下列说法正 确的是 导学号 86084152 ( ABD ) A．电场强度的大小为 2.5 V/cm B．坐标原点处的电势为 1 V C．电子在 a 点的电势能比在 b 点的低 7 eV D．电子从 b 点运动到 c 点，电场力做功为 9 eV
[解析]
本题考查场强与电势的关系、电势能和电场力做功。
Uca ac 垂直于 bc，沿 ca 和 cb 两方向的场强分量大小分别为 E1＝ ac ＝2 V/cm、 Ucb E2＝ bc ＝1.5 V/cm，根据矢量合成可知 E＝2.5 V/cm，A 项正确；根据在匀强电 场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等，有 φ0－φa＝φb－φc，得 φ0＝1 V， B 项正确；电子在 a、b、c 三点的电势能分别为－10 eV、－17 eV 和－26 eV， 故电子在 a 点的电势能比在 b 点的高 7 eV，C 项错误；电子从 b 点运动到 c 点， 电场力做功 W＝(－17 eV)－(－26 eV)＝9 eV，D 项正确。
• •
A．Ea Eb＝4 1 B．Ec Ed＝2 1 C．Wab Wbc＝3 1 D．Wbc Wcd＝1
3
[解析] 点。
2019-2020大二轮高考总复习物理课件第8讲 电场及带电粒子在电场中的运动
解析：本题考查场强与电势．由图可知：ra＝1 m、φa＝6 V
V；rc＝3 m、φc＝2 V；rd＝6 m、φd＝1 V．由点电荷的场强公式
Ec∶Ed＝
1 ra2
∶
1 rb2
∶
1 rc2
∶
1 r2d
＝36∶9∶4∶1，A正确、B错误．由WAB＝
得Wab∶Wbc∶Wcd＝(φa－φb)∶(φb－φc)∶(φc－φd)＝3∶1∶1，故C正
析板间电场强度的变化情况．即抓住公式C＝4επrkSd和C＝QU，U不变 Q不变时，选用E＝4πεrkSQ．
特别提醒：由于平行板电容器两极板间的电场可视为匀强电 涉及带电粒子在平行板中的运动问题，需要综合运用牛顿运动定 析求解．
2－1.(2016·全国乙卷)一平行电容器两极板之间充满云母 流电源上，若将云母介质移出，则电容器D( )
解析：因A、C 两点的电势分别为3V、－3V，可知O点的电 可知D点的电势为 3 V，选项A正确；设过O点的零等势线与x轴 ×0.2sin α＝3；E·22×0.2cos α＝ 3；解得α＝60°；E＝10 6V/m 面正交，故电场场强方向与x轴正方向成θ＝30°角，选项CD正确．
1－4． (多选)(2017·全国卷Ⅲ)一匀强电场的方向平行于 xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分 别为10 V、17 V、26 V．下列说法正确的是( ABD )
满足
电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀减速运动，加速度
qE2＋mg＝ma2 油滴在时刻t2＝2t1的速度为 v2＝v1－a2t1 由①②③④式得 v2＝v0－2gt1
(2)由题意，在t＝0时刻前有 qE1＝mg 油滴从t＝0到时刻t1的位移为 s1＝v0t1＋12a1t21 油滴在从时刻t1到时刻t2＝2t1的时间间隔内的位移为 s2＝v1t1－12a2t21 由题给条件有 v20＝2g(2h) 式中h是B、A两点之间的距离．
新教材高中物理第1章静电场9带电粒子在电场中的运动课件教科版必修第三册
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知识梳理 基础自测
一、带电粒子的加速 1．带电粒子：是指电子、质子和各种离子等微观粒子，由于它 们在电场中所受的电场力 远大于重力，所以研究它们在电场中的运 动时，重力可以忽略。
2．带电粒子在电场中加速(直线运动)的条件：只受电场力作用 时，带电粒子的速度方向与电场强度的方向相同或相反 。
提示：由 eU＝21mv20 a＝eUdm″ d2＝21at2 2l ＝v0t 联立解得 U″＝8Ul2d2＝1 600 V。
带电粒子在电场中运动问题的处理方法 带电粒子在电场中运动的问题实质上是力学问题的延续，从受 力角度看，带电粒子与一般物体相比多受到一个电场力；从处理方 法上看，仍可利用力学中的规律分析，如选用平衡条件、牛顿定律、 动能定理、功能关系、能量守恒等。
思路点拨：(1)因为 v0 平行于电场，所以质子做直线运动。 (2)质子不计重力，用动能定理求解即可。
[解析] 根据动能定理 W＝21mv21－12mv20 而 W＝qEd ＝1.60×10－19×3×105×0.2 J ＝9.6×10－15 J 所以 v1＝ 2mW＋v20
＝ 21×.697.×6×101－0－2715＋5×1062 m/s ≈6×106 m/s 质子飞出时的速度约为 6×106 m/s。
2．处理带电粒子在电场中加速问题的两种方法
可以从动力学和功能关系两个角度分析如下：
动力学角度
功能关系角度
应用知 牛顿第二定律以及匀变速直 功的公式及动能定理
识 线运动公式
适用条 匀强电场，静电力是恒力
件
匀强电场、非匀强电场；静 电力是恒力、变力
【例 1】 如图所示，一个质子以初速度 v0 ＝5×106 m/s 水平射入一个由两块带电的平行 金属板组成的区域。两板距离为 20 cm，设金属 板之间电场是匀强电场，电场强度为 3×105 N/C。质子质量 m＝1.67×10－27 kg，电荷量 q＝1.60×10－19 C。求质 子由板上小孔射出时的速度大小。
2019年高考物理二轮专题复习课件第8讲 电场及带电粒子在电场中的运动
专题整合突破 专题三 电场和磁场
4．(多选)(2018·全国Ⅲ，21)如图，一平行板电容器连接 电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相 静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释 静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下 平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是
专题整合突破
专题三 电场和磁场
第8讲 电场及带电粒子在电场中的
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专题整合突破 专题三 电场和磁场
1．(2018·全国Ⅰ，16)如图，三个固定的带电小球a、b和 离分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm。小球c所受库仑力的合 a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则
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专题整合突破 专题三 电场和磁场
设合力向左，如图所示，
根据相似三角形，得Faca＝Fbcb 联立①②③式得 k＝qqab＝abcc33＝6247。
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专题整合突破 专题三 电场和磁场
2．(多选)(2018·全国Ⅰ，21)图中虚线a、b、c、d、f代 距 相 等 的 一 组 等 势 面 ， 已 知 平 面 b 上 的 电 势 为 2V 。 一 电 子 经 10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正
各虚线电势如图所示，因电场力做负功，故电场方 向向B右对，：沿因电电场子线的方速向度电方势向降未低知，，φc若＝不0。垂直于等势面，如图中 可能到达不了平面 f。
高考物理二轮复习第一部分第9讲电场带电粒子在电场中的运动课件
第9讲 电场、带电粒子在电场中的运动
1．要熟悉各种电场的电场线、等势面分布特点，运 用动力学方法、功能关系解决粒子的运动轨迹和能量变化 问题．
2．对于带电粒子在电场、磁场和复合场中的运动问 题，要善于联系力学中的运动模型(类平抛运动和匀速圆 周运动)，从受力情况、运动规律、能量转化等角度分析， 综合运用动力学方法和功能关系加以解决．
答案：A
第9讲 电场、带电粒子在电场中的运动
考点一 电场力的性质
细研考点 提升素养
1．库仑定律． (1)内容：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用 力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的二 次方成反比，作用力的方向在它们的连线上． (2)公式：F＝kqr1q2 2，k＝9.0×109 N·m2/C2，叫作静电 力常量． (3)适用条件：真空中的点电荷． 点电荷是形状和大小可忽略不计的带电体，当两个带 电体的间距远大于本身的大小时，可以看成点电荷．
第9讲 电场、带电粒子在电场中的运动
细研考点 提升素养
如图所示，E、F、G、H 为
矩形 ABCD 四边的中点，O 为 EG、HF
的交点，AB 边的长度为 d.E、G 两点各固定一等量正点电
荷，另一电荷量为－Q 的负点电荷置于 H 点时，F 点处的
电场强度恰好为零．若将 H 点的负点电荷移到 O 点，则 F
第9讲 电场、带电粒子在电场中的运动
细研考点 提升素养
C．若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大， 则 D 点电场强度也增大
D．若负点电荷的电荷量缓慢减小，则 D 点电场强度 将增大
解析：两个正点电荷在 D 点产生的合场强与负点电 荷在 D 点产生的场强大小相等，方向相反，合场强为 0， 两个正点电荷在 O 点产生的场强为 0，但负点电荷在 O 点产生的场强为 E＝kQr2，若两个正点电荷的电荷量同时 等量地缓慢增大，则 O 点电场强度不变，故 A、B 两项
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[解析]
本题考查场强与电势的关系、电势能和电场力做功。
Uca ac 垂直于 bc，沿 ca 和 cb 两方向的场强分量大小分别为 E1＝ ac ＝2 V/cm、 Ucb E2＝ bc ＝1.5 V/cm，根据矢量合成可知 E＝2.5 V/cm，A 项正确；根据在匀强电 场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等，有 φ0－φa＝φb－φc，得 φ0＝1 V， B 项正确；电子在 a、b、c 三点的电势能分别为－10 eV、－17 eV 和－26 eV， 故电子在 a 点的电势能比在 b 点的高 7 eV，C 项错误；电子从 b 点运动到 c 点， 电场力做功 W＝(－17 eV)－(－26 eV)＝9 eV，D 项正确。
rb＝1
2，
1，选项 A 正确，B 错误；
将一带正电的试探电荷由 a 移动到 b 点做的功 Wab＝q(φa－φb)＝3q(J)，试探电荷 由 b 点移动到 c 点做的功 Wbc＝q(φb－φc)＝q(J)， 试探电荷由 c 点移动到 d 点做功 Wcd＝q(φc－φd)＝q(J)，由此可知，Wab C 正确，D 错误。 Wbc＝3 1，Wbc Wcd＝1 1，选项
5．(多选)(2017· 江苏，8)在 x 轴上有两个点电荷 q1、q2，其静电场的电势 φ 在 x 轴上分布如图所示。下列说法正确的有 导学号 86084155 ( AC ) A．q1 和 q2 带有异种电荷 B．x1 处的电场强度为零 C．负电荷从 x1 移到 x2，电势能减小 D．负电荷从 x1 移到 x2，受到的电场力增大
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高考真题
1．(多选)(2017· 全国卷Ⅰ，20)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势 φ 与该点到点电荷的距离 r 的关系如图所示。电场中四个点 a、b、c 和 d 的电场强 度大小分别为 Ea、Eb、Ec 和 Ed。点 a 到点电荷的距离 ra 与点 a 的电势 φa 已在图 中用坐标(ra，φa)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由 a 点依次经 b、c 点移动到 d 点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为 Wab、Wbc 和 Wcd。下列选项正确的是 导学号 86084151 ( AC )
2.对于带电粒子在电场、磁场 和复合场中的运动问题，要善 于联系力学中的运动模型(类 2.磁场部分：以考查带电粒子 平抛运动和匀速圆周运动)， 在磁场中的圆周运动为主，其 从受力情况、运动规律、能量 次是通电导线在磁场中受安培
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第 8讲
电场及带电粒子在电场中的运动
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4．(2017· 江苏，4)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板 A、B、C 中央 各有一小孔，小孔分别位于 O、M、P 点。由 O 点静止释放的电子恰好能运动到 P 点。现将 C 板向右平移到 P′点，则由 O 点静止释放的电子 导学号 86084154 (A ) A．运动到 P 点返回 B．运动到 P 和 P′点之间返回 C．运动到 P′点返回 D．穿过 P′点
3．(多选)(2017· 天津，7)如图所示，在点电荷 Q 产生的电场中，实线 MN 是 一条方向未标出的电场线，虚线 AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。 设电子在 A、B 两点的加速度大小分别为 aA、aB，电势能分别为 EpA、EpB。下列 说法正确的是 导学号 86084153 ( BC )
2． (多选)(2017· 全国卷Ⅲ， 21)一匀强电场的方向平行于 xOy 平面， 平面内 a、 b、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为 10 V、17 V、26 V。下列说法正 确的是 导学号 86084152 ( ABD ) A．电场强度的大小为 2.5 V/cm B．坐标原点处的电势为 1 V C．电子在 a 点的电势能比在 b 点的低 7 eV D．电子从 b 点运动到 c 点，电场力做功为 9 eV
[解析]
本题考查电子在平行板电容器中的运动。
电子在 A、B 板间的电场中加速运动，在 B、C 板间的电场中减速运动，设 A、B 板间的电压为 U，B、C 板间的电场强度为 E，M、P 两点间的距离为 d， 则有 eU－eEd＝0，若将 C 板向右平移到 P′点，B、C 两板所带电荷量不变，由 U Q 4πkQ E＝ d ＝ ＝ εS 可知，C 板向右平移到 P′时，B、C 两板间的电场强度不变， C0d 由此可以判断，电子在 A、B 板间加速运动后，在 B、C 板间减速运动，到达 P 点时速度为零，然后返回，A 项正确，B、C、D 项错误。
• •
A．Ea Eb＝4 1 B．Ec Ed＝2 1 C．Wab Wbc＝3 1 D．Wbc Wcd＝1
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[解析] 点。
本题考查点电荷电场强度公式、电势、电场力做功及其相关的知识
Q 设点电荷的电荷量为 Q，根据点电荷电场强度公式 E＝k 2，ra r rc rd ＝ 3 6，可知，Ea Eb＝4 1，Ec Ed＝4
• • • •
A．电子一定从A向B运动 B．若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷 C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB D．B点电势可能高于A点电势
• [解析] 本题考查电场力的性质和电场能的性质。 • 电子仅在电场力作用下可能从A运动到B，也可能从B运动 到A，所以A错误；若aA>aB，说明电子在A点受到的电场 力大于在B点受到的电场力，所以A距离点电荷较近，B距 离点电荷较远，又因为电子受到的电场力指向轨迹凹侧， 因此Q靠近M端且为正电荷，B正确；无论Q是正电荷还是 负电荷，若电子从A运动到B，一定是克服电场力做功，若 电子从B运动到A，一定是电场力做正功，即一定有 EpA<EPB，C正确；对于同一个负电荷，电势低处电势能大， B点电势一定低于A点电势，D错误。
专题整合突破
专题三
电场和磁场
要点解读 1.电场部分：以带电粒子运动 轨迹与电场线或等势面间的关 系为核心考查电场的力的性质 和能的性质，以带电粒子在匀 强电场中的加速、偏转为考查 重点，兼顾带电粒子在非匀强 电场中的偏转轨迹分析。
备考对策
1.要熟悉各种电场的电场线、 等势面分布特点，运用动力学 方法、功能关系解决粒子的运 动轨迹和能量变化问题。