2021届高考物理二轮复习PPT-专题四电场及带电粒子在电场中的运动

【解析】选A、C。D、E两点电场,是A、B两正点电荷的电场与C点的负点电荷的电 场的叠加。A、B两正点电荷在D点和E点的合场强大小相等,方向相反,C点的负点 电荷在D点和E点的场强大小相等,方向不同,所以,D点和E点的合场强大小相等,方 向不同,A正确,B错误;D点和E点在-Q的等势面上,同时关于两正点电荷对称,所以D 点和E点的电势相等,C正确;根据电势能的计算公式Ep=qφ,可知负电荷在D点和E 点的电势能相同,D错误。
2.应用规律: 平行板电容器的两类动态问题的分析方法:
【典例】(综合性)(2020·日照一模)如图所示，平行板电容器经开关S与电池连 接，电源负极接地，a处有一带电量非常小的固定点电荷，S是闭合的，φa表示a 点的电势，F表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B板向下稍微移动，使两 板间的距离增大，则 ( ) A.φa变大，F变大 B.φa变大，F变小 C.φa不变，F不变 D.φa不变，F变小
专题四 电场与磁场
知识方法·通关必备
【必备知识建体系】
【解题思维明方法】 方法1:挖补法 求解带电体间的库仑力时,可假想带电体是在一个规则带电体上,挖掉或增添另一 个规则带电体得到的。 方法2:类比法 分析带电析求 解。
方法3:假设法 分析平行板电容器问题时,遇到变量较多的情况,可先假设其中某个物理量不变。 方法4:正交分解法 分析匀变速曲线运动时,可将曲线运动分解到两个垂直的方向上,然后分析两个分 运动。
2. (电场的叠加)(多选)如图所示,在光滑绝缘水平面上,A、B和C为等边三角形 ABC的顶点,A、B固定正点电荷+Q,C固定负点电荷-Q,D、E是A、B连线上的两点, 且AD=DE=EB。则( ) A.D点和E点的电场强度大小相等 B.D点和E点的电场强度方向相同 C.D点和E点的电势相等 D.将负电荷从D点移到E点,电势能增加
【解析】选B。将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离,导致极板间
距减小,根据C= r S 知,d减小,则电容增大,故A错误;电势差不变,d减小,则电场
4kd
强度增加,P点与下极板的电势差变大,则P点的电势增大,因为该油滴带负电荷,
则电势能减小,故B正确;静电计测量的是电容器两端的电势差,因为电容器始终
【解析】选B。由于开关S闭合，电压UAB保持不变，随B极板下移，两极板之间的 距离增大，根据E= U 可知两极板之间的电场强度E减小，则电场力F=qE变小；
d
根据UAa=EhAa可知UAa减小，由于UAB=UAa+UaB，所以UaB增大，由题图可知电源 的负
极接地，故B板的电势为0，即φB=0，又UaB=φa-φB，所以φa=UaB增大，故B正 确，A、C、D错误。故选B。
【解析】选B、D。由库仑定律可知,电场力在两点电荷的连线上,则带正电的场 源电荷所在位置如图所示,因为场源电荷带正电,所以M点的检验电荷带正电,N点 的检验电荷带负电;又因为M、N两点检验电荷的电荷量大小未知, 由F=qE可知,F1、F2的大小无法比较,故A错误,B正确;以无穷远处的 电势为0,带正电的场源电荷周围的电势φ为正值,由Ep = qφ可知, M点的检验电荷的电势能为正值,N点的检验电荷的电势能为负值,所以M点检验电 荷的电势能大于N点检验电荷的电势能,故C错误;若将M点处检验电荷沿MN连线从 M点移到N点,因为MN连线上的电势先升高后降低,则带正电的检验电荷的电势能 一定先增大后减小,故D正确。
【解析】选B。由于等量异种电荷的中垂面上任一点的电场强度方向均与两电荷 连线平行且由正电荷指向负电荷,即方向竖直向下,又由几何关系知,A、B、C三点 与两电荷的距离相等,所以A、B、C三点电场强度大小相等,方向相同,故A错;等量 异种电荷的中垂面为等势面,故A、B、C、O四点电势相等,故B对;由于连线上M点 电场强度大于O点电场强度,而O点电场强度大于A点电场强度,所以M点电场强度大 于A点电场强度,C错;连线上O点电势高于N点电势,而O点电势等于B点电势,即B点 电势高于N点电势,正电荷从N点移到B点,即为从低电势点移向高电势点,电场力做 负功,故D错。
【加固训练】 (多选)(2019·全国卷Ⅲ)如图,电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在正方体 的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。则( ) A.a点和b点的电势相等 B.a点和b点的电场强度大小相等 C.a点和b点的电场强度方向相同 D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加
【解析】选B、C。两个点电荷间的电场线分布是由q指向-q的,根据正方体的特 点可知在这四点所在平面上a点和b点所处电场线是关于q和-q连线对称的,且b点 距离正电荷q较a点更近,沿电场线方向电势逐渐降低,故b点电势高于a点电势,故 A项错误。如图所示,两点电荷在a、b两点所产生合场强大小相等,方向相同,故B、 C项正确。负电荷从a点移动到b点,由电势低的地方移动到电势高的地方,电场力 做正功,电势能减小,故D项错误。
考向二 与平行板电容器相关的电场问题(综合提能)
作者尤其着力刻画了荆轲这一侠士形象，对这一形象作者持敬仰、歌颂的态度：他反抗强暴、有胆有识、大智大勇、视死如归，是一个英雄形象。
【建模型】研典题 无从知道,那何以见得这姑娘的美?
1.韩愈所说的“师”，有其独特含义，明确自己所说的老师不是指启蒙教师的句子是：彼童子之师，授之书而习其句读者，非吾所谓传其道解其惑者也。
【解析】选C。根据C=
rS 4kd
可知当产品厚度减小,导致εr减小时,电容器的电容C
减小,A错误;根据Q=CU可知极板带电量Q减小,有放电电流从a向b流过,B错误,C正
确;因两板之间的电势差不变,板间距不变,所以两板间电场强度为E= U 不变,D错
d
误。
2.(定电量问题)(多选)(2020·南昌一模)如图为某一机器人上的电容式位移传感 器工作时的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电 容器两极板之间移动,连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化,进而能测 出电容的变化,最后就能探测到物体位移的变化,若静电计上的指针偏角为θ,则 被测物体( ) A.向左移动时,θ增大 B.向右移动时,θ增大 C.向左移动时,θ减小 D.向右移动时,θ减小
【解析】选A、C。根据C= r S 可知,将CD板间的有机玻璃板抽出,即减小电介质,
4kd
其他条件不变,则会导致电容变小,故A正确;将CD板间的有机玻璃板抽出过程中, 电容减小,由C= Q 可知,CD板间电压变大,则电容器CD处于放电状态,那么电容器
U
AB间的电量增加,则其电压会增大,因此电场强度也增大,因B板接地,电势为零,
与电源相连,则电势差不变,所以静电计指针张角不变,故C错误;若先将电容器上
极板与电源正极的导线断开,则电荷量不变,再将下极板左移一小段距离,正对面
积S减小,根据E= U Q ,4知k电Q场强度变大,则油滴所受电场力变大,故D
错误。
d Cd rS
2.(多选)如图,电路中A、B、C、D是完全相同的金属极板,P是AB板间的一点,在 CD板间插有一块有机玻璃板。闭合开关,电路稳定后将开关断开。现将CD板间的 玻璃板抽出,下列说法正确的是 ( ) A.金属板CD构成电容器的电容减小 B.P点电势降低 C.玻璃板抽出过程中,电阻R中有向右的电流 D.AB两板间的电场强度减小
3. (电势与等势面)如图所示,两个等量异种点电荷分别位于P、Q两点,P、Q两点 在同一竖直线上,水平面内有一正三角形ABC,且PQ连线的中点O为三角形ABC的中 心,M、N为PQ连线上关于O点对称的两点,则下列说法中正确的是 ( ) A.A、B、C三点的电场强度大小相等但方向不同 B.A、B、C三点的电势相等 C.M点电场强度小于A点电场强度 D.将一正点电荷从N点移到B点,电场力做正功
（2。二【学）会《模新逍诗遥的型游鉴》赏】方法平。 行板电容器的两类模型
问： 是什么造成了她的悲剧？诗人对这个社会怀着怎样的感情？齐读11节，读出诗人的憎恨之情。
1.模型图解 诗人运用这样的手法，是为了突出她怎样的品质？
10.《离骚》中表明作者在黑暗混乱社会中烦闷失意，走投无路的两句： 辞：1．辞曰：臣之壮也，犹不如人（推辞） A．信息技术的发展为共享经济的发展提供了内驱力，而信息技术发展的不成熟限制了共享经济的发展，因此，提高信息技术成为发展共享经济的首要任务。 民生各有所乐兮，余独好修以为常。 “机会只偏爱有准备的头脑。” 微：1．则名微而众寡（细小，轻微 荆轲刺秦王的故事发生在战国末期的公元前227年，即秦统一中国之前的六年。当时，秦已于公元前230年灭韩，又在公元前228年破赵，秦统一天下的大局已定。
方法5:对称法 带电粒子在电场、磁场中运动时,运动轨迹往往具有对称性,注意应用对称的特点 确定长度、角度的大小关系。
第7讲 电场及带电粒子在电场 中的运动
考向一 电场的基本性质(基础保分) 【建模型】通规律 【模型】常见的电场 1.模型图解
2.应用规律: 电场强度、电势、电势能的对比
【练类题】重拓展 1.(点电荷的电场)(多选)(2020·泉州一模)在真空中某正点电荷的电场中,将两 个不同的检验电荷分别置于M、N两点,两检验电荷所受电场力方向如图所示(不 计检验电荷间相互作用),下列说法正确的是 ( ) A.N处检验电荷带负电且F2 > F1 B.两检验电荷带异种电荷 C.M点检验电荷的电势能小于N点检验电荷的电势能 D.若将M点处检验电荷沿MN连线从M点移到N点, 其电势能一定先增大后减小
所以P点的电势会变大,故B、D错误;由于电容器CD处于放电状态,则电阻R中有向
右的电流,故C正确。
考向三 带电粒子在电场中的运动(综合提能) 【建模型】研典题 【模型】 1 带电粒子在电场中的偏转
1.模型图解
2.应用规律: 类平抛运动的处理思路 (1)处理方法:分解成相互垂直的两个方向上的直线运动,类似于平抛运动; (2)运动规律: ①沿初速度方向做匀速直线运动, ②沿电场力方向,做匀加速直线运动,a=q E q U 。
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【典例1】(综合性) (2019·全国卷Ⅱ)如图,两金属板P、Q水平放置,间距为d。两金属板正中间有一水 平放置的金属网G,P、Q、G的尺寸相同。G接地,P、Q的电势均为φ(φ>0)。质量 为m,电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置,以速度v0平行于纸面 水平射入电场,重力忽略不计。
【名师点睛】平行板电容器问题的分析思路
(1)平行板电容器的两极板间为匀强电场,电场强度通过E= U
(2)电容器的电容与电荷量的关系通过C= Q 分析。
d
(3)平行板电容器的电容大小由C= r S
U
决定。
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分析。
【练类题】重拓展 1.(定电压问题) (2020·和平区一模)在生产纺织品、纸张等绝缘材料时,为了实时监控其厚度,通 常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下 两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上(电源电压小于材 料的击穿电压)。当流水线上通过的产品厚度减小时,下列说法正确的是( ) A.A、B平行板电容器的电容增大 B.A、B两板上的电荷量变大 C.有电流从a向b流过灵敏电流计 D.A、B两板间的电场强度变大
Q 可知电荷量Q不变时,U增
U
加,则θ增加,故B正确,D错误。
【加固训练】 1.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,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。 现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的( ) A.平行板电容器的电容将变小 B.带电油滴的电势能将减小 C.静电计指针张角变小 D.若将上极板与电源正极断开后再将下极板左移一小段距离,则带电油滴所受电 场力不变
【解析】选B、C。由公式C= r S ,可知当被测物体带动电介质板向左移动时,导
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致两极板间电介质增加,则电容C增加,由公式C=
Q
可知电荷量Q不变时,U减小,则
θ减小,故A错误,C正确;由公式C= r,S可知当被测U 物体带动电介质板向右移动
4kd
时,导致两极板间电介质减少,则电容C减小,由公式C=