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,*,课前演练,考点突破,*,专题五带电粒子在电场中的运动,1,考情分析,2015,2016,2017,带电粒子在电场中的运动,T2,：静电现象,T7,：匀强电场、电场力,T8,：电场强度、电势,T3,：电场强度、电场线、等势面、电势,T4,：带电粒子在平行板电容器中的直线运动,T8,：双电荷的,x,图象,2,命题解读,本专题共,8,个考点，其中静电现象电荷守恒定律，库仑定律，电场线、电势能、电势、等势面，电场强度、点电荷的场强、电势差，带电粒子在匀强电场中的运动，电容等考点为高频考点。从近三年命题情况看，其特点为：,(1),注重基础、联系实际。如以库仑定律、电容器等基础知识命题考查理解能力；以静电现象、静电透镜等结合实际问题倡导学以致用。,(2),突出方法。如以电场叠加、电场线命题，凸显对称思想；以静电场中的图象命题，考查学生的推理能力。,整体难度中等,，,命题指数,，,复习目标是达,B,必会。,3,1.,(2017,江苏清江中学期中,),真空中两个点电荷的相互作用力为,F,，若把其中一个电荷的带电量减少一半，同时把它们之间的距离减少一半，则它们之间的作用力变为,(,),A.2,F,B.4,F,C.8,F,D.,无法确定,答案,A,4,2.(,多选,),(2017,南京、盐城模拟,),下列选项中所描述的,a,、,b,两点的电场强度和电势均相同的是,(,),图,1,A.,离正点电荷等距的任意两点,a,、,b,，如图甲所示,B.,两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的两点,a,、,b,，如图乙所示,C.,两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的两点,a,、,b,，如图丙所示,D.,静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点,a,、,b,，如图丁所示,5,解析,图甲中,a,、,b,两点的电势相等,，,电场强度大小相等但方向不同,，,A,错误；图乙中,，,两个等量异种点电荷连线的中垂线为等势线,，,a,、,b,两点的电场强度大小相等,，,方向均与等量异种点电荷的连线平行且向左,，,所以,a,、,b,两点的电势和电场强度均相同,，,B,正确；图丙中,，,根据对称性,，,a,、,b,点电势相等,，,电场强度大小相等但方向相反,，,C,错误；图丁中,，,导体达到静电平衡时,，,导体内部电势处处相等,，,电场强度处处为零,，,D,正确。,答案,BD,6,3.,(2016,江苏常州市检测,),复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂覆一层有机光导体,OPC(,没有光照时,OPC,是绝缘体，受到光照时变成导体,),制成的。复印机的基本工作过程是：,(1),在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带上正电；,(2),文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成,“,静电潜像,”,；,(3),鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；,(4),鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上。以下说法正确的是,(,),图,2,7,A.,步骤,(1),中发生了静电感应现象,B.,步骤,(2),中发生了局部导电现象,C.,步骤,(3),中发生了静电平衡现象,D.,步骤,(4),中发生了静电屏蔽现象,解析,步骤,(1),过程不是静电感应现象,，,选项,A,错误；步骤,(2),过程发生了局部导电现象,，,选项,B,正确；步骤,(3),中有电荷的移动,，没有发生静电平衡现象，选项,C,错误；步骤,(4),中不是静电屏蔽现象,，,选项,D,错误。,答案,B,8,4.,(,多选,),(2017,江苏南通中学模拟,),如图,3,所示，在两等量异种点电荷的电场中，,MN,为两电荷连线的中垂线，,a,、,b,、,c,三点所在直线平行于两电荷的连线，且,a,与,c,关于,MN,对称、,b,点位于,MN,上，,d,点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是,(,),图,3,9,A.,b,点场强大于,d,点场强,B.,b,点场强小于,d,点场强,C.,a,、,b,两点间的电势差等于,b,、,c,两点间的电势差,D.,试探电荷,q,在,a,点的电势能小于在,c,点的电势能,解析,在两等量异号电荷连线上,，,中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上,，,中间点电场强度最大；所以,b,点场强小于,d,点场强,，,选项,A,错误,，,B,正确；由对称性可知,，,a,、,b,两点的电势差等于,b,、,c,两点间的电势差,，,故选项,C,正确；因,a,点的电势高于,c,点的电势,，,故试探电荷,q,在,a,点的电势能大于在,c,点的电势能,，,选项,D,错误。,答案,BC,10,(1),由轨迹向合外力的方向弯曲，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,E,p,q,(,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场强大小，再根据牛顿第二定律可以判断加速度大小。,由电场中的,“,点、线、面、迹,”,判断相关问题,11,【例,1,】,(2017,无锡模拟,),如图,4,所示，示波管的聚焦电场是由电极,A,1,、,A,2,、,A,3,、,A,4,形成的，实线为电场线，虚线为等势线，,x,轴为该电场的中心轴线。一个电子从左侧进入聚焦电场，曲线,PQR,是它的运动轨迹，则,(,),图,4,12,A.,电场中,Q,点的电场强度小于,R,点的电场强度,B.,电场中,P,点的电势比,Q,点的电势低,C.,电子从,P,运动到,R,的过程中，电场力对它先做正功后做负功,D.,若电子沿着,x,轴正方向以某一速度进入该电场，电子有可能做曲线运动,13,解析,由电场线分布的疏密程度可知,，,电场中,Q,点的电场强度大于,R,点的电场强度,，,选项,A,错误；沿电场方向电势越来越低,，,选项,B,正确；电子从,P,运动到,R,的过程中,，,电场力对它一直做正功,，,选项,C,错误；若电子沿着,x,轴正方向以某一速度进入该电场,，,电子一定做直线运动,，,选项,D,错误。,答案,B,14,【变式,1,】,(2017,江苏如东高级中学学情调研,),如图,5,，,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,a,a,、,a,b,、,a,c,，速度大小分别为,v,a,、,v,b,、,v,c,，则,(,),图,5,A.,a,a,a,b,a,c,，,v,a,v,c,v,b,B.,a,a,a,b,a,c,，,v,b,v,c,v,a,C.,a,b,a,c,a,a,，,v,b,v,c,v,a,D.,a,b,a,c,a,a,，,v,a,v,c,v,b,15,答案,D,16,1.,平行板电容器动态问题的分析思路,平行板电容器及其动态分析问题,2.,平行板电容器问题的一个常用结论：电容器充电后断开电源，在电容器所带电荷量保持不变的情况下，电场强度与极板间的距离无关。,17,【例,2,】,(2017,江苏清江中学高三第四次月考,),如图,6,所示，平行板电容器与电动势为,E,的直流电源连接，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下极板竖直向下移动一小段距离，则,(,),图,6,18,A.,平行板电容器的电容将变大,B.,静电计指针张角变小,C.,带电油滴的电势能增加,D.,若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变,19,答案,D,20,【变式,2,】,(2017,江苏省淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市联考,),在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图,7,所示。现保持,B,板不动，适当移动,A,板，发现静电计指针张角减小，则,A,板可能是,(,),图,7,A.,右移,B.,左移,C.,上移,D.,下移,21,答案,A,22,1.,v,t,图象：,根据,v,t,图象的速度变化、斜率变化,(,即加速度大小的变化,),，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。,静电场中的三类图象问题,2.,x,图象,(1),电场强度的大小等于,x,图线的斜率大小，电场强度为零处，,x,图线存在极值，其切线的斜率为零。,(2),在,x,图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。,(3),在,x,图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用,W,AB,qU,AB,，进而分析,W,AB,的正负，然后作出判断。,23,3.,E,x,图象,(1),反映了电场强度随位移变化的规律。,(2),E,0,表示场强沿,x,轴正方向；,E,0,表示场强沿,x,轴负方向。,(3),图线与,x,轴围成的,“,面积,”,表示电势差，,“,面积,”,大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定。,24,【例,3,】,(,多选,),(2017,江苏盐城中学模拟,),两个点电荷,Q,1,和,Q,2,固定在,x,轴上,O,、,D,两点，两者之间连线上各点电势高低如图,8,中曲线所示,(,OB,BD,),，取无穷远处电势为零，由图可知,(,),图,8,A.,B,点电场强度为零,B.,Q,1,为负电荷，,Q,2,为正电荷,C.,Q,1,电荷量一定大于,Q,2,电荷量,D.,将电子沿,x,轴从,A,点移到,C,点，电场力一直做正功,25,解析,因为,x,图线的斜率等于电场强度大小,，,所以,B,点电场强度不为零,，,选项,A,错误；因,B,点左侧电势为负,，,右侧电势为正,，,故可知,Q,1,为负电荷,，,Q,2,为正电荷,，,选项,B,正确；因电势为零的位置离,D,点较近,，,故,Q,1,电荷量一定大于,Q,2,电荷量,，,选项,C,正确；将电子沿,x,轴从,A,点移到,C,点,，,电势一直升高,，,电势能降低,，,则电场力一直做正功,，,选项,D,正确。,答案,BCD,26,【变式,3,】,(2017,江苏省泰州中学高三上学期摸底考试,),如图,9,甲所示，直线上固定两个正点电荷,A,与,B,，其中,B,带,Q,的电荷量，,C,、,D,两点将,A,、,B,连线三等分，现有一个带负电的粒子从,C,点开始以某一初速度向右运动，不计粒子所受的重力，并且已知该粒子在,C,、,D,间运动的速度,v,与时间,t,的关系图象如图乙所示，则,A,点电荷的电荷量可能是,(,),图,9,A.,5,Q,B.,3,Q,C.,2,Q,D.,Q,27,答案,A,28,1.,带电粒子,(,或带电体,),在电场中做直线运动,带电粒子在电场中的运动问题分析,29,2.,带电粒子在电场中的偏转规律,30,3.,带电粒子在交变电场中运动分析,三种情况,带电粒子做单向直线运动,(,牛顿运动定律求解,),带电粒子做往返运动,(,分段研究,),带电粒子做偏转运动,(,根据交变电场特点分段研究,),两个关系,力和运动关系；,功能关系,分析关键,注意粒子运动的周期性和对称性特征，确定与物理过程相关的临界条件,31,【例,4,】,(2017,江苏徐州、宿迁、连云港、淮安四市高三模拟,),如图,10,甲所示，极板,A,、,B,间电压为,U,0,，极板,C,、,D,间距为,d,，荧光屏到,C,、,D,板右端的距离等于,C,、,D,板的板长。,A,板,O,处的放射源连续无初速地释放质量为,m,、电荷量为,q,的粒子，经电场加速后，沿极板,C,、,D,的中心线射向荧光屏,(,荧光屏足够大且与中心线垂直,),，当,C,、,D,板间未加电压时，粒子通过两板间的时间为,t,0,；当,C,、,D,板间加上图乙所示电压,(,图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