2019届高考物理二轮专题复习专题五电场与磁场第1讲电场及带电粒子在电场中的运动课件.ppt

1、专题五 电场与磁场,高考领航,真题剖析,备考跨越,高考领航 过真题 做笔记,真题在线,1.(2018全国卷,16) 如图,三个固定的带电小球a,b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于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( ),D,内容排查: 库仑定律 受力分析 平行四边形定则 心得笔记:,2.(2018全国卷,21)(多选) 图中虚线a,b,c,d,f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V.一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正

2、确的是( ) A.平面c上的电势为零 B.该电子可能到达不了平面f C.该电子经过平面d时,其电势能为4 eV D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2,AB,心得笔记:,AC,内容排查: 安培定则的应用 磁场的叠加 心得笔记:,4.(2017全国卷,18)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v2v1为( ),C,内容排查:

3、带电粒子在有界匀强磁场中的匀速圆周运动 心得笔记:,5.(2018江苏卷,5)如图所示,水平金属板A,B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴( ) A.仍然保持静止 B.竖直向下运动 C.向左下方运动 D.向右下方运动,D,内容排查: 电场线与等势面 电场线疏密与电场强度 电场力、重力的合成 心得笔记:,心得笔记:,真题剖析 析真题 得技法,第1讲 电场及带电粒子在电场中的运动,【典例1】 (2018安徽合肥第二次质检)(多选) 如图所示,竖直平面内有一圆周,其圆心为O,直径AB和CD相互垂直,两个电荷量均为Q的正点电荷放

4、在关于CD对称的圆周上,它们所在半径间的夹角为120.则下列说法正确的是( ),BD,考向一 电场性质的理解与应用,【拓展变式】 在“典例1”中,若将右侧的电荷换为负电荷,电荷量仍为Q,将一电子从C点沿直线CD移动到D的过程中,电子所受电场力大小如何变化,方向如何?电子的电势能怎样变?,解析:等量的异种电荷中垂线上与两电荷连线交点处的电场强度最大,向两侧减小,故电子由C到D的过程中所受电场力先增大后减小,中垂线CD上各点的电场强度水平向右,故电子所受电场力水平向左;中垂线CD是等势面且为零势能面,故电子的电势能始终为零. 答案:见解析,规律总结 1.电场的叠加 (1)电场强度是矢量,电场中某点

5、的几个电场强度的合场强为各个电场强度的矢量和. (2)电势是标量,电场中某点几个电场的电势的总电势为各个电势的代数和. 2.电势和电势能,3.根据粒子轨迹判断粒子的受力及运动情况的三个依据 (1)确定受力方向的依据 曲线运动的受力特征:带电粒子受力总指向曲线的凹侧; 电场力方向与电场强度方向的关系:正电荷的受力方向与电场强度方向同向,负电荷则相反; 电场强度方向与电场线或等势面的关系:电场线的切线方向或等势面的法线方向为电场强度的方向.,(3)判断加速或减速的依据:电场力与速度成锐角(钝角),电场力做正功(负功),速度增加(减小). 4.关于电势的两个结论 (1)沿电场线方向电势降低最快,但是

6、电势降低的方向不一定是电场方向. (2)在匀强电场中,沿同一方向,相等距离上电势变化量相同. 5.有关物理量的“串烧”公式,D,【预测练2】 (2018安徽安庆二模) 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,B,解析: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

7、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,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.,【预测练3】 (2018贵州都匀一中高三模拟)真空中一半径为r0的带电金属球,通过其球心的一直线上各点的电势 分布如图所示,r表示

8、该直线上某点到球心的距离,r1,r2分别是该直线上A,B两点离球心的距离,根据电势图像( -r图像),判断下列说法中正确的是( ) A.该金属球可能带负电 B.A点的电场强度方向由A指向B C.A点的电场强度小于B点的电场强度 D.电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功W=q( 2- 1),解析:由图可知0到r0电势不变,之后电势变小,带电金属球为一等势体,再依据沿着电场线方向电势降低,则金属球带正电,故A错误;A点的电场强度方向由A指向B,A点的电场强度大于B点的电场强度,选项B正确,C错误;正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功W=qUAB=q( 1- 2),故D错误.

9、,B,考向二 与平行板电容器相关的电场问题,【典例2】 (2018北京卷,19)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示.下列说法正确的是( ) A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电 B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小 C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大 D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大,A,规律总结 1.平行板电容器的两类动态问题的分析方法,在直流电路中,电容器相当于断路,其两端电压等于与之并联的支路两端电压;电容器所带的电荷量恒定不变时,极板间的电场强度与极板间距离无关.,2.熟记二

10、级结论,【预测练4】 (2018广东惠州模拟)(多选) 如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态.若某时刻油滴的电荷量开始减小(质量不变),为维持该油滴原来的静止状态应( ) A.给平行板电容器继续充电,补充电荷量 B.让平行板电容器放电,减少电荷量 C.使两极板相互靠近些 D.将上极板水平右移一些,AD,【预测练5】 (2018山东兖矿二中调研) 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,则下列说法正确的是(

11、 ) 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,B,考向三 带电粒子(带电体)在电场中的运动,【典例3】(2018全国卷,21)(多选)如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;两微粒a,b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等.现同时释放a,b,它们由静止开始运动.在随后的某时刻t,a,b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面.a,b间的相互作用和重力可忽略.下列说法正确的是( ) A.a的质量比b的大 B.在t

12、时刻,a的动能比b的大 C.在t时刻,a和b的电势能相等 D.在t时刻,a和b的动量大小相等,BD,审题突破,答案:(1)无法判断,【拓展变式】 若“典例3”中考虑微粒的重力,其他条件不变,则 (1)能否比较a,b质量的大小?,(2)在t时刻微粒的动量大小是否相等? (3)在t时刻微粒的电势能大小是否相等?,解析:(2)由于a,b均由静止开始运动,根据动量定理知,t时刻a,b动量的大小等于这段时间内合外力的冲量的大小,Ia=(qE+mag)t,Ib=(qE-mbg)t,IaIb,故papb. (3)由电势能的公式Ep=q 知,两微粒t时刻电势能大小相等. 答案:(2)papb (3)Epa=E

13、pb,规律总结 解决带电粒子在电场中运动问题的基本思路及注意问题,BD,【预测练7】 (2018宁夏银川一中一模)(多选) 如图所示,匀强电场分布在边长为L的正方形区域ABCD内,M,N分别为AB和AD的中点,一个初速度为v0、质量为m、电荷量为q的带负电粒子沿纸面射入电场.不计粒子的重力.如果带电粒子从M点垂直电场方向进入电场,则恰好从D点离开电场.若带电粒子从N点垂直BC方向射入电场,则带电粒子( ),BD,【预测练8】 (2018广东茂名二模) 如图所示,空间存在电场强度为E、方向水平向右足够大的匀强电场.挡板MN与水平方向所夹角为,质量为m、电荷量为q、带正电的粒子从与M点在同一水平线

14、上的O点以速度v0竖直向上抛出,粒子运动过程中恰好不和挡板碰撞,粒子运动轨迹所在平面与挡板垂直,不计粒子的重力,求:,(1)粒子贴近挡板时水平方向速度的大小;,(2)O,M间的距离.,备考跨越 构网络 练培优,网络构建,培优精练,B,【培优练2】 (2018黑龙江哈尔滨六中高三检测)(多选)A,B两小球质量相等,A球不带电,B球带正电,光滑的绝缘斜面倾角为,图(甲)中,A,B两球用轻质绝缘弹簧相连,图(乙)中,A,B两球用轻质绝缘杆相连,两个装置均处于平行于斜面向上的匀强电场E中,此时A,B两球组成的系统均处于静止状态,轻弹簧、轻杆均与斜面平行,重力加速度大小为g,当撤去匀强电场E的瞬间,则下

15、列说法正确的是( ) A.两图中A,B两球的加速度大小均为gsin B.两图中A球的加速度大小均为零 C.图(乙)中轻杆的作用力一定为零 D.图(甲)、(乙)中B球的加速度大小之比为21,解析:撤去电场前,B球所受的电场力大小为2mgsin ,因弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去电场的瞬间,图(甲)中A球所受合力为零,加速度为零,B球所受合力为2mgsin ,加速度为2gsin ;图(乙)中杆的弹力突变为零,A,B球所受合力均为mgsin ,加速度均为gsin ,故图(甲)中B球的加速度是图(乙)中B球加速度的2倍,故A,B错误,C,D正确.,CD,【培优练3】 (2018咸阳五校高三联考)如图(甲)所示,两平行金属板MN,PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图(乙)所示的随时间做周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,在t=0时刻,一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,粒子射入电场时的速度为v0,t=T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场.则( ),A,