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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,返回,专项六 电场,抓基础,探技法,研考向,提能力,第1页,第1页,备考方向要明了,主要问题,综合应用动力学办法和功效关系处理带电粒子在电场中运动问题,主要考点,对电场力性质和能性质理解；,带电粒子在电场中加速和偏转问题；,带电粒子在电场中临界问题,主要办法,抱负化模型、比值定义法。类比法。运动合成与分解办法,第2页,第2页,主要策略,在复习本专项时，应“抓住两条主线、明确一类运动、利用两种办法”处理相关问题。两条主线是指相关电场力性质物理量电场强度和能性质物理量电势和电势能；一类运动是指类平抛运动；两种办法是指动力学办法和功效关系,第3页,第3页,第4页,第4页,第5页,第5页,第6页,第6页,第7页,第7页,第8页,第8页,第9页,第9页,第10页,第10页,第11页,第11页,第12页,第12页,第13页,第13页,第14页,第14页,3,电势能,电场力做正功，电荷,(,无论正电荷还是负电荷,),从电势能较大处移向电势能较小处；反之，假如电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小处移向电势能较大处。,第15页,第15页,1,双选,空间存在匀强电场，有一电荷量为,q,、质量为,m,粒子从,O,点以速率,v,0,射入电场，运动到,A,点时速率为,2,v,0,。既有另一电荷量为,q,、质量为,m,粒子以速率,2,v,0,仍从,O,点射入该电场，运动到,B,点时速率为,3,v,0,。若忽略重力影响，则,(,),A,在,O,、,A,、,B,三点中，,B,点电势最高,B,在,O,、,A,、,B,三点中，,A,点电势最高,C,OA,间电势差比,BO,间电势差大,D,OA,间电势差比,BO,间电势差小,第16页,第16页,答案：,AD,第17页,第17页,第18页,第18页,对平行板电容器相关物理量,Q,、,E,、,U,、,C,进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量，明确它们因果关系。普通可把这类问题分为两种情况来分析：,第19页,第19页,第20页,第20页,第21页,第21页,2,双选,如图,5,1,所表示，两块平行金属板正,对着水平放置，两板分别与电源正、负极,相连。当开关闭合时，一带电液滴正好静 图,5,1,止在两板间,M,点。则,(,),A,当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止,B,当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降,C,开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止,D,开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降,第22页,第22页,答案：,BC,第23页,第23页,第24页,第24页,1.,运动学观点,指用匀变速运动公式来处理实际问题，普通有两种情况：,(1),带电粒子初速度方向与电场线共线，则粒子做匀变速直,线运动；,(2),带电粒子初速度方向垂直电场线，则粒子做匀变速曲,线运动,(,类平抛运动,),。,第25页,第25页,2,功效观点,首先对带电体受力分析，再分析运动形式，然后再依据详细情况选取公式计算。,(1),若选取动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力做功,还是变力做功，同时要明确初、末状态及运动过程中动能增量。,(2),若选取能量守恒定律，则要分清带电体在运动中共有多少,种能量参与转化，哪些能量是增长，哪些能量是减少。,第26页,第26页,第27页,第27页,第28页,第28页,第29页,第29页,第30页,第30页,第31页,第31页,第32页,第32页,规范解题,由带电粒子运动轨迹能够看出其靠近,P,、,Q,两电荷时均受到库仑斥力作用，因此,P,、,Q,两点电荷电性相同，选项,A,错误；由于,a,点等势面比,b,点等势面密，故,a,点场强大，选项,B,正确；由于两点电荷带等量同种电荷，从图像能够看出,c,点与,a,点电势相等，经判断可知带电粒子在,a,点电势能等于在,c,点电势能，选项,C,错误；若带电粒子从,b,点向,a,点运动，电场力做负功，其电势能增长，动能减小，选项,D,正确。故选,BD,。,第33页,第33页,命题视角,2,双选,(,江苏高考,),一粒子从,A,点射入,电场，从,B,点射出，电场等势面和粒子,运动轨迹如图,5,4,所表示，图中左侧前三,个等势面彼此平行，不计粒子重力。下,列说法正确有,(,),图,5,4,A,粒子带负电荷,B,粒子加速度先不变，后变小,C,粒子速度不断增大,D,粒子电势能先减小，后增大,第34页,第34页,自主尝试,依据电场线与等势面垂直并指向电势低等势面，可大体画出电场线形状，粒子在电场力作用下轨迹向下弯曲，依据曲线运动特点，能够阐明电场力指向轨迹内侧，与场强方向相反，因此粒子带负电，,A,正确；等势面先是平行等距，后变得稀疏，则电场强度先是匀强电场，后场强变小，即电场力先不变，后变小，,B,正确；依据电场力做功,W,qU,，电场力做负功，因此粒子速度减小，,C,错误；电场力始终做负功，由功效关系可知，粒子电势能始终增长，因此,D,错误。故选,AB,。,第35页,第35页,冲关锦囊,对电场中以电场线、粒子运动轨迹线、等势线,(,等势面,),等为研究对象进行分析或推断带电粒子在电场中运动性质。普通有两种办法：一是依据电场线或等势面分布情况拟定电场强弱，借助电场线方向判断电势高下，由粒子电性和运动轨迹判断电场力做正功还是负功，从而拟定电势能和动能改变情况；二是依据,“,轨迹向合外力方向弯曲,”,，由题给带电粒子电性及轨迹偏转方向去拟定电场力方向，然后结合运动路径判断电场力做功情况，以及电势能和动能改变情况。,第36页,第36页,第37页,第37页,命题视角,1,(,福建高考,),反射式速调管是惯用微,波器件之一，它利用电子团在电场中振荡,来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。,如图,5,5,所表示，在虚线,MN,两侧分别存在着方,向相反两个匀强电场，一带电微粒从,A,点由,静止开始，在电场力作用下沿直线在,A,、,B,两点 图,5,5,间往返运动。已知电场强度大小分别是,E,1,2.010,3,N/C,和,E,2,4.010,3,N/C,，方向如图所表示，带电微粒质量,m,1.010,20,kg,，带电量,q,1.010,9,C,，,A,点距虚线,MN,距离,d,1,1.0 cm,，不计带电微粒重力，忽略相对论效应。求：,第38页,第38页,(1),B,点距虚线,MN,距离,d,2,；,(2),带电微粒从,A,点运动到,B,点所经历时间,t,。,第39页,第39页,第40页,第40页,答案,(1)0.50 cm,(2)1.510,8,s,第41页,第41页,命题视角,2,如图,5,6,所表示，虚线,MN,下方存在竖直向,上匀强电场，场强大小,E,210,3,V/m,，电,场区域上方有一竖直放置长为,L,0.5 m,轻质,绝缘细杆，细杆上下两端分别固定一个带电,小球,A,、,B,，它们质量均为,m,0.01 kg,，,A,球带正电，图,5,6,电荷量为,q,1,2.510,4,C,；,B,球带负电，电荷量为,q,2,510,5,C,，,B,球到,MN,距离,h,0.05 m,。现将轻杆由静止释放,(,g,取,10 m/s,2,),，求：,第42页,第42页,(1),B,球进入匀强电场、,A,球未进入匀强电场过程,B,球加速度,大小；,(2),小球从开始运动到,A,球刚进入匀强电场过程时间；,(3),B,球向下运动离,MN,最大距离。,第43页,第43页,第44页,第44页,第45页,第45页,答案,(1)15 m/s,2,(2)0.3 s,(3)1.3 m,第46页,第46页,冲关锦囊,处理带电粒子在电场中运动问题。首先要注意区分不同物理过程，搞清在不同过程中粒子受力情况和运动情况。在解题时主要能够从以下两条线索展开：,(1)力和运动关系依据带电粒子受到电场力，用牛顿第二,定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子速度、位移,等，这条线索通常适合用于受恒力作用下做匀变速直线运动情况。,(2)功和能关系依据电场力对带电粒子所做功引发带电粒子,能量改变，利用动能定理研究全过程中能转化，研究带电粒,子速度改变、经历位移等。这条线索也适合用于非匀强电场。,第47页,第47页,第48页,第48页,命题视角,1,如图,5,7,所表示，水平放置平行板电,容器，本来两板不带电，上极板接地，它,极板长,L,0.1 m,，两板间距离,d,0.4 cm,，,有一束由相同微粒构成带电粒子流以相 图,5,7,同初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用粒子能落到下极板上，已知粒子质量,m,2.010,6,kg,，电荷量,q,1.010,8,C,，电容器电容,C,1.010,6,F,，若第一个粒子刚好落到下极板中点,O,处，取,g,10 m/s,2,。求：,第49页,第49页,(1),则带电粒子入射初速度大小；,(2),两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落在下极,板右边沿,B,点；,(3),落到下极板上带电粒子总个数。,第50页,第50页,第51页,第51页,第52页,第52页,答案,(1)2.5 m/s,(2)1.510,3,V/m,(3)601,个,第53页,第53页,命题视角,2,如图,5,8,所表示直角坐标系中，在,直线,x,2,l,0,到,y,轴区域内存在着两个大,小相等、方向相反有界匀强电场，其,中,x,轴上方电场方向沿,y,轴负方向，,x,轴 图,5,8,下方电场方向沿,y,轴正方向。在电场左边界上,A,(,2,l,0,，,l,0,),到,C,(,2,l,0,，,0),区域内，连续分布着电量为,q,、质量为,m,粒子。从某时刻起由,A,点到,C,点间粒子，依次连续以相同速,第54页,第54页,度,v,0,沿,x,轴正方向射入电场。若从,A,点射入粒子，正好从,y,轴上,A,(0,，,l,0,),沿,x,轴正方向射出电场，其轨迹如图虚线所表示。不计粒子重力及它们间互相作用。,(1),求匀强电场电场强度,E,；,(2),求在,AC,间尚有哪些位置粒子，通过电场后也能沿,x,轴正方向运动？,第55页,第55页,第56页,第56页,第57页,第57页,第58页,第58页,冲关锦囊,对于带电粒子在电场中做曲线运动问题，普通以类平抛运动模型较多，处理这类问题又常以运动合成与分解办法处理。通过对带电粒子运动和受力分析，借助运动合成与分解，寻找两个方向分运动，再应用牛顿运动定律或运动学规律求解。同时还要注意，当带电粒子从一个电场区域进入到另一个电场区域时，要注意分析带电粒子运动改变规律及两区域电场交界处相关联物理量，由于这些关联量是处理问题主要突破口。,第59页,第59页,第60页,第60页,命题视角,1,(,安徽高考,),如图,5,9,甲所表示，两平行正正确金属板,A,、,B,间加有如图乙所表示交变电压，一重力可忽略不计带正电粒子被固定在两板正中间,P,处。若在,t,0,时刻释放该粒子，粒子会时而向,A,板运动，时而向,B,板运动，并最后打在,A,板上。则,t,0,也许属于时间段是,(,),图,5,9,第61页,第61页,第62页,第62页,第63页,第63页,命题视角,2,在金属板,A,、,B,间加上如图,5,10,乙所表示大小不变、方向周期性改变交变电压,U,0,，其周期为,T,。既有电子以平行于金属板速度,v,0,从两板中央射入。已知电子质量为,m,，电荷量为,e,，不计电子重力，求：,图,5,10,第64页,第64页,(1),若电子从,t,0,时刻射入，在半个周期内正好能从,A,板,边沿飞出，则电子飞出时速度大小为多少？,(2),若电子从,t,0,时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金,属板至少为多长？,(3),若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子应从哪一时,刻射入？两板间距至少为多大？,第65页,第65页,第66页,第66页,第67页,第67页,第68页,第68页,冲关锦囊,对于带电粒子在交变电场中直线运动，普通多以加速、减速交替出现多过程情况较多。处理办法主要依据运动学或动力学认真分析清楚其中一个完整过程，有时也可借助,v,t,图像进行运动过程分析，并找出各个过程间主要物理量间关系，进行归纳、推理，从而寻找其运动规律再进行分段处理求解。,对于带电粒子在交变电场中曲线运动，处理办法仍然是应用运动合成与分解办法，把曲线运动分解为两个直线运动，再分别用直线运动规律加以处理。,第69页,第69页,点击下图进入,第70页,第70页,
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