《高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 帶電粒子在電場、磁場中的運動 第一講 電場、磁場的基本性質(zhì)課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 帶電粒子在電場、磁場中的運動 第一講 電場、磁場的基本性質(zhì)課件（43頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題五帶電專題五帶電粒子在電場粒子在電場、磁場中的、磁場中的運動運動第一講第一講電場、電場、磁場的基本性質(zhì)磁場的基本性質(zhì)真題模擬體驗名師詮釋高考123451.(2015山東理綜,18)直角坐標(biāo)系xOy中,M、N兩點位于x軸上,G、H兩點坐標(biāo)如圖.M、N兩點各固定一負(fù)點電荷,一電荷量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零.靜電力常量用k表示.若將該正點電荷移到G點,則H點處電場強度的大小和方向分別為()真題模擬體驗名師詮釋高考12345真題模擬體驗名師詮釋高考123452.(多選)(2015海南單科,7)如圖,兩電荷量分別為Q(Q0)和-Q的點電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側(cè),a點
2、位于x軸上O點與點電荷Q之間,b點位于y軸O點上方.取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零.下列說法正確的是()A.b點電勢為零,電場強度也為零B.正的試探電荷在a點的電勢能大于零,所受電場力方向向右C.將正的試探電荷從O點移到a點,必須克服電場力做功D.將同一正的試探電荷先后從O、b兩點移到a點,后者電勢能的變化較大真題模擬體驗名師詮釋高考12345解析:根據(jù)等量異種點電荷形成的電場的等勢面的特點可知,題中過原點O且與x軸垂直的平面是一個等勢面,且延伸到無窮遠(yuǎn)處.若取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零,該等勢面上各點電勢均為零,故b點電勢為零.又由電場疊加原理可知b點電場強度不為零,方向水平向右,故A錯誤;在兩電荷之間的連線
3、上,電場線方向向右,所以a點電勢高于O點,即a0,正的試探電荷在a點的電勢能大于零,它所受電場力方向與電場強度方向一致,即向右,故B正確;將正的試探電荷從O點移到a點是逆著電場力方向移動,必須克服電場力做功,故C正確;因O、b兩點電勢相等,故將同一正的試探電荷先后從O、b兩點移到a點時,電勢能的變化量相同,選項D錯誤.答案:BC真題模擬體驗名師詮釋高考123453. (2014課標(biāo)全國,16)如圖,MN為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場(未畫出).一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出,從Q點穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點O.已知粒子穿越鋁板時,其動能損失一半,速度
4、方向和電荷量不變,不計重力.鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強度大小之比為()A.2B. C.1D. 真題模擬體驗名師詮釋高考12345真題模擬體驗名師詮釋高考123454. (2013重慶理綜,3)如圖所示,高速運動的粒子被位于O點的重原子核散射,實線表示粒子運動的軌跡,M、N和Q為軌跡上的三點,N點離核最近,Q點比M點離核更遠(yuǎn),則()A.粒子在M點的速率比在Q點的大B.三點中,粒子在N點的電勢能最大C.在重核產(chǎn)生的電場中,M點的電勢比Q點的低D.粒子從M點運動到Q點,電場力對它做的總功為負(fù)功真題模擬體驗名師詮釋高考12345解析:粒子和重原子核都帶正電,二者存在相互之間的庫侖斥力,粒子從M向N運動時
5、,克服庫侖斥力做功,粒子電勢能增加,速度減小;粒子從N向Q運動時,庫侖斥力做正功,粒子電勢能減小,速度變大,故粒子在N點的電勢能最大,B正確;由M、N、Q點與重原子核的位置關(guān)系可知,NQ段庫侖力做的正功大于MN段粒子克服庫侖力做的功,即從M到Q全過程庫侖力做正功,粒子在Q點的速率比在M點的速率大,A、D錯誤;粒子在M點的電勢能大于在Q點的電勢能,故M點的電勢比Q點的電勢高,C錯誤.答案:B真題模擬體驗名師詮釋高考123455. (2013安徽理綜,15)圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線,其橫截面位于正方形的四個頂點上,導(dǎo)線中通有大小相同的電流,方向如圖所示.一帶正電的粒子從正方形中
6、心O點沿垂直于紙面的方向向外運動,它所受洛倫茲力的方向是 ()A.向上B.向下C.向左D.向右解析:根據(jù)右手定則及磁感應(yīng)強度的疊加原理可得,四根導(dǎo)線在正方形中心O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向向左,當(dāng)帶正電的粒子垂直于紙面的方向向外運動時,根據(jù)左手定則可知,粒子所受洛倫茲力的方向向下,B項正確.答案:B真題模擬體驗名師詮釋高考在本講中,高考命題主要涉及:1.電場、磁場的基本概念的理解,如電場強度及其合成,電勢與電場強度的關(guān)系,電勢高低的判斷、電勢能變化的判斷,電流的磁感應(yīng)強度及其合成等;2.以電場線、等勢線和帶電粒子的運動軌跡或結(jié)合v-t圖、-x圖、Ep-x圖為命題情景,考查對電場強度、電勢關(guān)系以及功
7、能關(guān)系的理解和應(yīng)用.考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四(多選)(2015山東威海二模)在真空中有兩個點電荷+Q1和-Q2(Q1=Q2),O點為兩點電荷連線上的中點,以O(shè)點為圓心畫一圓,圓平面與兩點電荷的連線垂直,P點為圓周上一點,A點為兩點電荷連線上的一點.則下列說法正確的是()A.圓周上各點的電場強度相同B.圓周上各點的電勢相等C.P點與O點的電場強度大小相等D.將一負(fù)檢驗電荷由O點移動到A點的過程中,電勢能減少思路點撥:根據(jù)異種點電荷電場線和等勢面的分布情況,分析電場強度和電勢的關(guān)系;根據(jù)負(fù)電荷受到的電場力與電場線方向相反,可判斷做功情況;根據(jù)電場力做
8、的功和電勢能變化的關(guān)系可判斷電勢能的變化情況.考點一考點二考點三考點四解析:根據(jù)點電荷產(chǎn)生的電場強度以及矢量求和可知,在圓周上各點電場強度的大小相等、方向相同,P、O兩點電場強度方向相同、大小不同,故選項A正確、C錯誤;圓周上各點為等勢面,故電勢相同,故B正確;電場強度方向由O指向A,負(fù)電荷受到的電場力由A指向O,故電場力做負(fù)功,電勢能增加,故D錯誤.答案:AB考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四對點訓(xùn)練11.如圖,在點電荷Q產(chǎn)生的電場中,將兩個帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點,虛線為等勢線.取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點,若將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相
9、等,則下列說法正確的是 ()A.A點電勢高于B點電勢B.A、B兩點的電場強度相等C.q1的電荷量小于q2的電荷量D.q1在A點的電勢能小于q2在B點的電勢能考點一考點二考點三考點四解析:將正的點電荷從電場中移到無窮遠(yuǎn)處要克服電場力做功,說明點電荷Q帶負(fù)電,在負(fù)的點電荷電場中電場線指向點電荷Q,沿電場線方向電勢降低,因此A點電勢低于B點電勢,A項錯誤;由E= 可知,離點電荷越遠(yuǎn)處電場強度越小,B項錯誤;A點與無窮遠(yuǎn)處的電勢差U1比B點與無窮遠(yuǎn)處的電勢差U2大,由于兩電荷移到無窮遠(yuǎn)處克服電場力做功相等,有q1U1=q2U2,q1小于q2,C項正確;由于兩電荷移到無窮遠(yuǎn)處克服電場力做功相等,有q1A
10、-0=q2B-0,即q1A=q2B,因此兩電荷在A、B兩點的電勢能相等,D項錯誤.答案:C考點一考點二考點三考點四2.(2015山東煙臺、萊州模擬)如圖所示,虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸,相交于O點,兩個等量異種點電荷分別處于橢圓的兩個焦點M、N上,下列說法中正確的是()A.A、B兩點的電場強度相同B.O點的電場強度為零C.C點的電勢高于D點的電勢D.將電荷從C移到D的過程中,電勢能先減少后增加解析:由等量異種點電荷的電場線分布情況可知,A、B兩點的電場強度相同,選項A正確;O點的電場強度不為零,選項B錯誤;C、D兩點處于兩點電荷連線的垂直平分線上,故兩點的電勢均為零,選項C錯誤;將電
11、荷從C移到D的過程中,電場力不做功,故電勢能不變,選項D錯誤.答案:A考點一考點二考點三考點四3.(2015全國理綜,15)如圖,直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點,四點處的電勢分別為M、N、P、Q,一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中,電場力所做的負(fù)功相等,則()A.直線a位于某一等勢面內(nèi),MQB.直線c位于某一等勢面內(nèi),MNC.若電子由M點運動到Q點,電場力做正功D.若電子由P點運動到Q點,電場力做負(fù)功解析:根據(jù)題意知N=P,且MN,故直線c、d分別位于兩不同的等勢面上,電場方向由MN,選項A錯誤,B正確;由上述分析知M=Q,電子由M點運動到Q點
12、,電場力不做功,選項C錯誤;電子從P點運動到Q點,電場力做正功,選項D錯誤.答案:B考點一考點二考點三考點四此類問題的情景是已知帶電粒子在電場中的運動軌跡、電場線或等勢線等,求解帶電粒子的電性、受力、運動或比較電勢、電場強度等.考點一考點二考點三考點四 (多選)一粒子從A點射入電場,從B點射出,電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示,圖中左側(cè)前三個等勢面平行,不計粒子的重力.下列說法正確的有()A.粒子帶負(fù)電荷B.粒子的加速度先不變,后變小C.粒子的速度不斷增大D.粒子的電勢能先減小,后增大解析:粒子受到的電場力指向軌跡的凹側(cè),且電場力方向與等勢面垂直,根據(jù)軌跡可大致畫出各個位置的電場力方向,可
13、看出電場方向由低電勢指向高電勢,所以粒子帶負(fù)電.粒子的加速度a= ,而E的大小可由等勢面的疏密來判斷,可見加速度先不變,后變小.電場力方向與速度方向成鈍角,電場力做負(fù)功,粒子減速,電勢能增大,選項A、B正確,C、D錯誤.答案:AB考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四對點訓(xùn)練21.某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點,電場線、粒子在A點的初速度及運動軌跡如圖所示.可以判定 ()A.粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度B.粒子在A點的動能小于它在B點的動能C.粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能D.電場中A點的電勢低于B點的電勢考點一考點二考點三考點四解析:由電場線的疏密可知
14、電場強度EBEA,所以粒子的加速度aBaA,由定性畫出的等勢線(圖中的虛線)并根據(jù)沿電場線方向電勢降低,可知電勢AB.由粒子運動軌跡的彎曲趨向可知電場力做正功,所以動能、電勢能的變化情況為EkBEkA,EpBUbc,所以選項D正確.答案:CD考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四3.(2015江蘇南通二模)如圖所示,帶正電的A球固定,質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子B從a處以速度v0射向A,虛線abc是B運動的一段軌跡,b點距離A最近.粒子經(jīng)過b點時速度為v,重力忽略不計.則()A.粒子從a運動到b的過程中動能不斷增大B.粒子從b運動到c的過程中加速度不斷增大C.可求出A產(chǎn)生的電場中a、
15、b兩點間的電勢差D.可求出A產(chǎn)生的電場中b點的電場強度考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四此類問題一般以帶電粒子的v-t圖象、-x圖象、Ep-x圖象為命題情景,考查電場的電場強度和電勢的關(guān)系及帶電粒子做功和電勢能、動能等關(guān)系,要求能從圖象中獲取相關(guān)信息并進(jìn)行推理.v-t圖象、-x圖象、Ep-x圖象比較考點一考點二考點三考點四 (2015東北師范大學(xué)附中模擬)一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動,其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中Ox2段是關(guān)于直線x=x1對稱的曲線,x2x3段是直線,則下列說法正確的是()A.x1處電場強度最小,但不為零B.粒子在Ox2段做勻變速運
16、動,x2x3段做勻速直線運動C.x2x3段的電場強度大小、方向均不變,為一定值D.在O、x1、x2、x3處電勢0、1、2、3的關(guān)系為32=01考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四對點訓(xùn)練31.(2015山東菏澤二模)如圖甲所示,直線AB是某電場中的一條電場線,一電子僅在電場力作用下,由電場線上A點沿直線運動到B點,其速度二次方v2與位移x的關(guān)系如圖乙所示.以下判斷正確的是()A.A點電場強度小于B點電場強度B.A點的電勢低于B點的電勢C.電子從A點運動到B點,電場力做負(fù)功D.電子在A點的電勢能小于在B點的電勢能考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四
17、2.靜電場在x軸上的電勢隨x的變化關(guān)系如圖所示,帶正電的點電荷只受電場力作用沿x軸正向運動,則點電荷()A.由x1運動到x3的過程中電勢能先減小后增大B.由x1運動到x3的過程中加速度不斷增大C.在x1處和x4處的加速度方向相反D.可能在x2和x4之間往復(fù)運動解析:從x1運動到x3的過程,根據(jù)電場力做功為W=qU可以判斷,電場力做正功,電勢能減小,故A錯誤;在-x圖象中,斜率代表的是電場強度的大小,故電場強度越來越小,受到的電場力越來越小,故加速度越來越小,故B錯誤;斜率的方向代表電場強度的方向,由題圖可知,斜率方向相反,加速度方向相反,故C正確;從x2到x4之間,電場力做正功,速度不可能減為
18、零,故不可能做往復(fù)運動,故D錯誤.答案:C考點一考點二考點三考點四3. (多選)(2014上海單科,19)靜電場在x軸上的電場強度E隨x的變化關(guān)系如圖所示,x軸正向為電場強度正方向,帶正電的點電荷沿x軸運動,則點電荷 ()A.在x2和x4處電勢能相等B.由x1運動到x3的過程中電勢能增大C.由x1運動到x4的過程中電場力先增大后減小D.由x1運動到x4的過程中電場力先減小后增大解析:正電荷的電場力方向與電場強度方向相同,由圖可知,Ox1,電場強度方向為正方向,x1x4,電場強度方向為負(fù)方向,電場力做負(fù)功,電勢能增大,A項錯誤,B項正確;x1x4,電場強度的大小先增大后減小,電場力的大小同樣先增
19、大后減小,C項正確,D項錯誤.答案:BC考點一考點二考點三考點四考點一考點二考點三考點四 如圖,兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流.a、o、b在M、N的連線上,o為MN的中點,c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到o點的距離均相等.關(guān)于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是()A.o點處的磁感應(yīng)強度為零B.a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反C.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同D.a、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同考點一考點二考點三考點四解析:由安培定則可知,兩導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場均豎直向下,合磁感應(yīng)強度一定不為零,選項
20、A錯誤;由安培定則,兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生的磁場方向均豎直向下,由于對稱性,電流M在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度,同時電流M在b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度等于電流N在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度,所以a、b兩處磁感應(yīng)強度大小相等方向相同,選項B錯誤;根據(jù)安培定則,兩導(dǎo)線在c、d兩處產(chǎn)生的磁場方向分別垂直于c、d兩點與兩導(dǎo)線的連線方向,如圖所示,且產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度相等,由平行四邊形定則可知,c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同,選項C正確;a、c兩處磁感應(yīng)強度的方向均豎直向下,選項D錯誤.答案:C考點一考點二考點三考點四對點訓(xùn)練41.如圖所示,有兩根長直導(dǎo)線a
21、、b互相平行放置,圖為垂直于導(dǎo)線的截面圖.在如圖所示的平面內(nèi),O點為兩根導(dǎo)線連線的中點,M、N為兩導(dǎo)線連線的中垂線上的兩點,與O點的距離相等,aM與MN夾角為.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的恒定電流I,單根導(dǎo)線中的電流在M處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B0.則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度,下列說法中正確的是()A.M點和N點的磁感應(yīng)強度方向一定相反B.M點和N點的磁感應(yīng)強度大小均為2B0cos C.M點和N點的磁感應(yīng)強度大小均為2B0sin D.在線段MN上有磁感應(yīng)強度為零的點考點一考點二考點三考點四解析:根據(jù)安培定則和磁場疊加原理,M點和N點的磁感應(yīng)強度方向相同,大小均為2B0sin ,選項A、B錯誤,C正確.在線段MN上沒有磁感應(yīng)強度為零的點,選項D錯誤.答案:C考點一考點二考點三考點四2.如圖所示,磁場方向豎直向下,通電直導(dǎo)線ab由水平位置1繞a點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)到位置2,通電導(dǎo)線所受安培力是() A.數(shù)值變大,方向不變B.數(shù)值變小,方向不變C.數(shù)值不變,方向改變D.數(shù)值、方向均改變解析:安培力的計算公式為F=BILsin ,其中表示磁場方向與通電直導(dǎo)線之間的夾角,本題中變小,所以安培力變小;根據(jù)左手定則,安培力既垂直于磁場方向,也垂直于電流方向,即安培力垂直于磁場和電流所構(gòu)成的平面,本題中安培力的方向不變,仍垂直于紙面所在平面.綜上分析,只有選項B正確.答案:B
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