高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題3 第1課 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件.ppt

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第1課 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),題型一、 電場(chǎng)性質(zhì)的理解與應(yīng)用,例1 (2015新課標(biāo)Ⅰ)如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為φM、φN、φP、φQ，一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則( ) A．直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，φMφQ B．直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，φMφN C．若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功 D．若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功,方法點(diǎn)撥：電場(chǎng)性質(zhì)的判斷思路 (1)明確電場(chǎng)的電場(chǎng)線與等勢(shì)面的分布規(guī)律； (2)利用電場(chǎng)線的疏密分布規(guī)律或場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理判定場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱； (3)根據(jù)電場(chǎng)線的方向、電場(chǎng)線的疏密及電勢(shì)能的大小分析電勢(shì)的高低； (4)應(yīng)用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變之間的關(guān)系判定電勢(shì)能的大小或電場(chǎng)力做功情況．,題型二、與平行板電容器有關(guān)的電場(chǎng)問題,例2 (2015新課標(biāo)Ⅱ)如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置．若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45，再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將( ) A．保持靜止?fàn)顟B(tài) B．向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng) C．向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng) D．向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng),解析：現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電場(chǎng)力也不變，所以現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后，帶電微粒受兩大小相等的力的作用，合力方向向左下方，故微粒將向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤． 答案：D,方法點(diǎn)撥：(1)明確平行板電容器中的哪些物理量是不變的，哪些物理量是變化的以及怎樣變化． (2)根據(jù)控制變量法對(duì)電容的變化進(jìn)行綜合分析，得出結(jié)論．,?變式訓(xùn)練 2．(2015天津高考)如圖所示．氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)E1，之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上．整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么(AD) A．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多 B．三種粒子打到屏上的速度一樣大 C．三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用的時(shí)間相同 D．三種粒子一定打到屏上的同一位置,題型三、 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速或偏轉(zhuǎn),例3 (2015新課標(biāo)Ⅱ)如圖，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)．已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場(chǎng)方向的夾角為60；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30.不計(jì)重力．求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．,方法點(diǎn)撥：高考對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的考查，往往會(huì)和對(duì)電勢(shì)的考查結(jié)合在一起進(jìn)行，目的就是刻意對(duì)考生制造思維上的混亂，以此來考查考生對(duì)物理基本概念的區(qū)分和辨別能力．,題型四、 帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),例4 (2015四川高考)如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平，a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷)，b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫出)時(shí)速度為零．則小球a( ) A．從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小 B．從N到P的過程中，速率先增大后減小 C．從N到Q的過程中，電勢(shì)能一直增加 D．從P到Q的過程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量,解析：a球從N點(diǎn)靜止釋放后，受重力mg、b球的庫侖斥力FC和槽的彈力N作用，a球在從N到Q的過程中，mg與FC的夾角θ逐漸減小，不妨選假設(shè)FC的大小不變，隨著θ的減小mg與FC的合力F將逐漸增大，況且，由庫侖定律和圖中幾何關(guān)系可知，隨著θ的減小FC逐漸增大，因此F一直增加，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在a球在從N到Q的過程中，a、b兩小球距離逐漸變小，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，電勢(shì)能一直增加，故選項(xiàng)C正確；顯然在從P到Q的過程中，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，其電勢(shì)能增加量等于其機(jī)械能的減少量，b球在Q點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能大于其在P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能，因此該過程中動(dòng)能一定在減少，且其減少量一定等于其電勢(shì)能與重力勢(shì)能大于其在P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能，因此該過程中動(dòng)能一定在減少，且其減少量一定等于其電勢(shì)能與重力勢(shì)能增加量之和，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；既然在從P到Q的過程中，b球的動(dòng)能在減少，因此其速率也在減小，而開始在N點(diǎn)時(shí)速率為0，開始向下運(yùn)動(dòng)中，其速率必先增大，故選項(xiàng)B正確． 答案：BC,方法點(diǎn)撥：帶電體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的分析思路 (1)分析物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，區(qū)分是在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)還是偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)問題． (2)對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)問題，可根據(jù)對(duì)物體的受力分析與運(yùn)動(dòng)分析，從以下兩種途徑進(jìn)行處理： ①如果是帶電體受恒定電場(chǎng)力作用下的直線運(yùn)動(dòng)問題，應(yīng)用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電體的速度、位移等． ②如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，一般利用動(dòng)能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電體的速度變化﹑運(yùn)動(dòng)的位移等． (3)當(dāng)帶電體從一個(gè)電場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，要注意分析帶電體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的變化及兩區(qū)域電場(chǎng)交界處的有關(guān)聯(lián)的物理量，這些關(guān)聯(lián)量往往是解決問題的突破口．,?變式訓(xùn)練 4．(2015廣東高考)如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計(jì)重力，則(BD) A．M的帶電量比N大 B．M帶負(fù)電荷，N帶正電荷 C．靜止時(shí)M受到的合力比N大 D．移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功,解析：本題考查了靜電場(chǎng)知識(shí)，由于電場(chǎng)中M、N都保持靜止，以M、N整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件和電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定，可判斷出M、N一定帶等量的異種電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若M帶正電，N帶負(fù)電，則M、N不能保持靜止，要相互靠近，不符題意，故只能M帶負(fù)電，N帶正電，選項(xiàng)B正確；靜止時(shí)，M、N所受的合力均為0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)電勢(shì)能Ep＝qφ，由于M帶負(fù)電，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，在移動(dòng)M過程中電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力對(duì)M做負(fù)功(或者由功W＝Eqscos θ，θ為電場(chǎng)力和位移的方向夾角為鈍角，W0，做負(fù)功)．,