2021年2021年(浙江选考)高考物理二轮复习专题三电场和磁场第1讲电场性质和带电粒子在电场中的运动学案.docx
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1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -第 1 讲电场性质和带电粒子在电场中的运动 选考考点分布考试要求历次选考统计章学问内容必考加试2021/102021/042021/102021/042021/11电荷及其守恒定律bc库仑定律c114.13133电场强度cc1386电势能和电势bc138电势差bc静电势差与电电场强度c场的关系静电现象的应用b电容器的电容bc7带电粒子在电场中bd238.228.2388. 19的运动考点一电场基本性质的懂得1(2021 浙江11 月选考 6) 电场线的外形可以用试验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里, 加上电场,头发屑就依
2、据电场的方向排列起来,如图1 所示关于此试验,以下说法正确选项()1 / 19第 1 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -图 1A a 图为模拟两等量同种电荷的电场线Bb 图肯定为模拟两等量正电荷的电场线C a 图中的 A.B 应接高压起电装置的两极D b 图中的 A.B 应接高压起电装置的两极答案C 2(2021 浙江10 月学考 8) 如图2 为某一电场的电场线,M.N.P 为电场线上的三个点, M.N 为同一电场线上的两点以下判定正确选项()图 2 A M.N. P三点中 N 点的场强最大B
3、M.N. P三点中 N 点的电势最高C负电荷在M点的电势能大于在N 点的电势能D正电荷从M点自由释放,电荷将沿电场线运动到N 点答案A解析电场线的疏密反映了电场的强弱,所以N 点场强最大,选项A 正确顺着电场线的方向,电势降低,M点的电势最高,选项B 错误依据Ep q, M P N可知,负电荷在M点电势能小于在N 点的电势能,选项C 错误正电荷从M点静止释放,电荷在电场力的作用 8下运动,但为运动轨迹并不沿电场线,选项D错误3 (2021 浙江4 月学考 13) 如图3 所示,真空中有两个点电荷Q1 9.0 10C 和 Q2 8 1.0 10C, 分别固定在x 坐标轴上,其中Q1 位于x0 处
4、, Q2 位于x6 cm 处在 x 轴上 ()图 3A场强为0 的点有两处B在 x 6 cm 区域,电势沿x 轴正方向降低2 / 19第 2 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -C质子从x 1 cm 运动到 x5 cm 处,电势能上升D在 0x 6 cm 和 x 9 cm 的区域,场强沿x 轴正方向答案D解析因 为 Q1 0, Q2 0,且Q1 | Q2| ,所以x 0 区域不会显现合场强为0 的点; 0 x6Q1cm 区域合场强沿x 轴正方向,场强都不为零,x6 cm区域有一位置合场强为零,由kx
5、2 k错误 . 得x 9 cm, 就6 cmx9 cm区域合场强沿x 轴负方向,x 9 cm 区域合场强沿x轴正方向,故A 错, D 对;沿电场方向电势降低,B 错;质子带正电,在电势高处电势能大,C错4 ( 人教版选修3 1P9 第 3 题改编 ) 真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A 和 B( 均可看做点电荷) ,分别固定在两处,两球间静电力为F. 现用一个不带电的同样的金属小 球 C 先与 A 接触,再与B 接触,然后移开C,再使 A. B 间距离增大为原先的2 倍,就它们间的静电力为()1A. 2F B.1F C.11F D.F4832答案D5(2021 稽阳联谊学校8 月联考
6、) 如图 4 所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,M. N为运动轨迹上的两点,就()图 4 A M点的电势比N 点的电势低B粒子在M点的加速度比在N 点的加速度大C粒子肯定为从M点运动到N 点D粒子在M点的电势能比在N 点的电势能大答案D 解析由沿电场线方向电势降低知M点的电势高于N 点的电势, A 错误;依据电场线疏密程 度可知N 点场强大,所以加速度也大,B 错误;依据轨迹看不出运动方向,C 错误;依据轨迹可知带电粒子受力与电场线方向一样,因此粒子带正电荷,正电荷在电势高的地方电势能大, D正确3 / 19第 3 页,共 19 页 - - - - - - -
7、- - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -6.如图5 所示,B 为线段AC的中点,假如在A 处放一个Q的点电荷,测得B 处的场强EB 48 N/C ,就 ()图 5AEC 24 N/CBEC 12 N/C 9 9C如要使EB 0,可在C 处放一个Q的点电荷D把q 10C 的点电荷放在C 点,就其所受电场力的大小为610N答案B解析由真空中点电荷的场强公式kQE r2 知A 错误,B 正确;依据场的叠加及点电荷产生的场强方向知,应在C 处放一等量同种电荷,C 错误; F qEC 1.2 10N,D错误 87(2021 台州市9 月选考 ) 如图 6 甲
8、所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势 随 x 变化的情形如图乙所示如在O 点由静止释放一电子,且电子仅受电场力的作用,就()图 6A电场的方向沿Ox正方向 B电子沿Ox正方向运动 C电场的场强沿Ox方向增大D电子的电势能将增大答案B带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1) 某点速度方向即为该点轨迹的切线方向;(2) 从轨迹的弯曲方向判定受力方向( 轨迹向合外力方向弯曲) ,从而分析电场方向或电荷的正负;(3) 结合轨迹.速度方向与电场力的方向,确定电场力做功的正负,从而确定电势能.电势和电势差的变化等4 / 19第 4 页,共 19 页 - - - - - -
9、 - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -考点二带电粒子在电场中的直线运动341(2021 浙江11 月选考 19) 如图7 所示, AMB为一条长L 10 m 的绝缘水平轨道,固定在离水平地面高h 1.25 m处, A.B 为端点, M为中点,轨道MB处在方向竖直向上.大小 E510N/C 的匀强电场中一质量m0.1 kg.电荷量q 1.3 10C 的可视为质点的滑块以初速度v06 m/s在轨道上自A 点开头向右运动,经M点进入电场,从B 点离开电2场已知滑块与轨道间的动摩擦因数 0.2 , g 10 m/s . 求滑块:图 7(1) 到达
10、M点时的速度大小;(2) 从 M点运动到B 点所用的时间;(3) 落地点距B 点的水平距离10答案(1)4 m/s(2)7s(3)1.5 m解析(1) 在 AM阶段对物体的受力分析如下:mgag 2 m/s2m 依据运动学公式vM2 v02 2ax,可得vM 4 m/s(2) 进入电场之后,Eq 0.65 N ,受力分析如下:a 错误 . 0.7 m/s 2依据运动学公式vB2 vM2 2a x,解得 vB 3 m/sxvB vM依据匀变速直线运动推论MB2t5 / 19第 5 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - -
11、 - - - -解得 t 10 s712(3) 从B点飞出后,滑块做平抛运动,因此h gt ,2落地点距B 点的水平距离解得 t 0.5 sx vBt 1.5 m.2(2021 浙江4 月选考 8) 密立根油滴试验原理如图8 所示两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,形成竖直向下电场强度大小为E 的匀强电场用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小.质量和带电荷量各不相同的油滴通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,如此悬浮油滴的质量为m,就以下说法正确选项()图 8A悬浮油滴带正电mgB悬浮油滴的带电荷量为UC增大电场强度大小,悬浮油滴将向上运动D油滴的带电荷量不肯定为电子带电荷量的整数倍
12、答案C解析油滴悬浮不动,说明其所受的电场力与重力平稳,所以带负电,A 错;由 Eqmg得 qmg E ,所以B 错;假如增大电场强度大小,油滴所受的电场力增大,油滴就会向上加速运动, C 对;全部带电体的电荷量都为电子带电荷量的整数倍,D 错313. (人教版选修31P39 第 2 题改编 ) 某种金属板M 受到某种紫外线照耀时会不停地发射电 子,射出的电子具有不同的方向,其速度大小也不相同在M 旁放置一个金属网N. 现按图9 所示那样在M.N 之间加一个电压U,发觉当U 12.5 V时电流表中就没有电流已知电子的 质量me9.1 10kg. 问:被这种紫外线照耀出的电子,最大速度为多少?(
13、结果保留三位有效数字 )6 / 19第 6 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -图 96答案2.10 10m/s解析假如电子的动能削减到等于0 的时候,电子恰好没有到达N板,就电流表中就没有电流,由W 0 Ekm,W eU,12得 eU0 Ekmmev ,22eUvme21.6 101912.59.1 10 3162.10 10m/sm/s.4如图 10 所示,水平放置的金属薄板A.B 间有匀强电场,已知B 板电势高于A 板电场强度 E510 5N/C,间距d1.25 mA 板上有一小孔,M恰好在孔
14、的正上方,距离A 板 h2 8 1.25 m 从M处每隔相等时间间隔由静止释放一个质量 3m 110kg 的带电小球第1个带电小球的电量q1 110C,第n 个带电小球的电量qn nq1. 取g 10 m/s. 求:图 10(1) 第 1 个带电小球从M处下落至B 板的时间;(2) 从第几个带电小球起不能抵达B 板;(3) 第(2) 问中该带电小球下落过程中机械能的变化量答案(1)6 12s(2)5(3) 2.08 10 2 J解析(1)t 12h 0.5 s ,gv12gh 5 m/s ,mg Eq12a1m 5 m/s,7 / 19第 7 页,共 19 页 - - - - - - - -
15、- -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -d v t 1t 22,1 2a12代入解得:t 26 22s ,t 总 t 1 t 26 12s. 8(2) mg( h d) Eqnd Ek 0, qn 错误 . 410C, n错误 . 4,即第4 个小球恰好抵达 B 板,就第5 个小球不能到达B 板5(3) mg( h x) Eq5x Ek 0,x 6 m, 2 E 机 mg( h x) 2.08 10J.带电粒子在电场中直线运动时的两种解题思路(1) 应用牛顿运动定律处理带电粒子的直线运动带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与速度方向在
16、一条直线上,带电粒子做匀变速直线运动依据带电粒子的受力情形,用牛顿运动定律和运动学公式确定带电粒子的速度.位移.时间等(2) 用动能定理处理带电粒子在电场中的直线运动对带电粒子进行受力分析,确定有哪几个力做功,做正功仍为负功;确定带电粒子的初.末状态的动能,依据动能定理列方程求解考点三带电粒子在电场中的曲线运动1. (2021 浙江4 月选考 8) 如图11 所示,在竖直放置间距为d 的平行板电容器中,存在电场强度为E 的匀强电场有一质量为m,电荷量为q 的点电荷从两极板正中间处静止释放重力加速度为g. 就点电荷运动到负极板的过程()图 11A加速度大小为Eqa gm8 / 19第 8 页,共
17、 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -dm B所需的时间为t EqC下降的高度为dy2D电场力所做的功为W Eqd答案B解析点电荷受到重力.电场力的作用,所以a 错误 . ,选项A 错误;依据运动独立性,水平方向点电荷的运动时间为dt ,就 21Eq2tm2,化简就t md,选项EqB 正确;下降高度1y gt22mgd,选项2EqC 错;电场力做功EqdW 2 ,选项D错误2 ( 人教版选修3 1P39 第 3 题) 先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场进入时速度方向与板面平行,在以下两
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