发布时间 : 星期一 文章2020高考物理二轮复习专题五带电粒子在电场中的运动教学案更新完毕开始阅读9ab9673b846a561252d380eb6294dd88d1d23d20
2019年
以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则( )
图5
A.aa>ab>ac，va>vc>vb C.ab>ac>aa，vb>vc>va
B.aa>ab>ac，vb>vc>va D.ab>ac>aa，va>vc>vb
解析 由库仑定律F＝可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为Fb>Fc>Fa，由a＝可知ab>ac>aa。根据粒子的轨迹可知粒子Q与场源电荷P的电性相同，二者之间存在斥力，整个过程中，电场力先做负功再做正功，且Wba>|Wcb|，结合动能定理可知va>vc>vb，故选项D正确。 答案 D
平行板电容器及其动态分析问题
1.平行板电容器动态问题的分析思路
2.平行板电容器问题的一个常用结论：电容器充电后断开电源，在电容器所带电荷量保持不变的情况下，电场强度与极板间的距离无关。
【例2】 (2017·江苏清江中学高三第四次月考)如图6所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，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下极板竖直向下移动一小段距离，则( )
图6
A.平行板电容器的电容将变大 B.静电计指针张角变小 C.带电油滴的电势能增加
2019年
D.若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
解析 根据电容的决定式C＝知，下极板竖直向下移动时，d增大，则电容减小，故A项错误；静电计测量的是电容器两极间的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B项错误；电势差不变，d增大，由公式E＝分析得知板间电场强度减小，P点与上极板间的电势差减小，而P点的电势比上极板低，上极板的电势不变，则P点的电势升高，因为油滴带负电荷，则油滴的电势能减小，故C项错误；电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据E＝、C＝和C＝得E＝，则知电场强度不变，则油滴所受电场力不变，故D项正确。 答案 D
【变式2】 (2017·江苏省淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市联考)在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图7所示。现保持B板不动，适当移动A板，发现静电计指针张角减小，则A板可能是( )
图7
A.右移 C.上移
B.左移 D.下移
解析 将A板向右移一些，板间距离减小，由电容的决定式C＝，可知，电容增大，而电容器所带电荷量不变，由C＝分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小；相反，同理可知，A板向左移一些时，静电计指针偏角增大，故A项正确，B项错误；A板向上移或下移一些，两极板正对面积减小，由电容的决定式C＝可知，电容减小，而电容器所带电荷量不变，由C＝分析得知，板间电势差增大，则静电计指针偏角增大，故C、D项错误。 答案 A
2019年
静电场中的三类图象问题
1.v－t图象：根据v－t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。 2.φ－x图象
(1)电场强度的大小等于φ－x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零。
(2)在φ－x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。
(3)在φ－x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断。 3.E－x图象
(1)反映了电场强度随位移变化的规律。
(2)E＞0表示场强沿x轴正方向；E＜0表示场强沿x轴负方向。
(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定。
【例3】 (多选)(2017·江苏盐城中学模拟)两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上O、D两点，两者之间连线上各点电势高低如图8中曲线所示(OB＞BD)，取无穷远处电势为零，由图可知( )
图8
A.B点电场强度为零
B.Q1为负电荷，Q2为正电荷 C.Q1电荷量一定大于Q2电荷量
2019年
D.将电子沿x轴从A点移到C点，电场力一直做正功
解析 因为φ－x图线的斜率等于电场强度大小，所以B点电场强度不为零，选项A错误；因B点左侧电势为负，右侧电势为正，故可知Q1为负电荷，Q2为正电荷，选项B正确；因电势为零的位置离D点较近，故Q1电荷量一定大于Q2电荷量，选项C正确；将电子沿x轴从A点移到C点，电势一直升高，电势能降低，则电场力一直做正功，选项D正确。 答案 BCD
【变式3】 (2017·江苏省泰州中学高三上学期摸底考试)如图9甲所示，直线上固定两个正点电荷A与B，其中B带＋Q的电荷量，C、D两点将A、B连线三等分，现有一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子所受的重力，并且已知该粒子在C、D间运动的速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则A点电荷的电荷量可能是( )
图9
A.＋5Q C.＋2Q
B.＋3Q D.＋Q
解析 由v－t图象可知该粒子在两正电荷A、B的作用下做加速度逐渐减小的减速运动，故点电荷A对该粒子的库仑引力大于点电荷B对该粒子的库仑引力，根据库仑定律，在D点，有k＞k，得QA＞4Q，故选项A正确，B、C、D错误。 答案 A
带电粒子在电场中的运动问题分析
1.带电粒子(或带电体)在电场中做直线运动 (1)运动条件
①若F合＝0，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。