2020苏省客师锡慧在线 电场及带电粒子在电场中的运动 高三物理 授课教师:江苏省天一中学 华靓 指导教师:无锡市锡山区教师发展中心张杰
2020 电场及带电粒子在电场中的运动 （一） 高三 物理 授课教师：江苏省天一中学 华靓 指导教师：无锡市锡山区教师发展中心 张杰
考点电场中力与能性质的考查 1.电场中的各个物理量的形成及相互转化的关系 Uap=ed E E UAB=94-9 qEB0/,。WAB)Ep aB=Fd=ged △E=-WAB W E F AB (WA=△E
电场中力与能性质的考查 1．电场中的各个物理量的形成及相互转化的关系
2.电场强度的计算 (1)定义式:E=电场中某点的电场强度是确定值,其大小和方向与试探电荷q无关 (2)真空中点电荷:E=点E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定 (3)匀强电场:E=,式中d为两点间沿电场方向的距离 3.电势高低的判断方法 (1)根据电场线方向,沿着电场线方向,电势越来越低; (2)根据电势的定义式q=,即将十q从电场中的某点移至无穷远处,电场力做功越多, 则该点的电势越高; (3)根据电势差UAB=94-qB,若UAB>0,则gA>pB,反之,gA<pB
2．电场强度的计算 (1)定义式：E＝ F q .电场中某点的电场强度是确定值，其大小和方向与试探电荷 q 无关． (2)真空中点电荷：E＝k Q r 2.E 由场源电荷 Q 和场源电荷到某点的距离 r 决定． (3)匀强电场：E＝ U d .式中 d 为两点间沿电场方向的距离． 3．电势高低的判断方法 (1)根据电场线方向，沿着电场线方向，电势越来越低； (2)根据电势的定义式 φ＝ W q ，即将＋q 从电场中的某点移至无穷远处，电场力做功越多， 则该点的电势越高； (3)根据电势差 UAB＝φA－φB，若 UAB＞0，则 φA＞φB，反之，φA＜φB
4.电场中带电粒子轨迹的判断分析 (1)分析电荷受电场力情况时,首先明确电场的电场线分布规律,再利用电场线的疏密 分布规律或场强的叠加原理判定场强的强弱 (2)分析电势的高低常根据电场线的指向进行判断 (3)比较电势能的大小或分析电势能的变化,可以根据电场力做正功,电势能减小;做 负功,电势能增大判断,也可根据正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电 势能大来判断
4．电场中带电粒子轨迹的判断分析 (1)分析电荷受电场力情况时，首先明确电场的电场线分布规律，再利用电场线的疏密 分布规律或场强的叠加原理判定场强的强弱． (2)分析电势的高低常根据电场线的指向进行判断． (3)比较电势能的大小或分析电势能的变化，可以根据电场力做正功，电势能减小；做 负 功，电势能增大判断，也可根据正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电 势能大来判断．
角度1对带电粒子运动轨迹的判断 例1.(多选)(2019·高考全国卷Ⅱ)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由 静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则(AC) 运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小 B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C/粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
角度1 对带电粒子运动轨迹的判断 例1．(多选)(2019·高考全国卷Ⅱ)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由 静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则( ) A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 AC M N M
角度2电场中的图象问题 例2.(2019·南京二模)如图甲所示,半径为R、均匀带正电的球体,A、B为过球心0的 直线上的两点,且OA=2R,OB=3R;球体的空间产生球对称的电场,电场强度大小沿 半径方向分布情况如图乙所示,图中E已知,E-r曲线下0~R部分的面积等于2R~3R 部分的面积.则下列说法正确的是(D) A.A点的电势低于B点的电势 B.A点的电场强度小于B点的电场强度 从球面到A点的电势差小于AB两点间的电势差 R 2R 3R D.电荷量为q的正电荷沿直线从A点移到B点的过程 中,电场力做功E0Rq WAB= UABOEDREOC
角度2 电场中的图象问题 例2．(2019·南京二模)如图甲所示，半径为R、均匀带正电的球体，A、B为过球心O的 直线上的两点，且OA＝2R，OB＝3R；球体的空间产生球对称的电场，电场强度大小沿 半径方向分布情况如图乙所示，图中E0已知，E－r曲线下O～R部分的面积等于2R～3R 部分的面积．则下列说法正确的是( ) A．A点的电势低于B点的电势 B．A点的电场强度小于B点的电场强度 C．从球面到A点的电势差小于AB两点间的电势差 D．电荷量为q的正电荷沿直线从A点移到B点的过程 中，电场力做功 1 2 E0Rq D WAB＝UABq＝ 1 2 RE0q
角度3电场中功与能的综合问题 例3.(多选)(2018·高考全国卷Ⅰ)图中虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等 的一组等势面,已知平面b上的电势为2V.一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的 过程中克服电场力所做的功为6eV.下列说法正确的是(AD) q4V2v(0)-2 A/平面c上的电势为零 B.该电子经过平面时,其电势能为4eV Ep-ev-2evloee C.该电子经过平面b时的速率是经过时的2倍 D/该电子可能到达不了平面f E Ex 1dkv8evseveev
角度3 电场中功与能的综合问题 例3．(多选)(2018·高考全国卷Ⅰ)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等 的一组等势面，已知平面b上的电势为2V．一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的 过程中克服电场力所做的功为6eV.下列说法正确的是(AD) 2V 10eV 4eV φ 4V 0 -2V EP -4eV -2eV 0 2eV EK 8eV6eV A．平面c上的电势为零 B．该电子经过平面d时，其电势能为4 eV C．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 D．该电子可能到达不了平面f vo
老点2平行板电容器中的电场问题 平行板电容器问题的分析思路 (1)明确平行板电容器中的哪些物理量是不变的,哪些物理量是变化的,以及怎样变化 (2)应用平行板电容器电容的决定式C=a4S分析电容器的电容的变化 (3)应用电容的定义式分析电容器带电量和两板间电压的变化情况 (4)根据控制变量法对电容的变化进行综合分析,得出结论 2.动态变化分析的两个重要结论 (1)电容器与直流电路相连,则两端电压取决于电路的连接情况,稳定时相当于断路, 两端电压总等于与之并联的支路电压 (2)充电后电容器与电路断开,电容器所带电量不变
平行板电容器中的电场问题 1．平行板电容器问题的分析思路 (1)明确平行板电容器中的哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的，以及怎样变化． (2)应用平行板电容器电容的决定式 C＝ εrS 4πkd分析电容器的电容的变化． (3)应用电容的定义式分析电容器带电量和两板间电压的变化情况． (4)根据控制变量法对电容的变化进行综合分析，得出结论． 2．动态变化分析的两个重要结论 (1)电容器与直流电路相连，则两端电压取决于电路的连接情况，稳定时相当于断路， 两端电压总等于与之并联的支路电压． (2)充电后电容器与电路断开，电容器所带电量不变．
例4.(多选)如图所示,两块正对平行金属板M、N与电源相连,N板接地,在距两板 等距离的P点固定一个带负电的点电荷,如果M板向上平移一小段距离,则(D) N板向下平移 A,点电荷受到的电场力变小1 A=Ec B.M板带的电荷量增加(1-1c C.P点的电势升高/=laN D/点电荷在P点具有的电势能增加E1=c01q=0,g=0 OP= UPN EdpN PpE OM-UMP UMP EdMP
φP＝UPN＝E·dPN 例4．(多选)如图所示，两块正对平行金属板M、N与电源相连，N板接地，在距两板 等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向上平移一小段距离，则( ) A．点电荷受到的电场力变小 B．M板带的电荷量增加 C．P点的电势升高 D．点电荷在P点具有的电势能增加 E＝ U d F＝Eq C＝ εrS 4πkd Q＝CU φP＝UPN＝E·dPN Ep＝qφP AD q0 N板向下平移 φP＝φM -UMP UMP＝E·dMP AC
例5.(2018·高考江苏卷)如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴 处于静止状态.现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该 油滴(D) A.仍然保持静止 B.竖直向下运动 E 抽滴 C.向左下方运动 D.向右下方运动 B
例5．(2018·高考江苏卷)如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴 处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该 油滴( ) A．仍然保持静止 B．竖直向下运动 C．向左下方运动 D．向右下方运动 D G qE Ud qE' E＝ U d