专题08 电场的性质 带电粒子在电场中的运动【讲】-2022年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）

第三部分 电场与磁场 专题08 电场的性质 带电粒子在电场中的运动【讲】 目录 一．讲高考真题-----感悟核心素养 1 【考情研判】 1 【考题分析】 1 【题后总结】 13 二．讲核心问题-----提炼主干必备知识 13 核心问题一 电场的性质问题 13 核心问题二 有关平行板电容器的问题 15 核心问题三 带电粒子在电场中的运动问题 18 核心问题四 带电粒子在交变电场中的运动问题 22 三．讲重点模型-----学科思维之等效思维模型 24 四．讲学科思维-----之数形结合思维-----电场中的图像 27 类型1　利用v－t图像分析带电粒子在电场中的运动 27 类型2　φ－x图像的分析 28 类型3　Ep－x图像的分析 29 类型4　E－x图像的分析 30 一．讲高考真题-----感悟核心素养 【考情研判】 1．近几年高考题型主要以选择题为主，命题热点主要集中在电场强度、电场线的用途、电势能的变化、电势高低的判断、匀强电场中电势差与电场强度的关系、带电粒子在电场中的运动等． 2．2022年高考命题，选择题可能会以电场线、等势线为背景，结合场强、电势、电势能等基本概念进行考查，也可能会出现以带电粒子在电场中运动为背景考查学生建模能力和数学处理能力的计算题． 【考题分析】 【例1】（2021年高考全国甲卷 第6题）某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（　　） A. 一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功 B. 一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV C. b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右 D. a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大 【试题情境】本题以等势面为素材创设学习探索问题情境。 【考核要求】本题考核要求属于基础性。 【必备知识】本题考查的知识点为电场的基本性质。 【关键能力】(1)理解能力：要求能根据题设情境结合等势面与电场线的关系画出电场线。 (2)推理论证能力：根据电场力做功与电势能的变化关系推理求解电场力做功的情况。 (3)模型构建能力：根据问题情境，建立等势面、电场线的理想化模型。 【学科素养】(1)考查物理观念：①物质观，电场；②相互作用观，电场力。 (2)科学思维：建立等势面、电场线的理想化模型之后，根据电场力做功与电势能的变化及电场线的特点分析求解。 【例2】（2021年高考全国乙卷物理 第2题）如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则（　　） A. B. C. D. 【试题情境】本题以无限大接地金属平板的上方固定一负电荷激发的电场为素材创设学习探索问题情境。 【考核要求】本题考核要求属于基础性、应用性。 【必备知识】本题考查的知识点为电场的基本性质。 【关键能力】(1)理解能力：要求能根据题设情境准确正试探电荷的受力情况。 (2)推理论证能力：根据等势面的疏密程度推理场强的大小，根据移动电荷法判断电场力做功情况。 (3)模型构建能力：根据问题情境，点电荷模型、等势面、电场线的理想化模型。 【学科素养】(1)考查物理观念：①物质观，金属平板、试探电荷、电场；②相互作用观，电场力。 (2)科学思维：建立正试探电荷点电荷模型之后，能对正试探电荷进行准确的受力分析，根据等势面的疏密程度推理，得出结论。 【例3】（2021年高考全国乙卷物理 第7题）四个带电粒子的电荷量和质量分别、、、它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【试题情境】本题以四个带电粒子在电场中的运动为背景创设学习探索问题情境。 【考核要求】本题考核要求属于基础性、应用性。 【必备知识】本题考查的知识点为带电粒子在匀强电场中的类平抛运动。 【关键能力】(1)理解能力：要求能根据题设情境准确对带电粒子进行受力分析和运动分析。 (2)推理论证能力：能正确根据题意建立带电粒子在匀强电场中的类平抛运动模型并应用其规律推理分析。 (3)模型构建能力：根据问题情境，建立类平抛运动模型。 【学科素养】(1)考查物理观念：①物质观，电场、带电粒子；②相互作用观，电场力。 (2)科学思维：建立根据问题情境分析带电粒子运动特点，能对带电粒子进行准确的受力分析，根据运动的合成与分解分析求解得出结论。 【例4】（新高考全国卷Ⅱ·广东·第6题）图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一