2024届高考物理一轮复习导学案：电势差与电场强度的关系、带电粒子的运动轨迹问题

高密一中2021级高三物理学案 命题人：单联磊 审题人：尹利苹 2023-11-16 第9章 ( N0． 4 ) 静电场及其应用 电势差与电场强度的关系、带电粒子的运动轨迹问题 班级______姓名________学号_____ 【学习目标】 1.通过探究点一，理解电场强度和电势差的关系。 2.通过探究点二的学习，理解电场线、等势面与带电粒子的运动轨迹问题 【自主先学】 1、 复习旧知 1.如图所示,M、N为电场中两个等势面,GH直线是该电场的一条电场线, G、 H两点场强、电势的比较 单位正电荷在两点电势能的大小关系 由G到H移动负电荷，电势能的变化，在移动过程中取GH的中点为F（图中未画出）则GF段和FH段电场力做功情况一样吗？ GF段和FH段的电势差大小关系 2.如图,电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。 比较a点和b点的电势关系 a点和b点的电场强度 若将负电荷从a点移到b点,电势能的变化 新知预习 (多选)1.关于电势差的计算公式,下列说法正确的是(　　)。 A.电势差的计算公式UAB=WAB/q说明两点间的电势差UAB与电场力做的功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比 B.把正电荷从A点移动到B点电场力做正功,则有UAB>0 C.电势差的计算公式UAB=WAB/q中,UAB与移动电荷的电荷量q无关 D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点的过程中电场力所做的功 2.如图所示,实线MN是某匀强电场中的一条电场线。一带电粒子射入电场后,仅在电场力作用下沿虚线ABC运动,下列说法中错误的是(　　)。 A.粒子做的是匀变速曲线运动 B.在运动过程中,粒子的电势能和动能之和保持不变 C.粒子带负电 D.粒子在A点的电势能比在C点的电势能小 同学们，把在复习过程中遇到的问题和疑惑写下来 【合作探究 踊跃展示 精讲点拨】 探究点一：电势差与电场强度的关系 (多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是(　　 )。 A.电场强度的大小为2.5 V/cm B.坐标原点处的电势为1 V C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eV D.电子从b点运动到c点,电场力做的功为9 eV 结合该题的处理，总结已知电势确定电场强度的一般方法： (多选)如图甲所示,真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴。理论分析表明,x轴上各点的电场强度随x变化关系如图乙所示,x1+x2=2R,则(　　)。 A.x2处电场强度和x1处的电场强度大小相等、方向相同 B.球内部的电场为匀强电场 C.x1、x2两点处的电势相同 D.假设将一个带正电的试探电荷沿x轴移动,则从x1移到R处电场力做的功大于从R移到x2处电场力做的功 思考：①类比v-t图像，在E-x图像中面积的物理意义; 若纵轴改为φ，则斜率的物理意义 ②在静力学中哪一个图像和乙图类似 【评价练习1】 1.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为(　　)。 A.200 V/m　　　　　 B.200 V/m C.100 V/m D.100 V/m 2. (多选)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点,两点电荷连线上各点电势φ随坐标x变化的关系图像如图所示,其中P点电势最高,且xAP<xPB,则(　　)。 A.q1和q2都是负电荷 B.q1的电荷量大于q2的电荷量 C.在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧,其电势能先减小后增大 D.一点电荷只在电场力作用下沿x轴从P点向B点运动,加速度逐渐变小 探究点二：带电粒子的运动轨迹问题 (多选)如图所示,实线是α粒子仅在电场力作用下由a点运动到b点的运动轨迹,虚线可能是电场线,也可能是等差等势线,则(　　)。 A.若虚线是电场线,则α粒子在a点的电势能大,动能小 B.若虚线是等差等势线,则α粒子在a点的电势能大,动能小 C.不论虚线是电场线还是等差等势线,a点的电势一定低于b点的电势 D.不论虚线是电场线还是等差等势线,α粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度 【评价练习2】 (多选)等间距虚线a、b、c、d表示匀强电场中的四个等势面。两带电粒子M、N沿着a、d等势面射入电场,运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M带正电,不计粒子重力,则(　　)。 A.带电粒子N带负电 B.等势面a的电势低于等势面b的电势 C.运动过程中,