10 第1阶段 专题3 第1讲 电场的性质 带电粒子(带电体)在电场中的运动-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习讲义（新教材）

　电场的性质　带电粒子(带电体)在电场中的运动 【高考定位】　高考在本讲主要考查库仑定律、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知识。关注生产、生活、科技问题，注重建模能力和应用数学知识处理物理问题的能力。 突破点一　电场的性质 1．电场中各物理量的关系 2．熟记四种关系 (1)电场线总是与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 (2)电场线越密的地方，等差等势面也越密。 (3)沿等势面移动电荷，静电力不做功，沿电场线移动电荷，静电力一定做功。 (4)比较电势能的大小或分析电势能的变化时，可以根据静电力做正功，电势能减小，静电力做负功，电势能增加来判断，也可以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。 [典例1]　如图所示，在真空中固定两个等量的异种点电荷＋Q和－Q，O点为两点电荷连线的中点，MN为过O点的一条线段，且M点与N点关于O点对称。P点与M点关于两点电荷的连线对称。则下列说法正确的是(　　) A．P、N两点的电势相等 B．M、N两点的电场强度相同 C．将试探电荷从M点沿直线移到P点的过程中，电荷所受静电力先减小后增大 D．将带负电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能一直减少 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2023·全国甲卷)在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示的四幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D 2．(多选)(2022·海南卷)如图所示，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为60°，ab＝0.2 m，cd与电场方向平行，a、b两点的电势差Uab＝20 V，则下列说法正确的是(　　) A．电场强度的大小E＝200 V/m B．b点的电势比d点的低5 V C．将电子从c点移到d点，静电力做正功 D．电子在a点的电势能大于在c点的电势能 突破点二　电场中的图像 常见的图像 关键信息 φ-x图像 (1)从φ-x图像中可以直接判断各点电势的高低，进而确定电场强度的方向及试探电荷电势能的变化 (2)φ-x图线切线的斜率大小表示沿x轴方向电场强度E的大小 E-x图像 以电场强度沿x轴方向为例： (1)E>0表示电场强度沿x轴正方向，E<0表示电场强度沿x轴负方向 (2)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，两点的电势高低需根据电场方向判定 Ep-x图像 (1)图像的切线斜率大小表示静电力大小 (2)可用于判断电场强度、动能、加速度等随位移的变化情况 [典例2]　(2023·辽宁省鞍山市高三下学期一模)如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量正点电荷A和B，O点为AB连线的中点，C、D为AB连线上关于O点对称的两个点，且CO＝OD＝L，一带负电荷的可视为点电荷的小球以初速度v0从C点运动到D点，取无穷远处的电势φ＝0，以C点为坐标原点，向右为x轴的正方向，下列关于电势φ、电场强度E、小球的电势能Ep及动能Ek随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3．(2023·吉林二模)空间中一静电场的电场强度E在x轴上分布情况如图所示，其中图像关于E轴对称，x轴上的A、B两点关于原点O对称。一电子仅在静电力的作用下从静止开始，由A点沿轴运动到B点。下列说法正确的是(　　) A．x轴上的电场强度方向沿x轴正方向 B．A、B两点的电势相等 C．电子从A点运动到B点的过程中，电子的加速度先增大后减小