内容正文:
第一阶段
突破核心 升华思维
专题三 电场与磁场
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第1讲 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。
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01
02
突破点二 电场中的图像
突破点一 电场的性质
03
突破点三 电容器的动态分析问题
索引
04
突破点四 带电粒子或带电体在电场中的运动
第1讲 电场的性质 带电粒子
(带电体)在电场中的运动
1.电场中各物理量的关系
突破点一 电场的性质
突破点二
专题限时集训
突破点一
突破点三
突破点四
第1讲 电场的性质 带电粒子
(带电体)在电场中的运动
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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。
突破点二
专题限时集训
突破点一
突破点三
突破点四
第1讲 电场的性质 带电粒子
(带电体)在电场中的运动
[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
√
突破点二
专题限时集训
突破点一
突破点三
突破点四
第1讲 电场的性质 带电粒子
(带电体)在电场中的运动
B [画出过M、N的等势面,如图所示,根据沿着电场线方向电势逐渐降低可得,P点电势高于N点电势,故A错误;等量异种点电荷的电场的分布具有一定的对称性,由图可得M、N两点的电场强度相同,故B正确;将试探电荷从M点沿直线移到P点的过程中,由B分析可知,电场强度先增大后减小,则电荷所受电场力先增大后减小,故C错误;将带负电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中,电场力一直做负功,则电势能一直增加,故D错误。
]
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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
√
突破点二
专题限时集训
突破点一
突破点三
突破点四
第1讲 电场的性质 带电粒子
(带电体)在电场中的运动
A [带电粒子在电场中做曲线运动,粒子所受电场力指向轨迹的凹侧,如图所示,故选A。
]
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
专题限时集训
突破点一
突破点三
突破点四
第1讲 电场的性质 带电粒子
(带电体)在电场中的运动
AD [根据Uab=E·ab cos 60°可得电场强度的大小为E== V/m=200 V/m,故A正确;沿着电场线方向电势逐渐降低,可知b点的电势比d点的电势高,故B错误;将电子从c点移到d点,因电子所受的电场力与位移反向,可知电场力做负功,故C错误;因a点的电势低于c点电势,则电子在a点的电势能大于在c点的电势能,故D正确。]
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