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

　电场的性质　带电粒子在电场中的运动 真题情境 　　 　 023·全国乙卷T19 　2023·全国甲卷T18　2022·全国乙卷T19 2　2022·全国乙卷T21　 2022·山东卷T3 　　 　2022·湖南卷T2　 2021·全国甲卷T19　 2021·全国乙卷T15 考情分析 高考定位 素养目标 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。命题形式以选择题为主，着重考查考生的建模能力和应用数学知识处理物理问题的能力。 1.掌握描述电场性质的物理量。 2．能根据电场线和等势面判断电场的强弱。 3．掌握判断电势高低及电势能大小的方法。 4．能利用运动合成与分解的方法处理带电粒子在电场中运动的问题。 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，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功。 (4)比较电势能的大小或分析电势能的变化时，可以根据电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大来判断，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。 [典例1]　(多选)(2021·湖南卷)如图所示，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径。将电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，电场力做功为2W(W>0)；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W。下列说法正确的是(　　) A．该匀强电场的场强方向与ab平行 B．将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为0.5W C．a点电势低于c点电势 D．若只受电场力，从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动 [思路点拨]　解此题可按以下思路： (1)电场为匀强电场，可采用矢量分解的思路。 (2)结合电场力做功关系确定电场强度的方向。 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2022·山东卷)半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为(　　) A.正电荷，q＝ B．正电荷，q＝ C．负电荷，q＝ D．负电荷，q＝ 2．(多选)(2023·全国乙卷)在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OP>OM，OM＝ON，则小球(　　) A．在运动过程中，电势能先增加后减少 B．在P点的电势能大于在N点的电势能 C．在M点的机械能等于在N点的机械能 D．从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功 3．(2022·湖南卷)如图所示，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是(　　) A．电场强度方向垂直指向a，电势减小 B．电场强度方向垂直指向c，电势减小 C．电场强度方向垂直指向a，电势增大 D．电场强度方向垂直指向c，电势增大 4．(2023·全国乙卷)如图所示，等边三角形ABC位于竖直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上方，3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下，BC边中点N处的电场强度方向竖直向上，A点处点电荷的电荷量的绝对值为q。 (1)求B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负； (2)求C点处点电荷