内容正文:
第一阶段
突破核心 升华思维
专题三 电场与磁场
1
第1讲 电场的性质 带电粒子在电场中的运动
真题情境
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。
2023·全国乙卷T19 2023·全国甲卷T18 2022·全国乙卷T19 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
3
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 带电粒子在电场中的运动
第1讲 电场的性质 带电粒子在电场中的运动
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 带电粒子在电场中的运动
5
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。
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 带电粒子在电场中的运动
[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。
√
√
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 带电粒子在电场中的运动
AB [由题意可得Uab=、Ucd=,则Uab=2Ucd,由c、d两点向直线ab作垂线,垂足c′、d′和O点即是线段ab的四等分点,故匀强电场的场强方向与ab平行,A正确;由图可知d′b=ab,故该粒子从d点到b点电场力做的功Wdb=qUab=0.5W,B正确;由题意知电场线由a指向b,则沿ab方向电势逐渐降低,c点与c′点电势相等,故a点电势高于c点电势,C错误;从d点沿平行于ba方向射入电场的粒子将做直线运动,D错误。]
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
4
1
3
题号
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 带电粒子在电场中的运动
C [因为环上正电荷分布均匀,所以在取走A、B处两段小圆弧上的电荷之前,整个圆环上的电荷在O点产生的场强为零,而取走的A、B处的电荷的电量为qA=qB=ΔL,qA、qB在O点产生的合场强为EAB==,因为A、B处电荷为正电荷,则合场强方向从O指向C,故取走A、B处的电荷之后,剩余部分在O点产生的场强大小为,方向由C指向O,而点电荷q放在D点后,O点场强为零,故q在O点产生的场强与qA、qB在O点产生的合场强相同,所以q为负电荷,即有k=k,解得q=,C正确。]
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4
1
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题号
√
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