2019高考物理二轮复习专题三电场与磁场第1讲电场及带电粒子在电场中的运动学案4 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/9/22 6:43:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(1)电势的定义式:φ=. (2)电势差的定义式:UAB=

EpqWAB. q(3)电势差与电势的关系式:UAB=φA-φB. (4)电场力做功与电势能的关系式:WAB=EpA-EpB. 3.熟记“面线”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. [研考向·提能力] 考向研析 掌握应试技能

授课提示:对应学生用书第38页

考向一 电场的性质

1.电场强度的判断

(1)场强方向是电场中正电荷受力方向,也是电场线上某点的切线方向. (2)电场强弱可用电场线疏密判断. 2.电势高低的比较

(1)根据电场线方向判断,沿着电场线方向,电势越来越低;

(2)将带电荷量为+q的电荷从电场中的某点移至无穷远处电场力做正功越多,则该点的电势越高;

(3)根据电势差UAB=φA-φB判断,若UAB>0,则φA>φB,反之φA<φB. 3.电势能变化的判断

(1)根据电场力做功判断,若电场力对电荷做正功,电势能减少;反之则增加.即W=-ΔEp.

(2)根据能量守恒定律判断,电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程,若只有电场力做功,电荷的电势能与动能相互转化,总和应保持不变,即当动能增加时,电势能减少.

1.(2018·山东济南五校联考)关于静电场的电场线,下列说法正确的是( ) A.电场强度较大的地方电场线一定较疏 B.沿电场线方向,电场强度一定越来越小 C.沿电场线方向,电势一定越来越低

5

D.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹

解析:电场强度较大的地方电场线一定较密集,选项A错误;沿电场线方向,电场强度不一定越来越小,例如匀强电场,选项B错误;沿电场线方向,电势一定越来越低,选项C正确;电场线不一定与带电粒子的轨迹重合,只有带电粒子只受电场力作用,且电场线是直线,带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合,选项D错误.

答案:C

2.(2018·甘肃武威第六次段考)如图所示,在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上有A、

B、C、D、E五个点,在其一个焦点P上放一负点电荷,下列判断正确的是( )

A.B、E两点电场强度相同 B.A点电势比D点电势高

C.将一负点电荷由B沿BCDE移到E点,电场力做功为零 D.同一正点电荷在D点的电势能小于在C点的电势能

解析:由电场线的分布情况和对称性可知,B、E两点电场强度大小相等,但方向不同,所以电场强度不同,故A错误.D点到负电荷的距离大于A点到负电荷的距离,离负电荷越远电势越高,则知D的电势高于A点的电势,故B错误.B、E两点电势相等,负点电荷在B、

E两点的电势能相等,所以负点电荷由B沿BCDE移到E点,电场力做功为零,故C正确.D点的电势高于C点电势,而正电荷在电势高处电势能大,则知同一正电荷在D点的电势能大于在C点的电势能,故D错误.

答案:C

3.(多选)(2018·福建龙岩上学期期末)在光滑绝缘水平面上P点正上方的O点固定了一电荷量为+Q的点电荷,在水平面上的N点,由静止释放一质量为m、电荷量为-q的带电小球,小球经过P点时速度为v,图中θ=60°,则在点电荷形成的电场中( )

A.N点电势高于P点电势

6

mv2

B.UPN=

2qC.P点电场强度大小是N点的2倍

12

D.带电小球从N点到P点的过程中电势能减少了mv

2

解析:N点距离正电荷较远,根据顺着电场线方向电势降低可知,N点电势低于P点电12mv势,故A错误.带电小球由N到P的过程,由动能定理得-qUNP=mv,解得UNP=-,则

22q2

mv2kQkQUPN=-UNP=,故B正确.P点电场强度大小是EP=2,N点电场强度大小是EN=2,则

2qrPrN22

EP∶EN=r2N∶rP=4∶1,故C错误.带电小球从N点到P点的过程中,电场力做正功mv,则

1

2

12

电势能减少了mv,故D正确.

2

答案:BD

考向二 有关平行板电容器的问题

1.三个关系式

(1)对于平行板电容器:板间电场可理想化处理,认为板间为匀强电场,不考虑边缘效应.

(2)三个关系式:定义式C=,决定式C=,关系式E=.

U4πkdd2.两个重要结论

(1)电容器与电路(或电源)相连,则两端电压取决于电路(或电源),稳定时相当于断路,两端电压总等于与之并联的支路电压.

(2)充电后电容器与电路断开,电容器所带电荷量不变,此时若只改变两板间距离,则板间电场强度大小不变.

3.当有电容器的回路接有二极管时,因二极管的单向导电性,将使电容器的充电或放电受到限制.

4.(多选)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别用d、U、E、C和Q表示.下列说法正确的是( )

A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半 B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍 C.保持C不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍

QεrSU 7

D.保持d、C不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半

解析:保持U不变,将d变为原来的两倍,根据E=可得E变为原来的一半,A正确;保持E不变,将d变为原来的一半,根据U=Ed可得U变为原来的一半,B错误;根据公式

UdQQC=可知将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍,C正确;根据C=可得C不变,将QUU变为原来的一半,U变为原来的一半,根据公式E=可知d不变,U变为原来的一半,E变为原来的一半,D正确.

答案:ACD

5.如图所示,平行板电容器PQ与电源相接,电源与电容器之间接一理想二极管D.当电容器极板Q移至虚线处时,有关电容器的下列说法正确的是( )

A.电容减小,极板所带电荷量减小 B.电容减小,极板间电压不变 C.极板间电压不变,电场强度减小 D.极板所带电荷量不变,电场强度不变

解析:由C=可知板间距离变大,电容减小,假设电压不变,则电荷量会减小,

4πkd由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电,则电荷量不变,那么根据C=可知,极板

UdεrSQUεrSQ4πkQ间的电压增大,根据C=,C=,U=Ed,得E=,由此分析可知,板间电场强度

4πkdUεrSE不变,D正确.

答案:D

6.第八届中国(上海)国际超级电容器产业展览会于2017年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行.如图所示为超级平行板电容器,相距为d的两极板M、N分别与电压为

U的恒定电源两极连接,极板M带正电.现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状

态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则( )

A.油滴带正电

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