專題七帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)江蘇卷考情導(dǎo)向考點(diǎn)考題考情電場(chǎng)的性質(zhì)2016年T3考查電場(chǎng)線的疏密與電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱的關(guān)系，掌握電場(chǎng)線的方向與電勢(shì)的高低的關(guān)系2015年T8考查電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系、電勢(shì)和電勢(shì)能2014年T4考查電勢(shì)、電場(chǎng)的疊加和對(duì)稱性2013年T3考查點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的公式和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理2013年T6考查電場(chǎng)線的特點(diǎn)與電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系1高考在本專題的命題多以選擇題形式，也有計(jì)算題出現(xiàn)(如2012年江蘇高考T25)2命題熱點(diǎn)集中在電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)的疊加、電場(chǎng)線、等勢(shì)面及運(yùn)動(dòng)軌跡相結(jié)合分析帶電體的受力、做功及能量轉(zhuǎn)化情況，利用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)綜合分析計(jì)算帶電體在電場(chǎng)中的加速、偏轉(zhuǎn)問(wèn)題平行板電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2017年T4考查利用動(dòng)能定理處理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)1| 電場(chǎng)的性質(zhì)難度：中檔題 題型：選擇題 五年5考(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第31頁(yè))1(2014·江蘇高考T4)如圖7­1所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214114】圖7­1AO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低BO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最高C從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)升高D從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電勢(shì)降低【解題關(guān)鍵】解此題的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：(1)圓環(huán)正電荷均勻分布，x軸上各處的場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸平行(2)沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，但電場(chǎng)強(qiáng)度不一定減小B根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理和電場(chǎng)線的性質(zhì)解題根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性和電場(chǎng)的疊加原理知，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零在x軸上，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向自O(shè)點(diǎn)分別指向x軸正方向和x軸負(fù)方向，且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低，所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)最高在x軸上離O點(diǎn)無(wú)限遠(yuǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故沿x軸正方向和x軸負(fù)方向的電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小選項(xiàng)B正確2(2016·江蘇高考T3)一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖7­2所示，容器內(nèi)表面為等勢(shì)面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()圖7­2AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低CB點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功不同【解題關(guān)鍵】解此題的關(guān)鍵有三點(diǎn)：(1)電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大(2)電場(chǎng)線一定與該處的等勢(shì)面垂直(3)電場(chǎng)力做功的大小由始末兩點(diǎn)的電勢(shì)差與移動(dòng)的電荷量共同決定C由題圖知，B點(diǎn)處的電場(chǎng)線比A點(diǎn)處的密，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總與等勢(shì)面導(dǎo)體表面垂直，選項(xiàng)C正確；檢驗(yàn)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功一定，與路徑無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3(2013·江蘇高考T3)下列選項(xiàng)中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214115】B每個(gè)圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)為E根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理和對(duì)稱性，得A、B、C、D各圖中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EAE、EBE、ECE、ED0，故選項(xiàng)B正確4(多選)(2015·江蘇高考T8)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖7­3所示c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214116】圖7­3Aa點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大Ba點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高Cc點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大Dc點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低ACD根據(jù)電場(chǎng)線的分布圖，a、b兩點(diǎn)中，a點(diǎn)的電場(chǎng)線較密，則a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，選項(xiàng)A正確沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤由于c、d關(guān)于正電荷對(duì)稱，正電荷在c、d兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反；兩負(fù)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理，c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大，選項(xiàng)C正確c、d兩點(diǎn)中c點(diǎn)離負(fù)電荷的距離更小，c點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)低，選項(xiàng)D正確5(多選)(2013·江蘇高考T6)將一電荷量為Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場(chǎng)線分布如圖7­4所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214117】圖7­4Aa點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大Ba點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C檢驗(yàn)電荷q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大 D將檢驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功ABD由題圖可知，a處電場(chǎng)線比b處密，所以Ea>Eb，選項(xiàng)A正確；沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)不斷降落，a點(diǎn)電勢(shì)高于不帶電金屬球的電勢(shì)，不帶電金屬球的電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，所以a>b，選項(xiàng)B正確；負(fù)電荷在高電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；檢驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能增大，故電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)D正確電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能的判斷方法(1)電場(chǎng)強(qiáng)度：根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度進(jìn)行判斷；根據(jù)等勢(shì)面的疏密程度進(jìn)行判斷；根據(jù)E進(jìn)行判斷(2)電勢(shì)：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低；若q和Wab已知，由Uab判定(3)電勢(shì)能：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大；正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能反而小考向1電場(chǎng)力的性質(zhì)1(2017·紹興模擬)如圖7­5所示，絕緣水平面上有A、B、C、D四點(diǎn)，依次相距L，若把帶電金屬小球甲(半徑遠(yuǎn)小于L)放在B點(diǎn)，測(cè)得D點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；現(xiàn)將不帶電的相同金屬小球乙與甲充分接觸后，再把兩球分置于A、C兩點(diǎn)，此時(shí)D點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()圖7­5AEBECEDED根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E，則B點(diǎn)電荷在D的電場(chǎng)強(qiáng)度為EBE；當(dāng)將不帶電的相同金屬小球乙與甲充分接觸后，再把兩球分置于A、C兩點(diǎn)，則兩球的電量分別為，那么A處的小球在D處的電場(chǎng)強(qiáng)度EA，而C處的小球在D處的電場(chǎng)強(qiáng)度EC；由于兩球在D處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，因此它們?cè)贒點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E合E，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確考向2電場(chǎng)能的性質(zhì)2(2017·南京一模)如圖7­6所示，帶正電的金屬球A，放置在不帶電的金屬球B附近，M、N是金屬球B表面上的兩點(diǎn)下列說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214118】圖7­6AM點(diǎn)處帶正電，N點(diǎn)處帶負(fù)電，且M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)BM點(diǎn)處帶正電，N點(diǎn)處帶負(fù)電，且M點(diǎn)電勢(shì)等于N點(diǎn)電勢(shì)CM點(diǎn)處帶負(fù)電，N點(diǎn)處帶正電，且M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)DM點(diǎn)處帶負(fù)電，N點(diǎn)處帶正電，且M點(diǎn)電勢(shì)等于N點(diǎn)電勢(shì)D帶電的金屬球A靠近不帶電的金屬球B，由于電荷間的相互作用，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，導(dǎo)致金屬球B中左側(cè)的自由電子向右側(cè)移動(dòng)，M點(diǎn)由于得到電子帶負(fù)電；N點(diǎn)由于失去電子帶正電；但整個(gè)金屬球B是處于靜電平衡的導(dǎo)體，其整體是等勢(shì)體，故M、N點(diǎn)電勢(shì)相等，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確3(2017·南通二模)實(shí)驗(yàn)表明，地球表面上方的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，且方向豎直向下，說(shuō)明地球表面有凈負(fù)電荷設(shè)地球表面凈負(fù)電荷均勻分布，且電荷量絕對(duì)值為Q，已知地球半徑為R，靜電力常量為k，選地面電勢(shì)為零，則在地面上方高h(yuǎn) (約幾十米)處的電勢(shì)為()ABCDD地球表面電荷在地面上方h處的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式，有：Ek因?yàn)榫嚯x地面h，且h約為幾十米，電場(chǎng)強(qiáng)度變化不大，認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng)，有：UEdk·h地面電勢(shì)為0，故地面上方h處的電勢(shì)為：，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤考向3電場(chǎng)的綜合應(yīng)用4(2017·鎮(zhèn)江三模)如圖7­7所示，在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有M、N、P、F四點(diǎn)，M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，F(xiàn)為MN的中點(diǎn)，M30°M、N、P、F四點(diǎn)處的電勢(shì)分別用M、N、P、F表示已知MN，PF，點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在平面內(nèi)，則() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214119】圖7­7A點(diǎn)電荷Q一定在MP的中點(diǎn)BP大于MCN點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大D將負(fù)試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功B點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是一系列的同心圓，對(duì)于圓、圓弧上任意兩點(diǎn)的連線的中垂線一定通過(guò)圓心，故場(chǎng)源電荷在MN的中垂線和FP的中垂線的交點(diǎn)上，在MP的連線上，如圖所示，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖可知，正點(diǎn)電荷到P點(diǎn)的距離小于到M點(diǎn)的距離，所以P大于M，故B正確；在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，離場(chǎng)源越遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度越小，所以N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，故C錯(cuò)誤；在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，離場(chǎng)源越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，將負(fù)試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電勢(shì)能增加，故電場(chǎng)力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤5(2017·宿遷三模)某靜電除塵設(shè)備集塵板的內(nèi)壁帶正電，設(shè)備中心位置有一個(gè)帶負(fù)電的放電極，它們之間的電場(chǎng)線分布如圖7­8所示，虛線為某帶電煙塵顆粒(重力不計(jì))的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B是軌跡上的兩點(diǎn)，C點(diǎn)與B點(diǎn)關(guān)于放電極對(duì)稱下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214120】圖7­8AA點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)BA點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C煙塵顆粒在A點(diǎn)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)的動(dòng)能D煙塵顆粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能A由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)，故A正確；由題圖可知，A點(diǎn)電場(chǎng)線比C點(diǎn)密集，因此A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；煙塵顆粒帶負(fù)電，從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，煙塵顆粒在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；煙塵顆粒帶負(fù)電，從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，煙塵顆粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤考點(diǎn)2| 平行板電容器難度：中檔題 題型：選擇題(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第33頁(yè))6(2012·江蘇高考T2)一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是()AC和U均增大BC增大，U減小CC減小，U增大 DC和U均減小【解題關(guān)鍵】關(guān)鍵語(yǔ)句信息解讀保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變平行板電容器的S、d、Q大小不變?cè)趦蓸O板間插入一電介質(zhì)電容器介電常數(shù)增大B由平行板電容器電容決定式C知，當(dāng)插入電介質(zhì)后，變大，則在S、d不變的情況下C增大；由電容定義式C得U，又電荷量Q不變，故兩極板間的電勢(shì)差U減小，選項(xiàng)B正確考向1電容器的動(dòng)態(tài)分析6(2017·南京一模)如圖7­9所示是可變電容器，旋轉(zhuǎn)動(dòng)片使之與定片逐漸重合，則電容器的電容將()圖7­9A逐漸增大B逐漸減小C保持不變D先增大后減小A旋轉(zhuǎn)動(dòng)片使之與定片逐漸重合時(shí)，相當(dāng)于增加了電容器的正對(duì)面積，則由電容器電容的決定式C可知，電容將逐漸增大，故B、C、D錯(cuò)誤，A正確7(2017·鹽城二模)目前的手機(jī)觸摸屏大多是電容式觸摸屏電容式觸摸屏內(nèi)有一導(dǎo)電層導(dǎo)電層四個(gè)角引出四個(gè)電極，當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，人體和觸摸屏就形成了一個(gè)電容，電容具有“通高頻”的作用，從而導(dǎo)致有電流分別從觸摸屏四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置信息在開機(jī)狀態(tài)下，下列說(shuō)法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214121】A電容式觸摸屏感測(cè)手指觸摸點(diǎn)的位置是因?yàn)槭种笇?duì)屏幕按壓產(chǎn)生了形變B電容式觸摸屏感測(cè)手指觸摸點(diǎn)的位置是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)手指有微弱的電流流過(guò)D當(dāng)手指離開屏幕時(shí)，電容變小，對(duì)高頻電流的阻礙變大，控制器不易檢測(cè)到手指的準(zhǔn)確位置C電容式觸摸屏只需要觸摸，由于流經(jīng)四個(gè)電極的電流與手指頭到四角的距離成正比，控制器就能確定手指的位置，不需要手指有壓力，故A錯(cuò)誤；電容式觸摸屏感測(cè)手指觸摸點(diǎn)的位置是電容器的充放電原理，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；由題意可知，手指從手的觸點(diǎn)吸走一部分電荷，在電荷定向移動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)有微弱電流通過(guò)，故C正確；根據(jù)電容器的工作原理可知，當(dāng)手指離開屏幕時(shí)，電容變小，電容器將放電，控制器仍然能檢測(cè)到手指離開的準(zhǔn)確位置，故D錯(cuò)誤考向2平行板電容器的綜合問(wèn)題8(多選)(2017·蘇北四市摸底)如圖7­10所示，電路中平行板電容器C不帶電下列說(shuō)法正確的有()圖7­10A閉合S瞬間，電流計(jì)G中有ab方向的電流B閉合S后，增大C兩極板間距離的過(guò)程中，電流計(jì)G中有ab方向的電流C閉合S后再斷開，增大C兩極板間距離，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度保持不變D閉合S后再斷開，在C兩極板間插入電介質(zhì)，極板間電勢(shì)差變小ACD閉合S瞬間，電容器充電，上極板接正極，故電流計(jì)中有ab方向的電流，故A正確；閉合S后，電壓不變，增大C兩極板間距離的過(guò)程中，由C可知，C減小，由QUC可知，電量減小，電容器放電，故電流計(jì)中有ba方向的電流，故B錯(cuò)誤；閉合S后再斷開，電容器兩板上的電量不變，增大C兩極板間距離，由C和QUC可知，U，再由UEd可得，E，故兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故C正確；閉合S后再斷開，電容器兩板上的電量不變，在兩極板間插入電介質(zhì)時(shí)電容C增大，則由QUC可知，U變小，故D正確考點(diǎn)3| 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)難度：中檔題 題型：選擇題、計(jì)算題 五年1考(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第33頁(yè))7(2017·江蘇高考T4)如圖7­11所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分別位于O、M、P點(diǎn)由O點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)現(xiàn)將C板向右平移到P點(diǎn)，則由O點(diǎn)靜止釋放的電子() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214122】圖7­11A運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回B運(yùn)動(dòng)到P和P點(diǎn)之間返回C運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回 D穿過(guò)P點(diǎn)【解題關(guān)鍵】關(guān)鍵語(yǔ)句信息解讀保持電量不變，改變兩板間距離場(chǎng)強(qiáng)不變O點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)初、末速度為零A設(shè)AB、BC間的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為E1、E2，間距分別為d1和d2，電子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，據(jù)動(dòng)能定理得：eE1d1eE2d20當(dāng)C板向右平移后，BC板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E2，BC板間的電場(chǎng)強(qiáng)度與板間距無(wú)關(guān)，大小不變第二次釋放后，設(shè)電子在BC間移動(dòng)的距離為x，則eE1d1eE2x00比較兩式知，xd2，即電子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)返回，選項(xiàng)A正確帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題思路(1)首先分析粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，區(qū)分是在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(2)對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，可根據(jù)對(duì)粒子的受力分析與運(yùn)動(dòng)分析，從以下兩種途徑進(jìn)行處理：如果是帶電粒子在恒定電場(chǎng)力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，應(yīng)用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，一般利用動(dòng)能定理研究全過(guò)程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化、運(yùn)動(dòng)的位移等(3)對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，如是類平拋運(yùn)動(dòng)模型，通常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法處理通過(guò)對(duì)帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析，應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法或功能方法求解考向1電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)9(2017·武漢二模)如圖7­12所示，傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面夾角為，極板間距為d，帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電量為q，從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入，沿直線運(yùn)動(dòng)并從極板N的右邊緣B處射出，則() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214123】圖7­12A微粒達(dá)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為mvB微粒的加速度大小等于gsin C兩極板的電勢(shì)差UMND微粒從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程電勢(shì)能減少C物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受力如圖所示由于物體受力不在一條直線上，因此不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能一定不是mv，因此A錯(cuò)誤；將電場(chǎng)力分解到水平方向和豎直方向上，可知，Eqcos mg，Eqsin ma，因此加速度大小為gtan ，B錯(cuò)誤；電容器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度E，因此兩板間的電勢(shì)差為UEd，C正確；從A向B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D錯(cuò)誤考向2電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)10(2017·林州市月考)a、b、c三個(gè)粒子(重力不計(jì))由同一點(diǎn)M同時(shí)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入帶有等量異種電荷的兩平行金屬板的電場(chǎng)間，其軌跡如圖7­13所示，其中b恰好沿板的邊緣飛出電場(chǎng)，由此可知()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214124】圖7­13A進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)a的速度最大，c的速度最小Ba、b、c在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等C若把上極板向上移動(dòng)，則a在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間增長(zhǎng)D若把下極板向下移動(dòng)，則a在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間增長(zhǎng)D三個(gè)粒子進(jìn)入電場(chǎng)后加速度相同，由圖看出，豎直方向a、b偏轉(zhuǎn)距離相等，大于c的偏轉(zhuǎn)距離，由yat2知，a、b運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，大于c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即tatbtc又水平位移的關(guān)系為 xaxbxc，因?yàn)榱Ｗ铀椒较蚨甲鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以vcvbva，即a的速度最小，c的速度最大，故A、B錯(cuò)誤若把上極板向上移動(dòng)，根據(jù)推論E知，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，粒子的加速度不變，可知a的運(yùn)動(dòng)情況不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，故C錯(cuò)誤若把下極板向下移動(dòng)，根據(jù)推論E知，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，粒子的加速度不變，a的豎直分位移增大，由yat2知，a在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間增長(zhǎng)，故D正確考向3電場(chǎng)中的力電綜合問(wèn)題11(2017·徐州期末)如圖7­14甲所示，極板A、B間電壓為U0，極板C、D間距為d，熒光屏到C、D板右端的距離等于C、D板的板長(zhǎng)A板O處的放射源連續(xù)無(wú)初速地釋放質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，經(jīng)電場(chǎng)加速后，沿極板C、D的中心線射向熒光屏(熒光屏足夠大且與中心線垂直)，當(dāng)C、D板間未加電壓時(shí)，粒子通過(guò)兩板間的時(shí)間為t0；當(dāng)C、D板間加上圖7­14乙所示電壓(圖中電壓U1已知)時(shí)，粒子均能從C、D兩板間飛出，不計(jì)粒子的重力及相互間的作用求：圖7­14(1)C、D板的長(zhǎng)度L；(2)粒子從C、D板間飛出時(shí)垂直于極板方向偏移的最大距離；(3)粒子打在熒光屏上區(qū)域的長(zhǎng)度 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214125】【解析】(1)粒子在A、B板間有：qU0mv在C、D板間有：Lv0t0解得：Lt0(2)粒子從nt0(n0、2、4)時(shí)刻進(jìn)入C、D間，偏移距離最大，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，偏移距離為：yat加速度為：a得：y(3)粒子在C、D間偏轉(zhuǎn)距離最大時(shí)打在熒光屏上距中心線最遠(yuǎn)處 C、D板偏轉(zhuǎn)角tan ，vyat0打在熒光屏上距中心線最遠(yuǎn)距離為：syLtan 熒光屏上區(qū)域長(zhǎng)度為：ss【答案】(1)t0(2)(3)熱點(diǎn)模型解讀| 平行板電容器中帶電粒子運(yùn)動(dòng)模型(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第35頁(yè))考題2012·江蘇高考T152015·全國(guó)卷T142015·山東高考T20模型展示加速與偏轉(zhuǎn)模型帶電粒子在電場(chǎng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題帶電體在變化電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模型解讀帶電體在平行板電容器間的運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上就是在電場(chǎng)力作用下的力電綜合問(wèn)題，依然需要根據(jù)力學(xué)解題思路求解，解題過(guò)程要遵從以下基本步驟：(1)確定研究對(duì)象(是單個(gè)研究對(duì)象還是物體組)；(2)進(jìn)行受力分析(分析研究對(duì)象所受的全部外力其中電子、質(zhì)子、正負(fù)離子等基本微觀粒子在沒(méi)有明確指出或暗示時(shí)一般不計(jì)重力，而帶電油滴、帶電小球、帶電塵埃等宏觀帶電體一般要考慮其重力)；(3)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析(分析研究對(duì)象所處的運(yùn)動(dòng)環(huán)境是否存在束縛條件，并根據(jù)研究對(duì)象的受力情況確定其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程)；(4)建立物理等式(由平衡條件或牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解，對(duì)于涉及能量的問(wèn)題，一般用動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解)典例(2017·商丘二模)如圖7­15所示，R0為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)阻不能忽略，當(dāng)開關(guān)閉合，滑片P位于滑動(dòng)變阻器R左端點(diǎn)a時(shí)，水平放置的平行金屬板間有一帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，在將滑片P由左端點(diǎn)a滑向右端點(diǎn)b的過(guò)程中，下列關(guān)于液滴的帶電情況及運(yùn)動(dòng)情況(液滴始終沒(méi)與極板相碰)分析正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214126】圖7­15A液滴帶正電，液滴將向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B液滴帶正電，液滴將以原平衡位置為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)C液滴帶正電，液滴將向上先做變加速再做變減速直線運(yùn)動(dòng)D液滴帶負(fù)電，液滴將向上做變速直線運(yùn)動(dòng)【解題指導(dǎo)】當(dāng)開關(guān)閉合，滑片P位于滑動(dòng)變阻器R左端點(diǎn)a時(shí)，液滴在重力和電場(chǎng)力作用下處于平衡狀態(tài)，所以電場(chǎng)力豎直向上，由題圖知下極板帶正電，即液滴一定帶正電，D項(xiàng)錯(cuò)誤；因滑片由左端點(diǎn)a滑向右端點(diǎn)b的過(guò)程中，外電路總電阻先增大后減小，電路的總電流先減小后增大，內(nèi)電壓先減小后增大，即電源的路端電壓先增大后減小，所以電容器兩極板間電壓先增大后減小，由E可知電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，但方向不變，所以液滴的加速度先增大后減小，方向一直向上，即液滴將向上先做變加速運(yùn)動(dòng)再做變減速直線運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)正確，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】C拓展應(yīng)用如圖7­16(a)所示，平行板電容器間距為d，兩板所加電壓如圖7­16(b)所示，t0時(shí)刻，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子以平行于極板的速度v0射入電容器，25T時(shí)恰好落在下極板上，帶電粒子的重力不計(jì)，在這一過(guò)程中，求：圖7­16(1)該粒子的水平位移；(2)粒子落到下極板時(shí)的速度【解析】(1)帶電粒子在水平方向不受外力作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此水平位移為sv0tv0×25T25v0T(2)帶電粒子落在下極板上時(shí)在豎直方向的分速度為vya·TT粒子落在下極板上時(shí)的速度大小為v 【答案】(1)25v0T(2) 14