專題五電場與磁場 高考領(lǐng)航 真題剖析 備考跨越 高考領(lǐng)航過真題做筆記 真題在線 1 2018 全國 卷 16 如圖 三個固定的帶電小球a b和c 相互間的距離分別為ab 5cm bc 3cm ca 4cm 小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a b的連線 設(shè)小球a b所帶電荷量的比值的絕對值為k 則 D 內(nèi)容排查 庫侖定律 受力分析 平行四邊形定則 心得筆記 2 2018 全國 卷 21 多選 圖中虛線a b c d f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面 已知平面b上的電勢為2V 一電子經(jīng)過a時的動能為10eV 從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV 下列說法正確的是 A 平面c上的電勢為零B 該電子可能到達(dá)不了平面fC 該電子經(jīng)過平面d時 其電勢能為4eVD 該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2 AB 心得筆記 AC 內(nèi)容排查 安培定則的應(yīng)用 磁場的疊加 心得筆記 4 2017 全國 卷 18 如圖 虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場 P為磁場邊界上的一點(diǎn) 大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn) 在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場 若粒子射入速率為v1 這些粒子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上 若粒子射入速率為v2 相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上 不計重力及帶電粒子之間的相互作用 則v2 v1為 C 內(nèi)容排查 帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動 心得筆記 5 2018 江蘇卷 5 如圖所示 水平金屬板A B分別與電源兩極相連 帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)將B板右端向下移動一小段距離 兩金屬板表面仍均為等勢面 則該油滴 A 仍然保持靜止B 豎直向下運(yùn)動C 向左下方運(yùn)動D 向右下方運(yùn)動 D 內(nèi)容排查 電場線與等勢面 電場線疏密與電場強(qiáng)度 電場力 重力的合成 心得筆記 心得筆記 真題剖析析真題得技法 第1講電場及帶電粒子在電場中的運(yùn)動 典例1 2018 安徽合肥第二次質(zhì)檢 多選 如圖所示 豎直平面內(nèi)有一圓周 其圓心為O 直徑AB和CD相互垂直 兩個電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷放在關(guān)于CD對稱的圓周上 它們所在半徑間的夾角為120 則下列說法正確的是 BD 考向一電場性質(zhì)的理解與應(yīng)用 拓展變式 在 典例1 中 若將右側(cè)的電荷換為負(fù)電荷 電荷量仍為Q 將一電子從C點(diǎn)沿直線CD移動到D的過程中 電子所受電場力大小如何變化 方向如何 電子的電勢能怎樣變 解析 等量的異種電荷中垂線上與兩電荷連線交點(diǎn)處的電場強(qiáng)度最大 向兩側(cè)減小 故電子由C到D的過程中所受電場力先增大后減小 中垂線CD上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度水平向右 故電子所受電場力水平向左 中垂線CD是等勢面且為零勢能面 故電子的電勢能始終為零 答案 見解析 規(guī)律總結(jié)1 電場的疊加 1 電場強(qiáng)度是矢量 電場中某點(diǎn)的幾個電場強(qiáng)度的合場強(qiáng)為各個電場強(qiáng)度的矢量和 2 電勢是標(biāo)量 電場中某點(diǎn)幾個電場的電勢的總電勢為各個電勢的代數(shù)和 2 電勢和電勢能 3 根據(jù)粒子軌跡判斷粒子的受力及運(yùn)動情況的三個依據(jù) 1 確定受力方向的依據(jù) 曲線運(yùn)動的受力特征 帶電粒子受力總指向曲線的凹側(cè) 電場力方向與電場強(qiáng)度方向的關(guān)系 正電荷的受力方向與電場強(qiáng)度方向同向 負(fù)電荷則相反 電場強(qiáng)度方向與電場線或等勢面的關(guān)系 電場線的切線方向或等勢面的法線方向為電場強(qiáng)度的方向 3 判斷加速或減速的依據(jù) 電場力與速度成銳角 鈍角 電場力做正功 負(fù)功 速度增加 減小 4 關(guān)于電勢的兩個結(jié)論 1 沿電場線方向電勢降低最快 但是電勢降低的方向不一定是電場方向 2 在勻強(qiáng)電場中 沿同一方向 相等距離上電勢變化量相同 5 有關(guān)物理量的 串燒 公式 D 預(yù)測練2 2018 安徽安慶二模 如圖所示 兩個等量異種點(diǎn)電荷分別位于P Q兩點(diǎn) P Q兩點(diǎn)在同一豎直線上 水平面內(nèi)有一正三角形ABC 且PQ連線的中點(diǎn)O為三角形ABC的中心 M N為PQ連線上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn) 則下列說法中正確的是 A A B C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等但方向不同B A B C三點(diǎn)的電勢相等C M點(diǎn)電場強(qiáng)度小于A點(diǎn)電場強(qiáng)度D 將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到B點(diǎn) 電場力做正功 B 解析 由于等量異種電荷的中垂面上任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向均與兩電荷連線平行且由正電荷指向負(fù)電荷 即方向豎直向下 又由幾何關(guān)系知 A B C三點(diǎn)與兩電荷的距離相等 所以A B C三點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等 故A錯 等量異種電荷的中垂面為等勢面 故A B C O四點(diǎn)電勢相等 故B對 由于連線上M點(diǎn)電場強(qiáng)度大于O點(diǎn)電場強(qiáng)度 而O點(diǎn)電場強(qiáng)度大于A點(diǎn)電場強(qiáng)度 所以M點(diǎn)電場強(qiáng)度大于A點(diǎn)電場強(qiáng)度 C錯 連線上O點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢 而O點(diǎn)電勢等于B點(diǎn)電勢 即B點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢 正電荷從N點(diǎn)移到B點(diǎn) 即為從低電勢點(diǎn)移向高電勢點(diǎn) 電場力做負(fù)功 故D錯 預(yù)測練3 2018 貴州都勻一中高三模擬 真空中一半徑為r0的帶電金屬球 通過其球心的一直線上各點(diǎn)的電勢分布如圖所示 r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離 r1 r2分別是該直線上A B兩點(diǎn)離球心的距離 根據(jù)電勢圖像 r圖像 判斷下列說法中正確的是 A 該金屬球可能帶負(fù)電B A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向由A指向BC A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度D 電荷量為q的正電荷沿直線從A移到B的過程中 電場力做功W q 2 1 解析 由圖可知0到r0電勢不變 之后電勢變小 帶電金屬球為一等勢體 再依據(jù)沿著電場線方向電勢降低 則金屬球帶正電 故A錯誤 A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向由A指向B A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 選項B正確 C錯誤 正電荷沿直線從A移到B的過程中 電場力做功W qUAB q 1 2 故D錯誤 B 考向二與平行板電容器相關(guān)的電場問題 典例2 2018 北京卷 19 研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示 下列說法正確的是 A 實驗前 只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸 能使電容器帶電B 實驗中 只將電容器b板向上平移 靜電計指針的張角變小C 實驗中 只在極板間插入有機(jī)玻璃板 靜電計指針的張角變大D 實驗中 只增加極板帶電量 靜電計指針的張角變大 表明電容增大 A 規(guī)律總結(jié)1 平行板電容器的兩類動態(tài)問題的分析方法 在直流電路中 電容器相當(dāng)于斷路 其兩端電壓等于與之并聯(lián)的支路兩端電壓 電容器所帶的電荷量恒定不變時 極板間的電場強(qiáng)度與極板間距離無關(guān) 2 熟記二級結(jié)論 預(yù)測練4 2018 廣東惠州模擬 多選 如圖所示 在水平放置的已經(jīng)充電的平行板電容器之間 有一帶負(fù)電的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài) 若某時刻油滴的電荷量開始減小 質(zhì)量不變 為維持該油滴原來的靜止?fàn)顟B(tài)應(yīng) A 給平行板電容器繼續(xù)充電 補(bǔ)充電荷量B 讓平行板電容器放電 減少電荷量C 使兩極板相互靠近些D 將上極板水平右移一些 AD 預(yù)測練5 2018 山東兗礦二中調(diào)研 如圖所示 平行板電容器與電動勢為E 的直流電源 內(nèi)阻不計 連接 下極板接地 靜電計所帶電荷量很少 可被忽略 一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn) 現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下平移一小段距離 則下列說法正確的是 A 平行板電容器的電容將變小B 帶電油滴的電勢能將減小C 靜電計指針張角變小D 若將上極板與電源正極斷開后再將下極板左移一小段距離 則帶電油滴所受電場力不變 B 考向三帶電粒子 帶電體 在電場中的運(yùn)動 典例3 2018 全國 卷 21 多選 如圖 一平行板電容器連接在直流電源上 電容器的極板水平 兩微粒a b所帶電荷量大小相等 符號相反 使它們分別靜止于電容器的上 下極板附近 與極板距離相等 現(xiàn)同時釋放a b 它們由靜止開始運(yùn)動 在隨后的某時刻t a b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面 a b間的相互作用和重力可忽略 下列說法正確的是 A a的質(zhì)量比b的大B 在t時刻 a的動能比b的大C 在t時刻 a和b的電勢能相等D 在t時刻 a和b的動量大小相等 BD 審題突破 答案 1 無法判斷 拓展變式 若 典例3 中考慮微粒的重力 其他條件不變 則 1 能否比較a b質(zhì)量的大小 2 在t時刻微粒的動量大小是否相等 3 在t時刻微粒的電勢能大小是否相等 解析 2 由于a b均由靜止開始運(yùn)動 根據(jù)動量定理知 t時刻a b動量的大小等于這段時間內(nèi)合外力的沖量的大小 Ia qE mag t Ib qE mbg t Ia Ib 故pa pb 3 由電勢能的公式Ep q知 兩微粒t時刻電勢能大小相等 答案 2 pa pb 3 Epa Epb 規(guī)律總結(jié)解決帶電粒子在電場中運(yùn)動問題的基本思路及注意問題 BD 預(yù)測練7 2018 寧夏銀川一中一模 多選 如圖所示 勻強(qiáng)電場分布在邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi) M N分別為AB和AD的中點(diǎn) 一個初速度為v0 質(zhì)量為m 電荷量為q的帶負(fù)電粒子沿紙面射入電場 不計粒子的重力 如果帶電粒子從M點(diǎn)垂直電場方向進(jìn)入電場 則恰好從D點(diǎn)離開電場 若帶電粒子從N點(diǎn)垂直BC方向射入電場 則帶電粒子 BD 預(yù)測練8 2018 廣東茂名二模 如圖所示 空間存在電場強(qiáng)度為E 方向水平向右足夠大的勻強(qiáng)電場 擋板MN與水平方向所夾角為 質(zhì)量為m 電荷量為q 帶正電的粒子從與M點(diǎn)在同一水平線上的O點(diǎn)以速度v0豎直向上拋出 粒子運(yùn)動過程中恰好不和擋板碰撞 粒子運(yùn)動軌跡所在平面與擋板垂直 不計粒子的重力 求 1 粒子貼近擋板時水平方向速度的大小 2 O M間的距離 備考跨越構(gòu)網(wǎng)絡(luò)練培優(yōu) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 培優(yōu)精練 B 培優(yōu)練2 2018 黑龍江哈爾濱六中高三檢測 多選 A B兩小球質(zhì)量相等 A球不帶電 B球帶正電 光滑的絕緣斜面傾角為 圖 甲 中 A B兩球用輕質(zhì)絕緣彈簧相連 圖 乙 中 A B兩球用輕質(zhì)絕緣桿相連 兩個裝置均處于平行于斜面向上的勻強(qiáng)電場E中 此時A B兩球組成的系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài) 輕彈簧 輕桿均與斜面平行 重力加速度大小為g 當(dāng)撤去勻強(qiáng)電場E的瞬間 則下列說法正確的是 A 兩圖中A B兩球的加速度大小均為gsin B 兩圖中A球的加速度大小均為零C 圖 乙 中輕桿的作用力一定為零D 圖 甲 乙 中B球的加速度大小之比為2 1 解析 撤去電場前 B球所受的電場力大小為2mgsin 因彈簧彈力不能突變 而桿的彈力會突變 所以撤去電場的瞬間 圖 甲 中A球所受合力為零 加速度為零 B球所受合力為2mgsin 加速度為2gsin 圖 乙 中桿的彈力突變?yōu)榱?A B球所受合力均為mgsin 加速度均為gsin 故圖 甲 中B球的加速度是圖 乙 中B球加速度的2倍 故A B錯誤 C D正確 CD 培優(yōu)練3 2018 咸陽五校高三聯(lián)考 如圖 甲 所示 兩平行金屬板MN PQ的板長和板間距離相等 板間存在如圖 乙 所示的隨時間做周期性變化的電場 電場方向與兩板垂直 在t 0時刻 一不計重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向射入電場 粒子射入電場時的速度為v0 t T時刻粒子剛好沿MN板右邊緣射出電場 則 A