2017年高考物理考点解读+命题热点突破专题07电场.pdf

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1、专 题0 7电场【考向解读】1.静电场的性质与特点以及常见电场的分布规律问题是近几年高考的热点，分析近几年的高考命题，命题规律主要有以下几点：(1)以选择题形式考查电场的叠加.(2)以选择题形式考查等量电荷或不等量电荷的电场的分布与电场强度、电势、电势能的大小比较问题.(3)以选择题形式考查电场力做功与电势能的改变之间的关系.2.平行板电容器问题是近几年高考中时常出现的考点，分析近几年的高考命题，命题规律主要有以下几点：(1)一般以选择题的形式考查电容器的定义式和平行板电容器的决定式.(2)以选择题的形式考查极板间场强、极板间的电势、带电粒子的电势能及电容器的充放电规律等问题.3.带电粒子在电

2、场中的运动问题是近几年高考的重点和热点，综合分析近几年的高考命题，对于这一考点的命题规律有以下几个方面：(1)利用运动的合成和分解分析带电粒子的类平抛运动，考查粒子的运动轨迹、受力情况及能量转化，多以选择题形式出现.(2)经常与动能定理、运动学方程、牛顿运动定律等知识相综合，以计算题的形式出现.【命题热点突破一】对电场性质的考查例1.12016 全国卷H 如 图1-所示，一是固定的点电荷，虚线是以尸为圆心的两个圆.带电粒子Q在产的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内，a、6、c为轨迹上的三个点.若。仅受产的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为a、a=、ac,速度大小分别为%、“、匕

3、，则()图1-A.aaa v%vbB.avvvaC.ab aj a”V b 匕vaD.a)v匕 vb【答案】D【解析】由库仑定律可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为 凡，由。=一可m知，a a a,由运动轨迹可知，粒 子0的电性与。相同，受斥力作用，不论粒子从a到c,还是从c到a,在运动过程中总有排斥力与运动方向的夹角先为钝角后为锐角，即斥力先做负功后做正功，因此打%,故D正确.【变式探究】如图，在正点电荷0的电场中有收N、P、尸四点，欣N、户为直角三角形的三个顶点，F 为，物V 的中点，N,M=30：M、N、P、尸四点处的电势分别用0、0.v、。八0 f表示，己 知0”=0.v

4、 ,必=0 点电荷0在 以N、P三点所在平面内，则（）4A.点电荷0一定在,伊的连线上B.连接如的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从尸点搬运到M点，电场力做负功D.血，大 于0”【解析】电场是由正点电荷产生的，所以电场线由正点电荷指向无穷远处，并且跟点电荷距离相等的点，电势相等，场强大小相等.由于外产”，以=。尸，所以点电荷。到 和 的距离相等，到尸和尸的距离相等，即 过F作 的 中 垂 线，然后作尸尸的中垂线，两中垂线的交点为点电荷2所在的位置，由几何知识 得。在上，如图所示，选项A正确；点电荷形成的电场中等势面是球面，故选项B错误；正试探电荷 与2同号，所以受斥力作用，故将其从P点搬

5、运到-V点时，电场力做正功，故选项C错误；由几何关系知点电荷。距”的距离大，距P的距离小，所 以。“十 八 故选项D正确.【感悟提升】1 .分析电荷受电场力情况时，首先明确电场的电场线分布规律，再利用电场线的疏密分布规律或场强的叠加原理判定场强的强弱.2 .分析电势的高低常根据电场线的指向进行判断.3.比较电势能的大小或分析电势能的变化，可以根据电场力做正功，电势能减小，做负功，电势能增大判断，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.）【命题热点突破二】有关平行板电容器问题例2、2 0 1 6 江苏卷】一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电

6、场线分布如图1-所示.容器内表面为等势面，/、占为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（）图1-A.1点的电场强度比6点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.8点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从/点沿不同路径移到8点，电场力所做的功不同【答案】C【解析】电场线的疏密反映电场的强弱，电场线越密，电场越强，据图可知，5点的电场强度比X点大，选项A错误；沿电场线电势降低，小球表面的电势比容器内表面的高，选项3错误；容器内表面为等势面，而电场线总与等势面垂直，故B点的电场强度方向与该处内表面垂直，选项C正确.X、B两点等势，将检扬电荷从点沿不同路径移到5点，电场力做功均为零，选项。错

7、误.【变式探究】如图所示，。是一个具有单向导电性的理想二极管，水平放置的平行板电容器内部原有带电微粒处于静止状态.下列措施下，关于 的运动情况的说法中正确的是（）A.保持S闭合，增大4、6板间距离，一仍静止B.保持S闭合，减小4 6板间距离，。向上运动C.断开S后，增大4、占板间距离，一向下运动D.若6板接地，断开S后，/板稍下移，户的电势能不变【解析】保持开关S闭合，电容器的电压不变，增大力、6板间距离，则导致电容器的电容减小，则出现电容器的电量减小，然而二极管作用导致电容器的电量不会减小，则电容器的电量不变，由于平行板电容器的电场强度与电容器的电量、电介质及正对面积有关，所以电场强度不变，

8、故 A 正确；当 减 小 V、5板间距离，则导致电容器的电容增大，则出现电容器的电量增加，因此电场强度熠大，所 以 向上运动，故 B正确；增大/、5板间距离，导致电容器的电容减小，由于断开开关S,则电容器的电量不变，所以极板间的电场强度不变，因此P仍处于静止，故 C 错误；月板稍下移，电容器的电容增大，当断开S 后，则电容器的电量不变，所以电场强度也不变，由于5板接地，则 P到 5板的电势差不变，因此P的电势能也不变,故 D 正确.【答案】ABD【命题热点突破三】带电粒子在电场中的运动例 3.2 0 1 6 北京卷】如 图 1-所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电

9、场，并从另一侧射出.已知电子质量为如电荷量为e,加速电场电压为诙偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为，极 板 长 度 为 板 间 距 为 d(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度他和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离A y；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法.在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因.已知人 2.0 X1 0 7,r f=4.0 X1 0 2m,m=9.1 X IO-3 1 k g,e=l.6 XIO-1 9 C,=1 0 m/s2.(3)极板间既有静电场也有重力场.电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势。的定义式.类

10、比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”观的概念，并简要说明电势和”仁 t图 1-【答案】(1)、俘(2)略(3)略 J in 44)d【解析】(1)根据功和能的关系，有 4 6=5/谥电 子 射 入 偏 转 电 场 的 初 速 度 匹=在偏转电场中，电子的运动时间A /三；V o1 /2偏转距离X y*a6 洋 z 4a d(2)考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重 力 6=磔 1 0 29 N“重力势”的共同特点.电场力Q万 N N由于Q C,因此不需要考虑电子所受重力.(3)电场中某点电势Q定义为电荷在该点的电势能E)与其电荷量q的比值，即喈由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势

11、的定义，将重力场中物体在某点的重力势能及一与其质量m的比值,叫作 重力势”，即 G=等电势。和重力势0 G都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定.【感悟提升】带电粒子在电场中的运动问题解题思路(1)首先分析粒子的运动规律，区分是在电场中的直线运动还是偏转运动问题.(2)对于直线运动问题，可根据对粒子的受力分析与运动分析，从以下两种途径进行处理：如果是带电粒子在恒定电场力作用下做直线运动的问题，应用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等.如果是非匀强电场中的直线运动，一般利用动能定理研究全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、运动的位移等.(3)对于曲线运

12、动问题，一般是类平抛运动模型，通常采用运动的合成与分解方法处理.通过对带电粒子的受力分析和运动规律分析，应用动力学方法或功能方法求解.【变式探究】如图所示，虚线尸0、也 V 间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为勿=2.OX 1 0-kg.电荷量为q=+1.0 X 1 0-5 c,从 a点由静止开始经电压为匕1 0 0 V的电场加速后，垂直进入匀强电场中，从虚线肠V 上的某点6(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成3 0 0 角.已知掰、施 间距离为20 c m,带电粒子的重力忽略不计.求：M-NU(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率(2)匀强电场的场强大小；(3)a 6 两点间

13、的电势差.【解析】(1)由动能定理得：qU=%/代入数据得n =1 04 m/s.(2)因粒子重力不计，则进入P。、MV间电场中后，做类平抛运动，有粒子沿初速度方向做匀速直线运动：4 1 粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动：v=at由题意得：tan 30=由牛顿第二定律得：必二应联立以上相关各式并代入数据得：N/C=1.73x13 NC.(3)由动能定理得：9匕 湛=)於=巩诃+vy)联立以上相关各式并代入数据得：G3=400 V【答案】(D1 04 m/s (2)1.7 3 X 1 03 N/C(3)4 0 0 V【命题热点突破四】带电粒子在交变电场中的运动问题例 4、如图甲所示，在

14、尸=0和 尸 2 m之间有沿着x 轴方向的匀强电场，例 V 为电场区域的上边界，在 x 轴方向范围足够大.电场强度的变化如图乙所示，取 x 轴正方向为电场正方向，现有一个带负电的粒子，粒子的比荷为2=1.0 X 1 0-2 C/kg,在 =时刻以速度的=5 X 1 m/s 从。点沿y轴正方向进入电场区域,不(1)粒子通过电场区域的时间;(2)粒子离开电场时的位置坐标;(3)粒子通过电场区域后沿x 方向的速度大小.解析：(1)因粒子初速度方向垂直匀强电场，在电场中做类平抛运动，所以粒子通过电场区域的时间t=-=4 X 1 0-3 s.VQ(2)粒子沿x 轴负方向先加速后减速，加速时的加速度大小为

15、国=萼=4 m/s2,减速时的加速度大小为=2 m/s2,由运动学规律得，x 方向上的位移为mF+a1=2 X 1 0 1 m因此粒子离开电场时的位置坐标为(一2X 1 0-5 m,2 m).(3)粒子通过电场区域后沿x 方向的速度为7 Tvxa i-a 2-4XlO i m/s.答案：见解析【感悟提升】(1)对于带电粒子在交变电场中的直线运动，一般多以加速、匀速或减速交替出现的多运动过程的情景出现.解决的方法：根据力与运动的关系分析带电粒子一个变化周期内相关物理量的变化规律.借助运动图象进行运动过程分析，找出每一运动过程(或阶段)中相关物理量间的关系，进行归纳、总结、推理，寻找带电粒子的运动

16、规律.(2)对于带电粒子在交变电场中的曲线运动，解决的方法仍然是应用运动的合成与分解的方法，把曲线运动分解为两个直线运动，然后应用动力学或功能关系加以解决.【高考真题解读】1.【20 1 6 全 国卷H如 图 1-所示，P 是固定的点电荷，虚线是以一为圆心的两个圆.带电粒子0 在夕的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内，a、A c 为轨迹上的三个点.若。仅受。的电场力作用，其在a、b、c 点的加速度大小分别为&、a,、&,速度大小分别为七、%、%,则()a a 3c ra a a 0,Vb Ve Va 6a a”%vaa a a”.【答案】D【解析】由库仑定律可知，粒子在a、b、c三点受到的

17、电场力的大小关系为F 由a=可知，由运动轨迹可知，粒 子。的电性与P相同，受斥力作用，不论粒子从a到c,还是从c到 明 在运动过程中总有排斥力与运动方向的夹角先为钝角后为锐角，即斥力先做负功后做正功，因此故D正确.2.12016 浙江卷】如 图 1-1所示，两个不带电的导体4和 8,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C 置于力附近，贴在4 6下部的金属箔都张开()0(S)图 1-1A.此时4带正电，6带负电B.此时4电势低，8电势高C.移 去 G贴在4、8下部的金属箔都闭合I).先 把/和 6分开，然后移去G贴在/、6下部的金属箔都闭合【答案】C【解析】由感应起电可知，近端感应

18、出异种电荷，故-4 带负电，3带正电，选项A错误，处于静电平衡状态下的导体是等势体，故/、B电势相等，选项B错误；先移去C,则 a 5两端的等量异种电荷又重新中和，而先分开X、B,后移走C,则月、5两端的等量异种电荷就无法重新中和，故选项C正确，选 项 D 错误.3.12016 浙江卷】如 图 1-5 所示，把/、8两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于“和 a两点.用丝绸摩擦过的玻璃棒与月球接触，棒移开后将悬点a移 到 a点固定.两球接触后分开，平衡时距离为0.12nl.已测得每个小球质量是8.o x 10-4 k g,带电小球可视为点电荷，重力加速度g取 lOm/s,静电

19、力常量 k=9.OX IO,N m2/C2,则()A.两球所带电荷量相等B./球所受的静电力为1.0X 10-2 NC.6 球所带的电荷量为4 X 10-CD./、6两球连线中点处的电场强度为0【答案】ACD【解析】由接触起电的电荷量分配特点可知，两相同金属小球接触后带上等量同种电荷，选项 A正确；对 4受力分析如图所示，有:=5 万，而尸库=勺屋，得 F =6 X 10=N,q=4y 6X 10 8 C,选项B错误，选项C正确；等量同种电荷连线的中点电场强度为0,选项D 正确.4.【2016 全国卷III】关于静电场的等势面，下列说法正确的是（）A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等

20、势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功【答案】B【解析】静电场中的电场线不可能相交，等势面也不可能相交，否则的话会出现一个点有两个电场强度和两个电势值的矛盾，A错误；由 区九可知，当电荷在等势面上移动时，电荷的电势能不变，如果电场线不与等势面垂直，那么电荷将受到电场力，在电荷运动时必然会做功并引起电势能变化，这就矛盾了，B正确；同一等势面上各点电势相等，但电场强度不一定相等，C错误；对于负电荷，?=-Q由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能瓦与其质量加E的比值，叫 作

21、“重力势”，即也=一.m电 势。和重力势仇都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定.9.【2016 天津卷】如 图 1-所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在尸点的点电荷，以 表示两板间的电场强度，瓦表示点电荷在。点的电势能，表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）图 1-A.0增大，增 大 B.0增大，瓦不变C.o减小，增 大 D.0减小，不变【答案】D【解析】保持下极板不动，上极板向下移动一小段距离后，由C=盥可知电容器的电容变大,由于。不变，由c=g可 知u减小

22、，故静电计的指针偏角变小；电场强度5=；=1=磬 不 变；由于下极板不动，电场强度H不变，所以P点的电势没有发生改变，故点电荷在9点的电势能不变，A、B、C错误，D正确.1 0.2 0 1 6 四川卷】中国科学院2 0 1 5 年 1 0 月宣布中国将在2 0 2 0 年开始建造世界上最大的粒子加速器.加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用.如 图 1-所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极.质子从4点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加

23、速电压视为不变.设质子进入漂移管8时速度为8 X 1 0,m/s,进入漂移管时速度为 I X I O m/s,电源频率为I X I O,H z,漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的;.质子的荷质比取1 义1 0 C/k g.求：（1）漂移管5的长度；（2）相邻漂移管间的加速电压.【答案】（1）0.4 m （6）6 X 1 0 V【解析】（1）设质子进入漂移管6的速度为“，电源频率、周期分别为f、T,漂移管方的长度为人则17=二TL=VB，2联立式并代入数据得=0.4 i n（2）设质子进入漂移管 的速度为理,相邻漂移管间的加速电压为，电场对质子所做的功为优质子从漂移管 6 运

24、动到电 场 做 功 川，质子的电荷量为外质量为加，则W=qU r =3/r 冲=1能-%4 联立式并代入数据得4=6 X 1 0 V 1 1.1 2 0 1 6 全国卷I】如 图 1-所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点一的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知（）图 1-A.。点的电势比尸点高B.油滴在。点的动能比它在。点的大C.油滴在0 点的电势能比它在尸点的大D.油滴在0 点的加速度大小比它在。点的小【答案】A B【解析】油滴做类斜抛运动，加速度恒定，选项D错误；合力竖直向上，目电场力E q竖直向上，EqmS f电场方向竖直向下，尸点电势最低

25、，负电荷在尸点电势能最大，选项A正确，选项C错误；若粒子从。点运动到P点，则合力做负功，动能减小，P点的动能最小，选项B 正确.1 2.2 0 1 6 全国卷m】某同学用图1-中所给器材进行与安培力有关的实验.两根金属导轨a 6 和 ad固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的 N极位于两导轨的正上方，S 极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直.金属棒导线/卜茴 X V线图 1-（1）在图中画出连线，完成实验电路.要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动.（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A.适当增

26、加两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当增大金属棒中的电流其 中 正 确 的 是（填入正确选项前的标号）.【答案】（1）连线如图所示（2）AC【解析】（D 限流式接法要求滑动变阻器接线时只能连接一上一下”两个接线柱；磁铁极位于上方，说明磁感线向下；开关闭合后，金属棒往右运动，说明棒受到向右的安培力3 由左手定则可知，电流应垂直纸面向外（成 指 向 a向）；所以应按,电源正极一开关一滑动变阻器下接线柱一滑动变阻器上接线柱一电流表一而一 电源负极”的顺序连接回路.（2）由动能定理0 可知，要增大金属棒离开导轨时的速度匕可以增大磁感应强度8、增大电流/、增大两导轨间的距离Z 或增大导轨的长度s

27、；但两导轨间的距离不变而只是换一根更长的金属棒后，等效长度上并不会发生改变，但金属棒的质量增大，故金属棒离开导轨时的速度 减小.1.（2015 江苏卷）静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，春秋纬考异邮中 有“玳瑁吸娜”之说，但下列不属于静电现象的是（）A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉解析：梳过头发的塑料梳子因与头发摩擦带电，能吸引轻小物体纸屑，是静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，使不带电金属球近端感应出与带电小球异种

28、的电荷而相互吸引，是静电现象；小线圈接近通电线圈的过程中，小线圈中产生感应电流，是电磁感应现象，不是静电现象；从干燥的地毯上走过，人与地毯摩擦产生静电，手碰到金属把手时有被电击的感觉，是放电现象，是静电现象.因此不属于静电现象的是C选项.答案：C2.（2 0 1 5 安徽卷）1 +s+J +已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为 白，其 中。为平面上单位面积所带的电荷量,为常量.如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S,其间为真空，带电量为。.不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为（）Q Q Q _ Q和穴解析：每个板的电

29、荷密度尸 当每个板单独在极板间产生的电场邑=5=长，极板间的电场为两个极板单独产生的电场的矢量和，则E=2 Z=M，每个极板受到的醺电力尸二。上=/，选项D正确.答案：D3.（2 0 1 5 新课标全国卷I）如图，直线a、6 和 c、d 是处于匀强电场中的两组平行线，材、M P、。是它们的交点，四点处的电势分别为0.、0、。八 0 a 一电子由出点分别运动到 点和夕点的过程中，电场力所做的负功相等，贝 N）abMQNA.直线a 位于某一等势面内，B.直 线 c 位于某一等势面内，血小C.若电子由材点运动到0 点，电场力做正功D.若电子由一点运动到。点，电场力做负功解析：根据题述一电子由电点分别

30、运动到.V点 和 P 点的过程中，电场力所做的负功相等，可知丁点和P点处于同一等势面上，直 线 d位于某一等势面内.根据匀强电场的特性，可知直 线，位于某一等势面内.由于电子由M 点运动到.V点的过程中，电场力做负功，说明电场线方向从“指向Y,故“点电势高于X 点电势，所以选项B正确，选项A错误；由于以、。处于同一等势面内，电子由“点运动到。点的过程中,电场力不做功，选 项 C错误；电子由尸点运动到。点的过程中，电场内做正功，选 项 D错误.答案：B4.（2 0 1 5 浙江卷）如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 k g 的小球力悬挂到水平板的材、N两点，1上带有g 3.O

31、XI。-C的正电荷.两线夹角为1 2 0 ,两线上的拉力大小分别为内和凡/的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球6,6 与绝缘支架的总质量为0.2 k g （重力加速度取尸1 0 m/s2；静电力常量=9.0*1。9 1 1）2/（：2,/、6 球可视为点电荷），贝 I ）A.支架对地面的压力大小为2.0 NB.两线上的拉力大小=K=1.9 NC.将 6 水平右移，使 风 4、8 在同一直线上，此时两线上的拉力大小 =1.2 2 5 N,=1.0 ND.将 8 移到无穷远处，两线上的拉力大小 =（）.86 6 N解析：/、6 间库仑力为引力，大小为尸二牛二。.9 N,8 与绝缘支架的总

32、重力G=z%g=2.0 N,由力的平衡可知，支架对地面的压力为L I N,A项错误；由于两线的夹角为120。，根据对称性可知，两线上的拉力大小相等，与/的重力和库仑力的合力大小相等，即 E n 笈n G+Q l.g N,B项正确；将 6 水平右移，使M、4、6 在同一直线上，此时库仑力为U=勺 上=0.225 N,没有6 时，月、用上的拉力与4 的重力相等，即等于1.0 N,当 8 水平右移，使 双/、6 在同一直线上时，用上拉力不变，则根据力的平衡可得S=l.0N+0.225 N=1.225 N,C项正确；将 6 移到无穷远处，6 对/的作用力为零，两线上的拉力等于4 球的重力大小，即 为

33、1.0 N,D项错误.答 案:BC5.（2015 山东卷）如图甲，两水平金属板间距为4板间电场强度的变化规律如图乙所示.片=0 时刻，质量为加的带电微粒以初速度历沿中线射入两板间，0 4 寸间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触.重力加速度的大小为g 关于微粒在0 T时间内运动的描述，正确的是（）A.末速度大小为啦%B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了57gd 1）.克服电场力做功为0gd解析：入（微粒做匀速直线运动，则 5 闷=,讴.卜 没有电场作用，微粒做平抛运动，竖直方向上a=g：T,由于电场作用，F=2 E Q q-，ng=mg=ma,a-g,

34、方向竖直向上.由于两段时间相等，故到达金属板边缘时，微粒速度为电,方向水平，选项A 错误，选 项 B 正确；从微粒进入金属板间到离开，重力做功优重 力 势 能 减 少 选 项 C 正确；由动能定理知%一 丁=。，甲=3 咫4,选 项 D 错误.答案：BC6.（2015 新课标全国卷II）如图，一质量为加、电荷量为g（g0）的粒子在匀强电场中运动，尔 6 为其运动轨迹上的两点，已知该粒子在/点的速度大小为%,方向与电场方向的夹角为6 0 ；它运动到6点时速度方向与电场方向的夹角为3 0 .不计重力.求力、6两点间的电势差.解析：设带电粒子在B点的速度大小为逐粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即

35、 i B s m 3 0=s m 6 1 由此得TB=S的设 X、B两 点 间 的 电 势 差 为 由 动 能 定 理 有9 心=3”（而-居庖联立式得匕上二9.2代入 mvo答案：一q7.（2 0 1 5 四川卷）如图所示，粗糙、绝缘的直轨道如固定在水平桌面上，3 端与桌面边缘对齐，1 是轨道上一点，过/点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小=1.5X 10,N/C,方向水平向右的匀强电场.带负电的小物体P电荷量是2.O x i O f c,质量必=0.25 k g,与轨道间动摩擦因数=0.4.尸从。点由静止开始向右运动，经过0.55 s 到达1 点，到达8点时速度是5 m/s,到达空间点时速度与

36、竖直方向的夹角为a,且t an。=1.2.户在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力尸作用，尸大小与。的速率 的关系如下表所示.一视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取=l O m/s?.求：(m s-1)O W W2 K 5FIN263(1)小物体户从开始运动至速率为2 m/s所用的时间；(2)小物体。从力运动至的过程，电场力做的功.解析：(1)小物体。的速率从0 至 2 m/s,受外力=2 N,设其做匀变速直线运动的加速度为日，经过时间 速度为,则Fi-pmg=ma i%=ai 右 由式并代入数据得A t,=0.5 s.(2)小物体。从速率为2 m/s运动至4 点，受外力E=6 N,设

37、其做匀变速直线运动的加速度为亚,则用一口 m尹 ma 设小物体户从速度0 经 过 友时间，在力点的速度为v2,则A t2=0.55 s 力外=%+a2 尸从/点至3 点，受外力B=6 N、电场力和滑动摩擦力的作用，设其做匀变速直线运动的加速度为小，电荷量为q,在 B点的速度为V?,从A点至5 点的位移为X i,则F2-nmg-q E=m a )P 以速度X 滑出轨道右端3 点，设水平方向受外力为尸”电场力大小为&,有及二尸3B 与 a 大小相等方向相反，P 水平方向所受合力为零，所以，p 从 3 点开始做初速度为二的平抛运动.设尸从B 点运动至D点用时为此，水平位移为X 2,由题意知忘=tan

38、逾)%=ts设小物体?从A点至点电场力做功为W,则/qE x+X2)联立，式并代入数据得-9.25 J.答 案:(1)0.5 s(2)-9.25 J8.(2014 新课标全国卷I)如图，。、尔 6 为同一竖直平面内的三个点，啰沿竖直方向，N BOA=60：如=引.将一质量为z的小球以一定的初动能自。点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过4 点,使此小球带电，电荷量为q(0),同时加一匀强电场，场强方向与力6 所在平面平行.现从。点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了4 点，到达4 点时的动能是初动能的3 倍；若该小球从。点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过6 点，且到达6

39、 点时的动能为初动能的6 倍，重力加速度大小为g.求B(1)无电场时，小球到达4 点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向.解析：设小球的初速度为vo,初动能为瓦。，从。点运动到/点的时间为6 令OA=d,则。5=会 根据平抛运动的规律有rfsin6O=v0KDdcos6Qe=gt2又有Ek()=；n湎由式得设小球到达4 点时的动能为ER,则跖=&3 +3 僻由式得到=(加电场后，小球从。点到点和6 点，高度分别降低了由口冷，设电势能分别减小品和品，由能量守恒及式得1 2&产3民l区03口3=q琮3&B=6蜃-/o 5侬d=氏oM EB在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的.设直线加上的M点与力点等电势，与 0 点的距离为x,如图，则有?=箸 初2d解得x=a也为等势线，电场必与其垂线8 方向平行.设电场方向与竖直向下的方向的夹角为a,由几何关系可得。=3 0 .即电场方向与竖直向下的方向的夹角为3 0 .设场强的大小为反 有显次o s3 0 由 式 得 片 等.答案：叫瞥方向：与竖直向下成3。夹角