2017年高考物理二轮专题复习——电场及带电粒子在电场中的运动.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 11 第7讲　电场及带电粒子在电场中的运动 1．电场的力的性质 (1)电场强度的定义式E＝eq \f(F,q)，适用于 。 (2)真空中点电荷的场强公式：E＝keq \f(Q,r2)，式中： ①Q为 的电量。 ②r为 。 (3)场强与电势差的关系式：E＝eq \f(U,d)，适用于 的计算，式中d为 。 2．电场的能的性质 (1)电势的定义式：φ＝eq \f(Ep,q)，与 的选取有关。 (2)电势差的定义式：UAB＝eq \f(WAB,q)，适用于 。 (3)电势差与电势的关系式：UAB＝φA－φB，与零电势能点的选取 。 (4)电场力做功与电势能变化的关系式：WAB＝ 。 3．电容 (1)定义式：C＝eq \f(Q,U)，适用于任何电容器。 (2)平行板电容器的决定式：C＝eq \f(εrS,4πkd)，仅适用于平行板电容器。 4．带电粒子在电场中的运动 (1)加速运动 用动能定理求解，基本方程为 qU＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1)或qEd＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,1)(匀强电场) (2)偏转运动 ①处理方法：运用运动的合成与分解的思想处理，也就是初速度方向上的 和电场力方向上的 。 ②偏转规律：在如图所示的匀强电场中，有以下规律: 偏转位移：y＝eq \f(qU,2md)(eq \f(l,v0))2。 速度偏转角的正切：tanφ＝eq \f(vy,v0)＝eq \f(qUl,mdv\o\al(2,0))。 (3)两个结论 ①不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的。 证明：由qU0＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)及tanφ＝eq \f(qUl,mdv\o\al(2,0))得tanφ＝eq \f(Ul,2U0d) ②粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到电场边缘的距离为eq \f(l,2)。 证明：由tanφ＝eq \f(y,x)得x＝eq \f(y,tanφ)＝eq \f(l,2)。 静电场中涉及图象问题的处理方法和技巧 1．主要类型 (1)v-t图象；(2)φ-x图象；(3)E-x图象。 2．应对策略 (1)v-t图象：根据v-t图象中速度的变化、斜率绝对值的变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化。 (2)φ-x图象：①电场强度的大小等于φ-x图线斜率的绝对值，电场强度为零处，φ-x图线存在极值，其切线的斜率为零。②在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。③在φ-x图象中分析电荷移动时做功的正负，可用WAB＝qUAB分析WAB的正负，然后作出判断。 (3)E-x图象：根据给出的E-x图象，确定E的方向，再在草纸上画出对应电场线的方向，根据E的大小变化，确定电场的强弱分布。 　　一、典题例证 1 电场性质的理解 以选择题的形式考查，一般涉及电场的叠加，电场强度、电势、电势能的比较与计算。 二、eq \a\vs4\al(拓展提升) 分析电场的特点和性质问题的一般思路 (1)场强大小、电势高低的判断 明确电场线或等势面的分布，场强大小看电场线的疏密程度，电势高低看电场线的方向；空间同时存在两个或两个以上的电场时，利用平行四边形定则求其合场强。 (2)电势能大小及其变化的分析 ①做功角度：根据静电力做功与电势能变化的关系分析、判断带电粒子电势能及其变化。静电力做正功，粒子的电势能减少，静电力做负功，则粒子的电势能增加。 ②转化角度：只有静电力做功时，电势能与动能可以相互转化，动能减小，电势能增大，动能增大，电势能减小。 三、eq \a\vs4\al(类题演练) 1．[2015·衡水联考](多选)如图所示，在x轴上固定两个等量异种点电荷＋Q、－Q，两点电荷之间相