2016全国高考理综物理第7讲电场的基本性质与电场中的动力学问题选读.docx

第1讲　电场的基本性质与电场中的动力学问题【自主学习】第1讲　电场的基本性质与电场中的动力学问题(本讲对应学生用书第30~34页)自主学习【考情分析】全国考情核心考点2013年2014年2015年电场的基本性质T15：电场强度T21：电势、等势面、电场力做功T15：电场力做功、电势、等势面带电粒子在电场中的运动T16：平行板电容器T25：带电粒子在电场中的运动T25：带电粒子在电场中的运动无【备考策略】复习时重视以下几点：(1) 等量同种电荷或异种电荷的电场分布及场强、电势、电势能大小的比较.(2) 带电粒子在电场中的运动问题，多和牛顿运动定律、动能定理、功能关系综合考查.(3) 电容器在电路中的动态变化.一、电场的性质1．电场强度的三种表达式定义式E=(适合任何电场).点电荷场强表达式E=.匀强电场表达式E=.2．电势差定义式：UAB=(注意符号的正负问题)电势差与电势的关系UAB=φA-φB(注意符号的正负问题).电势φ=.电场力做功与电势能变化的关系WAB=-ΔEp.二、电容器1．定义式C=.2．电容的决定式C=.三、带电粒子的运动(1) 带电粒子在电场中的加速①在匀强电场中加速，可根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解.基本方程：a=，E=-=2ax.②在非匀强电场中的加速运动一般受变力作用，可根据动能定理、功能关系求解.基本方程：qU=m-m.(2) 带电粒子在匀强电场中的偏转①运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动(轨迹为抛物线).②分析处理方法：用类似平抛运动分析方法分解.沿初速度方向，以速度为v0的匀速直线运动；沿电场力方向，以初速度为零的匀加速运动.1．(2015·河北衡水中学)如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d.则下列说法中正确的是(　　)A.正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能B.正电荷+q在c点电势能小于在a点电势能C.在MN连线的中垂线上，O点电势最高D.负电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大〖答案〗C〖解析〗根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则点电荷在a点电势能一定等于在c点电势能.故A、B项错误；沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高，故C项正确；由对称性知O点的场强为零，电荷从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大，后减小，再增大，再减小，故D项错误.2．(2015·河北石家庄一模)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则(　　)A.N点的电场强度大小为零B.A点的电场强度大小为零C.NC间场强方向指向x轴正方向D.将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功〖答案〗D〖解析〗A、N点的电势等于零，电场强度大小不为零，A、B项错误；从N到C电势升高，NC间场强方向指向x轴负方向，C项错误；从N到C电势升高，从C到D电势降低，将一负点电荷从N点移到C点，电场力做正功，从C点到D点，电场力做负功，D项正确.3．(多选)(2015·山西师大附中)如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出.若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球(　　)A.将打在下板中央B.仍沿原轨迹由下板边缘飞出C.不发生偏转，沿直线运动D.若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央〖答案〗BD〖解析〗将电容器上板向上移动一段距离，电容器所带的电荷量Q不变，由于E===，由公式可知当d变化时，场强E不变，以相同的速度射入的小球仍按原来的轨迹运动，故A项错误，B项正确，C项错误.若上板不动，将下板上移一段距离时，根据推论可知，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，粒子轨迹不变，小球可能打在下板的中央，故D项正确.4．(多选)(2015·江西上饶模考)如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U.一不计重力、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，恰好沿下板的边缘飞出，粒子通过平行金属板的时间为t，则(　　)A.在前时间内，电场力对粒子做的功为UqB.在后时间内，电场力对粒子做的功为UqC.在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1D.在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶2〖答案〗BC〖解析〗粒子在竖直方向做匀加速直线运动，=at2，所以在前时间内，粒子在竖直方向的位移是a=