高三物理二轮复习教师用书板块一专题三第一讲电场及带电粒子在电场中的运动.doc

板块一专题突破复习

第一讲电场及带电粒子在电场中的运动

[知识建构]

[高考调研]

1.电场知识仍将是考查的重点．选择题中可能考查电场强度的求解与比较的相关问题，计算题中可能考查带电体在复合场中的运动问题，不过考虑到动量第二年被纳入必考范畴，作为压轴题出现的可能较大，因此计算题的第1题有可能考查电场或磁场的相关问题．

2.常用的思想方法：①等效法．②对称法．③图象法．④类比法．

[答案](1)电场强度三公式的异同及选择原则

(2)电场力做功的计算方法

①WAB＝qUAB(普遍适用)．

②W＝qElcosθ(适用于匀强电场)．

③WAB＝－ΔEp＝EpA－EpB(从能量角度求解)．

④W电＋W非电＝ΔEk(由动能定理求解)．

(3)电势高低的判断方法

考向一对电场性质的理解

[归纳提炼]

电场强度、电势、电势能的表达式及特点对比

(多选)(2017·全国卷Ⅲ)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V．下列说法正确的是()

A．电场强度的大小为2.5V/cm

B．坐标原点处的电势为1V

C．电子在a点的电势能比在b点的低7eV

D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV

[思路点拨](1)匀强电场中电势的变化是均匀的．

(2)求场强大小时可添加辅助线，利用几何关系求解．

[解析]解法一：巧妙运用匀强电场的电势分布特点求解．

ab与Oc交点电势相等，且eq\f(φa＋φb,2)＝eq\f(φO＋φc,2)，则可得φO＝φa＋φb－φc＝1V.

这是突破本题第一个难点的简便方法．

本题还有第二个难点：求出该匀强电场的场强大小．这需要添加辅助线，利用几何关系列式求解．

如图1所示，过b点作bd垂直于Oc，则由几何关系可得

cd＝eq\f(18,5)m

故eq\f(φc－φO,xcO)＝eq\f(φc－φd,xcd)，则d点的电势为φd＝17V，故bd为等势面．从而得出电场线沿cO方向，故E＝eq\f(φcO,xcO)＝2.5V/cm.

至于选项C、D，学生均可根据电场力做功引起电势能变化列式求解，对大多数学生没有太大的难度．

从a到b移动电子，电场力做功W＝Uab(－e)＝(－7)×(－e)＝7eV.

电场力做正功，电势能减小，故电子在a点电势比在b点高7eV，故C错误；从b到c移动电子，电场力做功W＝－eUbc＝9eV，故D正确．

解法二：利用假设法求解．

设过c点的一条电场线ck与ac间夹角为θ，场强为E，如图2所示．

过a点做该电场线的垂线ad，过b点作垂线be，由于ad和be为两条等势线，且Ucd＝16V，Uce＝9V，根据匀强电场中电场强度的规律U＝E·d可得

Ucd＝E×dcd＝16V①

Uce＝E×dce＝9V②

根据tanθ＝eq\f(3,4)可得θ＝37°，则

E＝2.5V/cm

这种解法对数学基础要求较高，可是当求出场强大小后，坐标原点处的电势便可顺利求解．由以上分析可见电场线沿cO方向．

由dcO＝10cm得

UcO＝E·dcO＝25V

φ0＝＋1V.

[答案]ABD

在平时的练习中不难发现，正确答案为三项的选择题，即使解题难度不大，也极易出错，正确率直线下降，更何况此题本身对学生的能力要求较高，所以得分率很低.导致失误的第二个原因，可能是平时解题习惯不好，作等势线图不用直尺，不严谨或不简洁，在图中找不出正确的几何关系.第三个原因，就是数学基础不扎实，几何运算不熟练等.这就提示我们，在平时要正确使用作图工具作图，切不可养成随手画图的不良习惯，没有规矩不成方圆.

[熟练强化]

1．(多选)(2017·长沙四县一市期中联考)如右图所示，质量和电荷量均相同的两个小球A、B分别套在光滑绝缘杆MN、NP上，两杆固定在一起，NP水平且与MN处于同一竖直平面内，∠MNP为钝角．B小球受一沿杆方向的水平推力F1作用，A、B均处于静止状态，此时A、B两球间距为L1.现缓慢推动B球，A球也缓慢移动，当B球到达C点时，水平推力大小为F2，A、B两球间距为L2，则()

A．F1F2B．F1F2

C．L1L2D．L1L2

[解析]对A球受力分析如图所示，A球受到重力mg、支持力FA和库仑力F库，根据平衡条件，可知重力mg和库仑力F库的合力FA′，与支持力FA等值反向，可以把重力mg、支持力FA和库仑力F库之间的关系转变为mg、FA′、F库′之间的三角形关系，如图所示．在B球向C移动的过程中，库仑力的方向在改变，即图中α角变小，由矢量三角形可知库仑力在变小，根据库仑定律F库＝keq\f(q2,L2)，可知L变大，即A、B之间的距离变大，选