高中物理选修3-3一轮复习详细资料第6章 高考热点探究

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高考热点探究

一、用电场线描述电场力的性质和能的性质

1.(2011·海南单科·1)关于静电场,下列说法正确的是 ( ) A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点,电势一定为零 C.同一电场线上的各点,电势一定相等

D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加

2.(2010·广东理综·21)图1是某一点电荷的电场线分布图,下列表述正确 的是 ( ) A.a点的电势高于b点的电势 B.该点电荷带负电

C.a点和b点电场强度的方向相同 D.a点的电场强度大于b点的电场强度

3.(2010·上海单科·9)三个点电荷电场的电场线分布如图2所示,图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb,电势分别为φa、φb,则 ( )

图1

图2

A.Ea>Eb,φa>φb B.Ea<Eb,φa<φb C.Ea>Eb,φa<φb D.Ea<Eb,φa>φb

4.(2010·山东·20)某电场的电场线分布如图3所示,下列说法正确的是 ( )

图3

A.c点场强大于b点场强 B.a点电势高于b点电势

C.若将一试探电荷+Q由a点释放,它将沿电场线运动到b点

D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小

二、对等量异种电荷的电场的认识

1

5.(2011·山东理综·21)如图4所示,在两等量异种点电荷的电场中, MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷连线,且a和c关于MN对称、b点位于MN上,d点位于两电荷连线上.以下判断正确的是 ( ) A.b点场强大于d点场强 B.b点场强小于d点场强

C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差 D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

三、带电粒子在电场中的运动

6.(2011·广东理综·21)如图5为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.下列表述正确的是( )

图4

的 的

图5

A.到达集尘极的尘埃带正电荷 B.电场方向由集尘极指向放电极

C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大

四、电容器

7.(2009·天津理综·5)如图6所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空 中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力) 以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间 后,粒子以速度vN折回N点,则 ( ) A.粒子受电场力的方向一定由M指向N B.粒子在M点的速度一定比在N点的大 C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D.电场中M点的电势一定高于N点的电势

图6

2

解析 (1)由题图可知,0与d(或-d)两点间的电势差为φ0,

φ0电场强度的大小为E=,(2分)

dqφ0电场力的大小F=qE=.(2分)

d(2)设粒子在[-x0,x0]区间内运动,速率为v,由题意得 12

mv-qφ=-A①(2分) 2

|x|

由题图可知φ=φ0(1-)②(1分)

d

1|x|

由①②得mv2=qφ0(1-)-A③(2分)

2d

|x|

因动能非负,有qφ0(1-)-A≥0,(1分)

d

AA

得|x|≤d(1-),即x0=d(1-)④(1分)

qφ0qφ0

AA

粒子的运动区间满足-d(1-)≤x≤d(1-).(2分)

qφ0qφ0(3)考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期, 根据牛顿第二定律,粒子的加速度

FqEqφ0a===⑤(2分) mmmd

2x0由匀加速直线运动规律得t= .(1分)

a

2md2A将④⑤代入,得t= (1-)(2分)

qφ0qφ04d

粒子的运动周期T=4t=2m(qφ0-A).(2分)

qφ0

qφ0AA

答案 (1) (2)-d(1-)≤x≤d(1-) dqφ0qφ0

4d(3)2m(qφ0-A) qφ0

3

试题分析

本部分内容是高考必考内容之一.大部分省市、全国试卷在这里以选择题的形式命题,难度以中、低档为主;部分省市以计算题形式出题,难度中档偏上,分值较多.

命题特征

大部分试题以静电场为背景,围绕电场线的分布及特点、场强分布、电势变化、电场力F、电势能Ep、电场力做功,结合动能定理、能量守恒定律、共点力的平衡、牛顿第二定律、平抛运动等规律,要求考生进行分析、推理、计算与判断.考生要具备坚实、牢固的基础知识,较强的综合分析能力、计算能力,才能得到理想的成绩.

知识链接

1.记住电场中各物理量的重要关系

(1)电场中某点场强方向、电场线切线方向与正电荷的受力方向相同,与负电荷受力方向相反.

(2)电场线的疏密程度、等差等势面的疏密程度都能表示该区域场强的大小,它们越密集,场强越大.

(3)等势面一定与电场线垂直.

(4)沿电场线方向,电势逐渐降低、且降低最快.

(5)在电势高的点,正电荷的电势能大、负电荷的电势能小.

(6)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减少;电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加. 2.熟记重要电场的形状特点

对点电荷电场、等量异种(或同种)电荷电场、匀强电场,要记住其形状特点,并注意其三维情景.记住电场中的场强分布情况、电势变化情况,了解电场的对称性.

3.掌握正负号的物理意义及应用

(1)在规定正方向后,场强的“+、-”表示其方向.

(2)在规定零势能面后,电势为正值表示该点电势比零势能面高、负值表示该点电势比零势能面低.电势的“+、-”表示高低.电势能的“+、-”也表示大小.

(3)电势差的“+、-”是体现两点间电势高低的,与“零势能面”的选取无关. 4.注意各公式的应用范围

F

(1)E=(即F=qE)、UAB=φA-φB、WAB=qUAB=EpA-EpB=-ΔEp适用于所有电场.

qU

(2)E=或U=Ed只适用于匀强电场.(d为沿电场线方向的距离)

d

4

1.如图8所示,一带电粒子在电场中的运动轨迹如虚线所示,下列说 法中正确的是 ( ) A.粒子一定带正电 B.粒子受到的电场力做正功

C.粒子在B点的电势能大于在A点的电势能 D.粒子在B点的加速度大

2.如图9甲所示,Q1、Q2为两个固定点电荷,其中Q1带正电,它们连线的延长线上有a、b两 点.一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动,其速度图象如图乙所示.则 ( )

图8

甲 乙

图9

A.Q2带正电 B.Q2带负电

C.试探电荷从b到a的过程中电势能增大 D.试探电荷从b到a的过程中电势能减小

3.图10为一头大一头小的导体周围的等势面和电场线(带箭头的为 电场线)示意图,已知两个相邻等势面间的电势之差相等,则下 列判断正确的是 ( ) A.a点和d点的电场强度相同 B.a点的电势低于b点的电势

C.将负电荷从c点移到d点,电场力做正功

D.将正电荷从c点沿虚线移到e点,电势能先减小后增大 4.如图11所示,O点为等量异种点电荷连线的中点,a、b两 点的连线与两电荷连线垂直.今在外力作用下将带电荷量 为+q的点电荷从a点移到b点,关于点电荷的电势能下列说 A.不变 B.减小 C.增大 D.无法判断 5.如图12所示,真空中M、N处放置两等量异种电荷,a、b、c表 示电场中的三条等势线,d点和e点位于等势线a上,f点位于等 势线c上,df平行于MN.已知一带正电的试探电荷从d点移动到 f点时,试探电荷的电势能增加,则以下判定正确的是 ( )

图10

图11

法中正确的是 ( )

图12

5

A.M点处放置的是正电荷 B.d点的电势高于f点的电势 C.d点的场强与f点的场强完全相同

D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点,电场力先做正功,后做负功 6.真空中某处,在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量异种点 电荷+Q和-Q,两点电荷形成的电场中分布着C、D、E三点(如 图13所示),其中OC=OD,BE=BD,则下列判断正确的是

( )

A.比较电场强度的大小有ECφD

图13

C.将同一正电荷从O点移到D点电场力所做的功大于从O点移到E点电场力所做的功 D.将同一正电荷从O点移到D点电场力所做的功小于从O点移到E点电场力所做的功

6

答案

考题展示 1.D 2.BD 3.C 4.BD 5.BC 6.BD 7.B 预测演练 1.C 2.BC 3.B 4.C 5.D 6.ABD

7

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/be6.html

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