2017届高三物理（通用版）二轮复习教师用书：专题8 带电粒子在电场中的运动

专题八 带电粒子在电场中的运动

全国卷5年考情导向 考 点 2016年 全国丙卷T15 全国卷ⅠT15 2015年 考 题 2014年 全国卷2013年 全国卷 考点考次统计 2012年 考 情 1.电场的性质 2.平行板电容器 3.带电粒子在 电场中的运动 ⅠT21 ⅠT15 全国卷全国卷ⅡT19 ⅡT18 全国乙卷 T14 全国甲 卷T15 全国乙 卷T20 考点1| 电场的性质难度：中档题 题型：选择题 五年6考 全国卷全国卷全国卷 全国卷ⅡT14 全国卷T18 命题分析： 1．高考在本专题的命题多以选择形式，也有计算题出现(如2015年全国卷ⅡT24)． 2．命题热点集中在电场强度、电场的叠加、电场线、等势面及运动轨迹相结合分析带电体的受力、做功及能量转化情况，利用动力学和能量观点综合分析计算带电体在电场中的加速、偏转问题. ⅡT24 ⅠT25 ⅠT16

(2016·全国丙卷T15)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

【解题关键】 解此题的关键有两点： (1)电场强度、电场线、等势面的特点． (2)电场力做功与电势、等势面的关系．

B 若两个不同的等势面相交，则在交点处存在两个不同电势数值，与事实不符，A错；电场线一定与等势面垂直，B对；同一等势面上的电势相同，但电场强度不一定相同，C错；将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，故D错．]

(2015·全国卷ⅠT15)如图1所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场

中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则( )

图1

A．直线a位于某一等势面内，φM＞φQ B．直线c位于某一等势面内，φM＞φN C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功 D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功 【解题关键】 关键语句 匀强电场 信息解读 电场强度处处相等，等势面相互平行

电子 做负功相等 带负电 从高电势向低电势运动，电势差相同 B 电子带负电荷，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，有WMN＝WMP＜0，而WMN＝qUMN，WMP＝qUMP，q＜0，所以有UMN＝UMP＞0，即φM＞φN＝φP，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP和MQ分别是两条等势线，有φM＝φQ，故A错误，B正确；电子由M点到Q点过程中，WMQ＝q(φM－φQ)＝0，电子由P点到Q点过程中，WPQ＝q(φP－φQ)＞0，故C、D错误．]

(多选) (2014·全国卷ⅠT21)如图2所示，在正点电荷Q的电场中有M、

N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°.M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN，φP＝φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则( )

图2

A．点电荷Q一定在MP的连线上 B．连接PF的线段一定在同一等势面上

C．将正拭探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功 D．φP大于φM

【解题关键】 解此题的关键有两点： (1)正点电荷Q形成电场及等势面的特点． (2)灵活应用三角形的几何关系．

AD 本题根据点电荷形成电场中等势面的特点及在任何电场中电场线与等势面垂直的特性进行解题．

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φM＝φN，φP＝φF，所以点

电荷Q到M和N的距离相等，到P和F的距离相等，即过F作MN的中垂线，然后作FP的中垂线，两中垂线的交点为点电荷Q所在的位臵，由几何知识得Q在MP上，如图所示，故选项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Q同号，所以受斥力作用，故将其从P点搬运到N点时，电场力做正功，故选项C错误；由几何关系知点电荷Q距M的距离大，距P的距离小，所以φM<φP，故选项D正确．]

1．高考考查特点

(1)本考点重在考查电场中的基本概念、典型电场的分布特点、电场线、等势面及电场强度的关系，电场、电势能高低的判断．

(2)理解电场力、电场力做功的特点，电场力做功与电势能的关系，灵活应用电场线分析电势高低，电势能的变化是解题的关键．

2．解题常见误区及提醒

(1)典型电场中电场线的分布特点不熟练，特别是正、负点电荷电场线的方向．

(2)不清楚运动电荷的电性，出现受力及做功判断的错误． (3)公式U＝E·d的适用条件不清楚，乱套公式． (4)电场力做功与电势能变化关系不准确．

●考向1 电场力的性质

1. (2016·南昌二模)在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的可看作质点的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图3所示．现让小球A、B、C都带电荷量为Q的正电荷，让小球D带电荷量为q的负电荷，若四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为( )

图3

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