【热点突破题+优化方案】2015届高三物理+新一轮复习+热点强化突破：对电场性质的考查（含新题详解）.doc

热点强化突破(六)热点1对电场性质的考查电场力的性质和能的性质，是高考考查的重点，其中电场强度与电势差的关系、电场力做功与电势能的变化、电势高低的判断、电场线与等势面的关系以及电场线与运动轨迹的关系，为命题热点，上述问题与x或Ex图象结合的考查，要引起重视1(单选)(2014·四川名校检测)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知()A带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小B带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小2(单选)(2014·江西盟校联考)无限大接地金属板和板前一点电荷形成的电场区域，和两个等量异号的点电荷形成的电场等效如图所示P为一无限大金属板，Q为板前距板为r的一带正电的点电荷，MN为过Q点和金属板垂直的直线，直线上A、B是和Q点的距离相等的两点下面关于A、B两点的电场强度EA和EB、电势A和B判断正确的是()AEAEB，ABBEAEB，ABCEAEB，AB DEAEB，AB3.(多选)如图所示，竖直平面内1/4光滑圆弧轨道半径为R，等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆弧轨道最低点，CD是AB边的中垂线在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷现把质量为m、带电荷量为Q的小球由圆弧的最高点M处静止释放，到最低点C时速度为v0.不计Q对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，则()A小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒BC点电势比D点电势高CM点电势为(mv2mgR)D小球对轨道最低点C处的压力大小为mgk4(单选)有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的横坐标分别为1 mm、4 mm.则下列说法正确的是()A粒子将沿x轴正方向一直向前运动B粒子经过P点与Q点时，加速度大小相等、方向相反C粒子经过P点与Q点时，动能相等D粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等热点2带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强电场中的运动是高考的重点和热点主要涉及粒子做单向直线运动、往复直线运动和类平抛运动处理这类问题的策略就是电学问题力学化5(单选)(2014·常州模拟)如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出，当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间，设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()AU1U218 BU1U214CU1U212 DU1U2116(2014·江西七校联考)从阴极K发射的电子(电荷量为e1.60×1019 C，质量约为m1×1030 kg)，经电势差U05 000 V的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长L110 cm、间距d4 cm的平行金属板A、B之间，在离金属板边缘L275 cm处放置一个直径D20 cm、带有记录纸的圆筒整个装置放在真空内，电子发射的初速度不计若在两金属板上加U21 000cos 2t V的交变电压，并使圆筒绕中心轴按如图所示方向以n2 r/s匀速转动，试求：(1)电子进入偏转电场的初速度v0；(2)电子在纸筒上的最大偏转距离；(3)确定电子在记录纸上的轨迹形状并画出1 s内所记录到的图形7.(2014·北京海淀模拟)如图所示，质量m2.0×104 kg、电荷量q1.0×106 C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E的匀强电场中取g10 m/s2.(1)求匀强电场的电场强度E的大小和方向；(2)在t0时刻，电场强度大小突然变为E04.0×103 N/C，方向不变求在t0.20 s时间内电场力做的功；(3)在t0.20 s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能实战演练 1解析选A.由粒子的运动轨迹可知，所受电场力方向沿电场线向右，粒子从PQ的过程中，电场力与速度方向夹角大于90°，故vRvQ，A对从PQ电场力做负功，故Q点电势能大，B错动能与电势能之和不变，C错R处的电场线密，场强大，加速度大，故D错2解析选B.无限大接地金属板和板前一正点电荷形成的电场区域，和两个等量异号的点电荷形成的电场等效(如图所示)，P所在位置相当于等量异号电荷连线的中垂线位置，此处电势为零，MN相当于等量异号电荷的连线即图中水平线，则由图中电场线及等势面的分布情况知EAEB，AB，故B对3解析选CD.带电小球从M到C的过程中，电场力对其做功，故小球在圆弧轨道上运动过程中机械能不守恒，所以A错；根据等量异种点电荷电场线分布情况可判断C、D点电势相等，所以B错；小球从M到C的过程中，根据动能定理得，QUMCmgRmv0，所以C对；对小球在C点受力分析得，小球对轨道最低点C处的压力大小为mgk，所以D对4解析选C.根据题中的x图象，画出电场强度E随x的变化图象及粒子的vt图象，如下图所示，由图可知A错误；由牛顿第二定律知，粒子在P、Q两点时的加速度满足aP2aQ，则B错误；由vt图象知，粒子在P、Q两点时对应的时间分别是t0和(3)t0，其速度相等，C正确；粒子在P、Q两点时的功率PEqv，由于电场强度不相同，故功率不同，D错误5解析选A.两种情况下带电粒子的运动时间之比t1t221，偏转距离之比y1y212，由yat2得两种情况下粒子的加速度之比·，由于a，Ua，故U1U218，A正确6解析(1)电子进入偏转电场前经过了加速电场，根据动能定理可得eU0mv解得电子进入偏转电场的初速度v04×107 m/s.(2)电子进入偏转电场后，由于在其中运动的时间极短，可以忽略运动期间偏转电压的变化，认为电场是稳定的，因此电子做类平抛运动，如图所示交流电压在A、B两板间产生的电场强度E电子飞离金属板时的偏转距离y1at2电子飞离金属板时的竖直速度vyat1电子从飞离金属板到到达圆筒时的偏转距离y2vyt2所以在纸筒上的落点对入射方向的总偏转距离为yy1y20.2cos 2t m则电子在纸筒上的最大偏转距离为0.2 m.(3)y0.2cos 2t m，可见，在记录纸上的点在竖直方向上以振幅0.2 m、周期T1 s做简谐运动因为圆筒每秒转2周，故转一周在纸上留下的是前半个余弦图形，接着的一周中，留下后半个图形，合起来1 s内，记录在纸上的图形如图所示答案见解析7解析(1)因微粒静止，知其受力平衡，对其受力分析有EqmgE N/C2.0×103 N/C，方向向上(2)在t0时刻，电场强度大小突然变为E04.0×103 N/C，设微粒的加速度为a，在t0.20 s时间内上升高度为h，电场力做功为W，则qE0mgma解得：a10 m/s2hat2解得：h0.20 mWqE0h解得：W8.0×104 J.(3)设在t0.20 s时刻突然撤掉电场时微粒的速度大小为v，回到出发点时的动能为Ek，则vatEkmghmv2解得：Ek8.0×104 J.答案(1)2.0×103 N/C方向向上(2)8.0×104 J(3)8.0×104 J