专题三 电场与磁场,第1讲 电场、带电粒子在电场中的运动,热点一 对电场性质的考查 命题规律：静电场的性质与特点以及常见电场的分布规律问题是近几年高考的热点，分析近几年的高考命题，命题规律主要有以下几点： (1)以选择题形式考查电场的叠加 (2)以选择题形式考查等量电荷或不等量电荷的电场的分布与电场强度、电势、电势能的大小比较问题 (3)以选择题形式考查电场力做功与电势能的改变之间的关系,(2013高考江苏卷)(多项)将一电荷量为Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等a、b为电场中的两点，则( ) Aa点的电场强度比b点的大 Ba点的电势比b点的高 C检验电荷q在a点的电势能比在b点的大 D将检验电荷q从a点移到b点的过程中，电场力做负功,ABD,【解析】电场线的疏密程度表示场强的大小，A正确；沿电场线方向电势降低，B正确；负电荷在电势越高的位置电势能越小，C错误；因负电荷从a点移到b点的过程中电势能增大，由功能关系知电场力必做负功，D正确,(1)分析电荷受电场力情况时，首先明确电场的电场线分布规律，再利用电场线的疏密分布规律或场强的叠加原理判定场强的强弱 (2)分析电势的高低常根据电场线的指向进行判断 (3)比较电势能的大小或分析电势能的变化，可以根据电场力做正功，电势能减小，做负功，电势能增大判断，也可根据正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大来判断,拓展训练1 (2013高考新课标全国卷)(单选)如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( ),B,ABD,Ab、d两点处的电势相同 B四个点中c点处的电势最低 Cb、d两点处的电场强度相同 D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点,q的电势能减小 解析：由等量异种点电荷的电场线分布及等势面特点知,A、B正确，C错误四点中a点电势最高、c点电势最低,正电荷在电势越低处电势能越小，故D正确,热点二 有关平行板电容器问 命题规律：平行板电容器问题是近几年高考中时常出现的考点，分析近几年的高考命题，命题规律主要有以下几点： (1)一般以选择题的形式考查电容器的定义式和平行板电容器的决定式； (2)以选择题的形式考查极板间场强、极板间的电势、带电粒子的电势能及电容器的充放电规律等问题,(2012高考海南卷)(多选)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、 U、E和Q表示下列说法正确的是( ) A保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半 B保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍 C保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 D保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半,AD,在分析平行板电容器的动态问题时，必须明确是极板电压不变还是带电量不变，进一步确定场强的变化情况,拓展训练3 (2012高考广东卷)(多选)如图所示是静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的是( ) A带正电的矿粉落在右侧 B电场力对矿粉做正功 C带负电的矿粉电势能变大 D带正电的矿粉电势能变小,BD,解析：由题图可知匀强电场的场强方向水平向左，故带正电的矿粉受水平向左的电场力作用而落在左侧在带正电的矿粉下落的过程中，由于受到向左的电场力作用而向左运动，故电场力对带正电的矿粉做正功,带正电的矿粉电势能减小对于带负电的矿粉而言，由于受到水平向右的电场力作用而向右运动，在运动过程中电场力对其做正功，电势能减小本题选BD.,D,热点三 带电粒子在电场中的运动 命题规律：带电粒子在电场中的运动问题是近几年高考的重点和热点，综合分析近几年的高考命题，对于这一考点的命题规律有以下几个方面： (1)利用运动的合成和分解分析带电粒子的类平抛运动，考查粒子的运动轨迹、受力情况及能量转化，以选择题形式出现 (2)经常与功能关系、运动学方程、牛顿运动定律等知识相综合，以计算题的形式出现,(2013四川攀枝花二模)如图所示，虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为m2.0 1011 kg、电荷量为q1.0105C，从a点由静止开始经电压为U100 V的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场 中，从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30角已知PQ、MN间距离为20 cm，带电粒子的重力忽略不计求： (1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1； (2)匀强电场的场强大小； (3)ab两点间的电势差,【答案】(1)104 m/s (2)1.73103 N/C (3)400 V,拓展训练5 (2013高考广东卷)(单项)喷墨打印机的简化模型如图所示重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上则微滴在极板间电场中( ) A向负极板偏转 B电势能逐渐增大 C运动轨迹是抛物线 D运动轨迹与带电量无关,C,【解析】由于微滴带负电，其所受电场力指向正极板，故微滴在电场中向正极板偏转，A项错误微滴在电场中所受电场力做正功，电势能减小，B项错误由于极板间电场是匀强电场，电场力不变，故微滴在电场中做匀加速曲线运动，并且轨迹为抛物线，C项正确带电量影响电场力及加速度大小，运动轨迹与加速度大小有关，故D项错误,拓展训练6 (2013河北省衡水中学高三上学期第三次调研考试)如图所示,两平行金属板A、B长l8 cm，两板间距离d8 cm,A板比B板电势高300 V，即UAB300 V一带正电的粒子电荷量q1010 C，质量m1020 kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v02106 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)已知两界面MN、PS相距为L12 cm，粒子穿过界面PS后，以飞出平行板等大速度垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上(静电力常量k9109 Nm2/C2)求：,(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离； (2)点电荷Q的电荷量,答案：(1)12 cm (2)1.04108 C,带电体在电场中的运动 带电体在电场中的运动，主要涉及匀变速直线运动，类平抛运动和约束下的圆周运动，属力电综合问题，仍将是2014年高考命题的热点，题型为选择题或计算题,【借题发挥】 此类问题的研究方法与力学综合题相似一般应用牛顿运动定律、运动学规律、动能定理和能量守恒定律求解区别为：从力的角度看，物体多受一个电场力，从功的角度看，多一个电场力做功，从能的角度看，多了一个电势能,预测1 (2013唐山模拟)(单选)如图所示，竖直放置的平行金属板内部有匀强电场，两个带电微粒a、b从两板下端连线的中点向上射入板间，沿不同的轨迹运动，最后都垂直打在金属板上则可知( ) A微粒a的入射速度较大 B微粒a打到金属板上的速度较大 C微粒a、b带异种电荷，电荷量大小一定相等 D微粒a、b的质量一定不相等,A,(1)金属块P从A点滑到B点时速度的大小； (2)金属块P从B点滑上木板Q后到离开电场过程所经历的时间.,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,