（新课标）2018版高考物理一轮复习第六章静电场专题七带电粒子在电场中运动的综合问题

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1、专题七带电粒子在电场中运动的综合问题鱷篇强値能如突破电场中“三类”典型图象问题考向1电场中的图象当带电粒子只在电场中作用下运动时，如果给出了粒子运动的速度图象，则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向、加速度大小变化情况，进而可将粒子运动屮经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来.［典例1］(多选)如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布看正电荷，圆环平面与竖直平面重合.一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为/〃=10g的带正电的小球，小球所带电荷量＜7=5.OX10_1C.小球从

2、C点由静止释放，其沿细杆由厂经〃向M运动的y■广图象如图乙所示.小球运动到〃点时，速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线).则下列说法正确的是()A.在0点右侧杆上，〃点场强最大，场强大小为^=1.2V/mB.由。到〃的过程中，小球的电势能先减小后变大C.由C到M电势逐渐降低D.C、〃两点间的电势差弘=0.9V［解题指导］旷丫图线上切线的斜率表示加速度，根据牛顿第二定律可求加速度.［解析］由题图乙可知，小球在〃点的加速度最大，故受力最大，加速度由电场力提供,故〃点的电场强度最大，△vEaa—卜厂皿,解得E—.2V/m,选项A正

3、确；从C到力电场力直做正功，故电势能一直减小，选项B错误，C正确；由C到〃电场力做功为伊=寺〃谥一0,C、B间电势差为&=-=0.9V,选项D正确.Q［答案］ACD考向2电场中的Fx图象(1)反映了电场强度随位置变化的规律.(2)40表示场强沿x轴正方向；表示场强沿x轴负方向.(3)图线与才轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定.［典例2］(多选)静电场在x轴上的场强F随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷()A.在出和总处电势能相等B.由山

4、运动到出的过程中电势能增大C.由加运动到必的过程中电场力先增大后减小D.由山运动到乂的过程屮电场力先减小后增大［解题指导］⑴由图可知从山到加场强方向不变，沿x轴负方向，大小先增大再减小.(2)把正电荷从和移动到曲，由于电场力方向与运动方向相反，电场力做负功.［解析］由图象可知，将正电荷沿/轴正向移动，从出移动到z的过程电场力做功不为零，两点处的电势能不相等，选项A错误；从葢移动到局的过程电场力沿/轴负方向，电场力做负功，电势能增大，选项B正确；从山到乂的过程场强先增大后减小，所以电场力先增大后减小，选项C正确，D错误.［答案］BC

5、考向3电场中的0書图象(1)描述了电势随位置变化的规律.(2)根据电势的高低可以判断电场强度的方向是沿x轴正方向还是负方向.(3)斜率的大小表示场强的大小，斜率为零处场强为零.［典例3］(多选)两电荷量分别为G和戲的点电荷放在;i轴上的0、『两点，两点电荷连线上各点电势0随/变化的关系如图所示，其屮力、M两点的电势为零，‘初段屮的C点电势最高，则()A.G—定带正电，戲一定带负电B.昇、"点的电势为零，场强也为零C.C点电势不为零，但场强为零D.N、QI'可场强的方向沿x轴负方向［解题指导］本题可以和等量异种点电荷的Q■丸图象进行

6、对比,从而判断一些物理量.理解0■"图线上切线的斜率表示场强是解题关键.［解析］根据静电场中用电场线描绘电场的规定，电场线总是从正电荷出发，到负电荷(或无穷远处)终止及沿电场线的方向电势越来越低，可以判断G—定带正电，戲一定带负电,A.正确；其中/J点是异种点电荷连线上的点，电势为零，但电场强度不为零，故B错误；C点在「协段电势最高，但过C点作切线，其斜率为零，根据沿电场线方向电势降低，由于电势变化率为零，故C点电场强度为零，C正确；在AC段，由于电势沿0V方向越來越低，故电场强度方向沿x轴负方向，D正确.［答案］ACD突破带电粒

7、子在交变电场中的运动1.常见的交变电场的电压波形：方形波、锯齿波、正弦波等.2.解答带电粒子在交变电场中运动的思维方法(1)注重全面分析(分析受力特点和运动规律)，抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的边界条件.(2)分析时从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析;二是功能关系.(3)注意对称性和周期性变化关系的应用.考向1粒子做直线运动［典例4］将如图所示的交变电压加在平行板电容器昇、〃两板上，开始〃板电势比〃板电势高，这时有一个

8、原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设久〃两板I'可的距离足够大，下列说法正确的是()U一T._,_.2n—I—I—i—*—»►A.电子一直向M板运动B.电子一直向〃板运动C.电子先向〃板运动，然后返回向〃板运动，之后在几〃两