高考专题25 电场中的功能关系及应用-高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

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1、高考重点难点热点快速突破知识回顾规律方法在解决电学中功能关系问题时应注意的问题(1)电场力做功与路径无关，电场力做的功等于电势能的变化．(2)力学中的几个功能关系在电学中仍然成立．(3)在运用动能定理处理电学问题时应注意运动过程的选取，特别应注意电场力和摩擦力做功的特点．例题分析【例1】　(多选)如图所示，abcd是一圆形区域，处于匀强电场中，并与电场方向平行，大量电子从圆形的中心O，以相同速率v向各个方向发射，电子从圆形边界上的不同点射出，其中到达a点的电子速度恰好为零，不计电子的重力，下面判断正确的是(　　)A．在圆形边界

2、上c点电势最高B．到达c点的电子电势能最小，速率是2vC．到达b、d两点的电子电势能相等，速率均是vD．到达b、d两点的电子电势能可能不相等【答案】　AC【解析】　根据题意，到达a点的电子速度恰好为零，可知a点是电子电势能最高的点，圆形区域内电势最低的点，电场线方向沿ca方向，且满足－eUOa＝0－mv2，在圆形边界上c点电势最高，a点电势最低，A正确；到达c点的电子电势能最小，设速率为v′，由动能定理得，－eUOc＝mv′2－mv2，UOc＝－UOa，到达c点的电子速率是v，B错误；bd连线为一等势线，到达b、d两点的电子电

3、势能相等，速率均为v，C正确，D错误．【例2】　(多选)(2017年高考·天津卷)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是(　　)A．电子一定从A向B运动B．若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA

4、＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g.关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是(　　)A．末速度大小为v0B．末速度沿水平方向C．重力势能减少了mgdD．克服电场力做功为mgd【答案】　BC专题练习1．(2017年沈阳二中一模)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其“速度—时间”图象如图所示．分析图象后，下列说法正确的是(　　)A．A处的电场强度大于C处的电场强度B．B、D两点的

5、电场强度和电势一定都为零C．粒子在A处的电势能大于在C处的电势能D．A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差【答案】：A【解析】：因为v－t图线的斜率等于物体的加速度，故在A处的加速度大于在C处的加速度，A处的电场强度大于C处的电场强度，故A正确；B、D两点切线的斜率为0，故两点的加速度为0，场强为0，但是电势不一定都为0，故B错误；粒子在A处的速度大于C处的速度，则在A处的动能大于C处的动能，在A处的电势能小于在C处的电势能，故C错误；根据动能定理UCAq＝mv－mv，UBDq＝mv－mv.由图可知mv－mv>mv－mv，

6、则A、C两点间的电势差小于B、D两点间的电势差，故D错误．2.(2017年安徽合肥质检)在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成α＝30°角的匀强电场，电场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，如图所示．开始时小球静止在M点，细线恰好水平．现用外力将小球拉到最低点P，然后由静止释放，则以下判断正确的是(　　)A．小球再次到M点时，速度刚好为零B．小球从P到M过程中，合外力对它做的功为mgLC．小球从P到M过程中，其机械能增加了mgLD．如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球将做匀变速直

7、线运动【答案】：B3．(多选)在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电荷量为＋q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动．关于带电小球的电势能ε和机械能W的判断，错误的是(　　)A．若sinθ<，则ε一定减少，W一定增加B．若sinθ＝，则ε、W一定不变C．若sinθ＝，则ε一定增加，W一定减小D．若tanθ＝，则ε可能增加，W一定增加【答案】：ACD4．某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点．取O点为坐标原点，沿

8、直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计．则在运动过程中，下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线可能正确的是(　　)【答案】：B5．(多选)(2017年洛阳二模)如图所示，空间存在一匀强电场，其方向与水平方向间的夹