电容器电场中带电粒子的运动ppt课件

1、一、电容器、电容一、电容器、电容1电容电容(1)定义：电容器所带的定义：电容器所带的 与电容器两极板间的与电容器两极板间的 的比值的比值(2)意义：表示电容器包容电荷意义：表示电容器包容电荷 的物理量的物理量(3)定义式：定义式：C .(4)单位：单位：1法拉法拉(F) 微法微法(F) 皮法皮法(pF)电势差电势差U电荷量电荷量Q身手身手10610122平行板电容器的电容平行板电容器的电容(1)决议要素：平行板电容器的电容决议要素：平行板电容器的电容C跟板间电介质的介电跟板间电介质的介电 常数常数成成 ，跟正对面积，跟正对面积S成成 ，跟极板间的间隔，跟极板间的间隔d成成 (2)决议式：决议式

2、：C .(3)熟记两点熟记两点坚持两极板与电源相连，那么电容器两极板间坚持两极板与电源相连，那么电容器两极板间 不不变变充电后断开电源，那么电容器所带的充电后断开电源，那么电容器所带的 不变不变正比正比正比正比反比反比电压电压电荷量电荷量动能动能qEdqU2带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后，做类带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后，做类平抛运动，轨迹为抛物线平抛运动，轨迹为抛物线垂直于场强方向做垂直于场强方向做 运动：运动：vxv0，xv0t.平行于场强方向做初速度为零的平行于场强方向做初速度为零的 运动：运动：匀速直线匀速直线匀加速

3、直线匀加速直线图图 931三、示波管三、示波管1示波管安装示波管安装示波管由示波管由 和和 组成，管内抽成组成，管内抽成真空如图真空如图932所示所示电子枪、偏转电极电子枪、偏转电极荧光屏荧光屏图图 9322示波器是用来察看示波器是用来察看 随时间变化情况的仪器，随时间变化情况的仪器，其中心部件是其中心部件是 3任务原理：利用带电粒子在电场中的任务原理：利用带电粒子在电场中的 和和 的的运动规律运动规律电信号电信号示波管示波管加速加速偏转偏转 1关于电容器的电容关于电容器的电容C、电压、电压U和所带电荷量和所带电荷量Q之间的关之间的关系，以下说法正确的选项是系，以下说法正确的选项是 ()AC由

4、由U确定确定BC由由Q确定确定CC一定时，一定时，Q与与U成正比成正比DC一定时，一定时，Q与与U成反比成反比答案：答案： C2如图如图933所示，在所示，在A板附近有一板附近有一电子由静止开场向电子由静止开场向B板运动，那么关于板运动，那么关于电子到达电子到达B板时的速度，以下解释正板时的速度，以下解释正确的是确的是 () 图图933A两板间距越大，运动时间就越长，那么获得的速率两板间距越大，运动时间就越长，那么获得的速率越大越大B两板间距越小，加速度就越大，那么获得的速率越大两板间距越小，加速度就越大，那么获得的速率越大C与两板间的间隔无关，仅与加速电压与两板间的间隔无关，仅与加速电压U有

5、关有关D以上解释都不正确以上解释都不正确解析：带电粒子的末速度取决于电场力对粒子做功的情解析：带电粒子的末速度取决于电场力对粒子做功的情况由况由WqU知电场力做的功由两板间的电势差决议，知电场力做的功由两板间的电势差决议，而与板间距无关，故而与板间距无关，故C正确正确答案：答案： C3(2021本溪测试本溪测试)如图如图934所示，所示，质子质子(11H)和和粒子粒子(24He)，以一样的，以一样的初动能垂直射入偏转电场初动能垂直射入偏转电场(粒子不粒子不计重力计重力)，那么这两个粒子射出电场，那么这两个粒子射出电场 图图934时的偏转位移时的偏转位移y之比为之比为 ()A1 1B1 2C2

6、1 D1 4答案：答案： B4一平行板电容器两极板间距为一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为、极板面积为S，电容，电容为为0S/d，其中，其中0是常量对此电容器充电后断开电是常量对此电容器充电后断开电源当添加两板间距时，电容器极板间源当添加两板间距时，电容器极板间 ()A电场强度不变，电势差变大电场强度不变，电势差变大B电场强度不变，电势差不变电场强度不变，电势差不变C电场强度减小，电势差不变电场强度减小，电势差不变D电场强度减小，电势差减小电场强度减小，电势差减小解析：平行板所带电荷量解析：平行板所带电荷量Q、两板间电压、两板间电压U，有，有CQ/U、C0S/d、两板间匀强电场的场强、两

7、板间匀强电场的场强EU/d，可得，可得EQ/0S.电容器充电后断开，电容器电荷量电容器充电后断开，电容器电荷量Q不变，那么不变，那么E不变根据不变根据C0S/d可知可知d增大、增大、C减小，又根据减小，又根据CQ/U可知可知U变大变大答案：答案：A5A、B两导体板平行放置，在两导体板平行放置，在t0时将电子从时将电子从A板附近由板附近由静止释放那么在静止释放那么在A、B两板间加上以下哪种电压时，有能两板间加上以下哪种电压时，有能够使电子到不了够使电子到不了B板板 ()图图935解析：加解析：加A图电压，电子从图电压，电子从A板开场向板开场向B板做匀加速直线板做匀加速直线运动加运动加B图电压，开

8、场向图电压，开场向B板匀加速，再做一样大小加板匀加速，再做一样大小加速度的匀减速，速度减为零后做反向匀加速运动，由对速度的匀减速，速度减为零后做反向匀加速运动，由对称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有能够称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有能够到不了到不了B板加板加C图电压，电子先匀加速，再匀减速到静图电压，电子先匀加速，再匀减速到静止，完成一个周期，所以电子不断向止，完成一个周期，所以电子不断向B板运动，即电子板运动，即电子一定能到达一定能到达B板加板加D图电压，电子的运动与图电压，电子的运动与C图情形一图情形一样，只是加速度变化，所以电子也不断向样，只是加速度变化，所以电子

9、也不断向B板运动，即板运动，即电子一定能到达电子一定能到达B板综上所述可知选项板综上所述可知选项B正确正确答案：答案：B2电容器两类问题比较电容器两类问题比较分类分类充电后与电池两极相连充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开充电后与电池两极断开不变量不变量UQd变大变大C变小变小Q变小变小E变小变小C变小变小U变大变大E不变不变S变大变大C变大变大Q变大变大E不变不变C变大变大U变小变小E变小变小变大变大C变大变大Q变大变大E不变不变C变大变大U变小变小E变小变小关键一点关键一点判别场强判别场强E的变化时，除了运用公式进展讨的变化时，除了运用公式进展讨论外，还可根据电场线的疏密变化来判别论

10、外，还可根据电场线的疏密变化来判别 如图如图936所示，平行板电容器与电动势为所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源的直流电源(内阻不计内阻不计)衔接，下极板接地一带电油滴衔接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的位于电容器中的P点且恰益处于平衡形状现将平行板电点且恰益处于平衡形状现将平行板电容器的上极板竖直向上挪动一小段间隔，那么容器的上极板竖直向上挪动一小段间隔，那么 ()图图936A带电油滴将沿竖直方向向上运动带电油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低点的电势将降低C带电油滴的电势能将减小带电油滴的电势能将减小D假设电容器的电容减小，那么极板带电荷量将增大假设电容器的电容减小，那么极

11、板带电荷量将增大答案答案B 在分析平行板电容器的电容及其他参量的动态变化时，在分析平行板电容器的电容及其他参量的动态变化时，要留意两个方面：要留意两个方面：(1)确定不变量；确定不变量；(2)选择适宜的公式分析选择适宜的公式分析1两块大小、外形完全一样的金属两块大小、外形完全一样的金属平板平行放置，构成一平行板电平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相衔接的电路如图容器，与它相衔接的电路如图9 图图93737所示，接通开关所示，接通开关S，电源即给电容器充电，电源即给电容器充电()A坚持坚持S接通，减小两极板间的间隔，那么两极板间电接通，减小两极板间的间隔，那么两极板间电场场的电场强度减小的电

12、场强度减小B坚持坚持S接通，在两极板间插入一块介质，那么极板上接通，在两极板间插入一块介质，那么极板上的的电荷量增大电荷量增大C断开断开S，减小两极板间的间隔，那么两极板间的电势，减小两极板间的间隔，那么两极板间的电势差差减小减小D断开断开S，在两极板间插入一块介质，那么两极板间的，在两极板间插入一块介质，那么两极板间的电电势差增大势差增大解析：此题旨在调查解析：此题旨在调查U一定时一定时Q随随C的变化和的变化和Q一定时一定时U随随C的变化，关键是审题时确定是的变化，关键是审题时确定是Q一定还是一定还是U一定，然后再一定，然后再按步骤分析，学生易判别不准哪一个量不变，以及几个按步骤分析，学生易

13、判别不准哪一个量不变，以及几个物理量间的关系不清物理量间的关系不清坚持坚持S处于接通形状，因电容器与电源坚持衔接，那么电处于接通形状，因电容器与电源坚持衔接，那么电容器两极板间电势差容器两极板间电势差U坚持不变坚持不变减小两极板间间隔，极板间电场的电场强度减小两极板间间隔，极板间电场的电场强度EU/d变大，变大，选项选项A错误错误在两极板间插入一块介质，那么电容器电容在两极板间插入一块介质，那么电容器电容C变大，由变大，由CQ/U知，极板上的电荷量增大，选项知，极板上的电荷量增大，选项B正确正确断开断开S，电容器带电荷量坚持不变，减小两极板间间隔，电，电容器带电荷量坚持不变，减小两极板间间隔，

14、电容容C变大，由变大，由U知，两极板间电势差知，两极板间电势差U变小，选项变小，选项C正确正确在两极板间插入一块介质，电容在两极板间插入一块介质，电容C变大，由变大，由UQ/C知，知，两极间的电势差两极间的电势差U变小，选项变小，选项D错误错误答案：答案： BC1.研讨对象研讨对象(1)根本粒子：如电子、质子、根本粒子：如电子、质子、粒子、离子等除有阐明粒子、离子等除有阐明或有明确的暗示以外，普通都不思索重力或有明确的暗示以外，普通都不思索重力(但并不忽略质但并不忽略质量量)(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有阐明带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有阐明 或有明确的暗示以外，

15、普通都不能忽略重力或有明确的暗示以外，普通都不能忽略重力2带电粒子的加速及处置方法带电粒子的加速及处置方法(1) 运动形状分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入运动形状分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，遭到的电场力与运动方向在同不断线上，做匀匀强电场，遭到的电场力与运动方向在同不断线上，做匀加速直线运动加速直线运动关键一点关键一点假设带电粒子在非匀强电场中运动时，可优假设带电粒子在非匀强电场中运动时，可优先思索运用动能定理或能量守恒定律先思索运用动能定理或能量守恒定律 如图如图938甲所示，在程度地面上固定一倾角甲所示，在程度地面上固定一倾角为为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大

16、小为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿、方向沿斜面向下的匀强电场中一劲度系数为斜面向下的匀强电场中一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然形状一质量的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然形状一质量为为m、带电荷量为、带电荷量为q(q0)的滑块从间隔弹簧上端为的滑块从间隔弹簧上端为s0处静处静止释放，滑块在运动过程中电荷量坚持不变，设滑块与弹止释放，滑块在运动过程中电荷量坚持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧一直处在弹性限制内，簧接触过程没有机械能损失，弹簧一直处在弹性限制内，重力加速度大小为重力加速度大小为g.图图938(1)求

17、滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所阅历的时间求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所阅历的时间t1；(2)假设滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为假设滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为 vm，求滑块从静止释放到速度大小为，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的的过程中弹簧的 弹力所做的功弹力所做的功W；(3)从滑块静止释放瞬间开场计时，请在图从滑块静止释放瞬间开场计时，请在图938乙中乙中 画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间 关系关系vt图象图中横坐标轴上的图象图中横坐标轴上的t1、t2及及t3分别表分别表

18、示示 滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度到达最大值滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度到达最大值 及第一次速度减为零的时辰，纵坐标轴上的及第一次速度减为零的时辰，纵坐标轴上的v1为滑块为滑块 在在t1时辰的速度大小，时辰的速度大小，vm是题中所指的物理量是题中所指的物理量解题思绪解题思绪解答此题可按以下思绪分析：解答此题可按以下思绪分析： 讨论带电粒子在电场中做直线运动讨论带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速加速或减速)的方法：的方法：(1)能量方法能量方法能量守恒定律；能量守恒定律；(2)功能关系功能关系动能定理；动能定理；(3)力和加速度方法力和加速度方法牛顿运动定律，匀变速直线运动公

19、式牛顿运动定律，匀变速直线运动公式2如图如图939所示，一带电荷量为所示，一带电荷量为q、质量为、质量为m的小物块，处于一的小物块，处于一倾角为倾角为37的光滑绝缘的固定斜面的光滑绝缘的固定斜面 图图939上，当整个安装处于一程度方向的匀强电场中时，小物块上，当整个安装处于一程度方向的匀强电场中时，小物块恰益处于静止假设从某时辰起，只将电场强度大小减小恰益处于静止假设从某时辰起，只将电场强度大小减小为原来的一半，方向坚持不变，求：为原来的一半，方向坚持不变，求：(1)原来电场强度的大小和方向原来电场强度的大小和方向(2)场强变化后，小物块的加速度大小场强变化后，小物块的加速度大小(3)场强变化

20、后，小物块下滑间隔场强变化后，小物块下滑间隔L时其电势能的变化时其电势能的变化(知：知：sin370.6，cos370.8，重力加速度为，重力加速度为g)(2)场强减小为原来的一半，那么小物块遭到的电场力场强减小为原来的一半，那么小物块遭到的电场力减小为原来的一半，设为减小为原来的一半，设为F电电，由牛顿运动定律得：，由牛顿运动定律得：mgsin37F电电cos37ma解得：解得：a0.3g.(3)设当小物块下滑间隔为设当小物块下滑间隔为L时，电场力做的功为时，电场力做的功为W，那么，那么WF电电cos37L0.3mgL所以电势能添加了所以电势能添加了0.3mgL.图图9310关键一点关键一点

21、 带电粒子在电场中偏转问题的讨论中，经常会遇到能带电粒子在电场中偏转问题的讨论中，经常会遇到能否思索重力的困惑否思索重力的困惑 假设所讨论的问题中，带电粒子遭到的重力远远小于假设所讨论的问题中，带电粒子遭到的重力远远小于电场力，即电场力，即mgqE，那么可忽略重力的影响，那么可忽略重力的影响 反之，假设带电粒子所受的重力跟电场力相差不大，反之，假设带电粒子所受的重力跟电场力相差不大，譬如，在密立根油滴实验中，带电油滴在电场中平衡，显譬如，在密立根油滴实验中，带电油滴在电场中平衡，显然这时就必需思索重力了假设再忽略重力，油滴平衡的然这时就必需思索重力了假设再忽略重力，油滴平衡的根据就不存在了根据

22、就不存在了 如图如图9311所示，两平所示，两平行金属板行金属板A、B长长L8 cm，两板间距，两板间距离离d8 cm，A板比板比B板电势高板电势高300 V一带正电的粒子电荷量一带正电的粒子电荷量q1010 C， 图图9311质量质量m1020 kg，沿电场中心线，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，垂直电场线飞入电场，初速度初速度v02106 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷点的点电荷Q形形成的电场区域，成的电场区域，(设界面设界面PS右边点电荷的电场分布不受界右边点电荷的电场分

23、布不受界面的影响面的影响)知两界面知两界面MN、PS相距为相距为12 cm，D是中心线是中心线RO与界面与界面PS的交点，的交点，O点在中心线上，间隔界面点在中心线上，间隔界面PS为为9 cm，粒子穿过界面粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上上(静电力常量静电力常量k9.0109 Nm2/C2)(1)求粒子穿过界面求粒子穿过界面MN时偏离中心线时偏离中心线RO的间隔多远？到达的间隔多远？到达PS界面时离界面时离D点多远？点多远？(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹在图上粗略画出粒子运动的轨迹解题思绪解题思绪解答此题时可按以下思绪分析：解答此题

24、时可按以下思绪分析：答案答案(1)3 cm12 cm(2)图见解析图见解析 解答此类问题应从以下两方面入手：解答此类问题应从以下两方面入手：(1)对复杂过程要擅长分阶段分析，联络力学中的物理模型，对复杂过程要擅长分阶段分析，联络力学中的物理模型， 从受力情况、运动情况、能量转化等角度去研讨从受力情况、运动情况、能量转化等角度去研讨(2)经常把电场与牛顿定律、动能定理、功能关系、运动学经常把电场与牛顿定律、动能定理、功能关系、运动学 知识、电路知识等综合起来，把力学中处置问题的方法知识、电路知识等综合起来，把力学中处置问题的方法 迁移到电场中去迁移到电场中去3如图如图9312所示，在程度光滑绝所

25、示，在程度光滑绝缘的平面缘的平面xOy内，程度匀强电场方内，程度匀强电场方向与向与x轴负方向成轴负方向成45角，电场强度角，电场强度E1103 N/C.某带电小球所带电荷某带电小球所带电荷量为量为q2106C，质量为，质量为m1 图图9312103 kg，以初速度，以初速度v02 m/s从坐标轴原点出发，初速度从坐标轴原点出发，初速度v0方向与匀强电场方向垂直，当带电小球再次经过方向与匀强电场方向垂直，当带电小球再次经过x轴时与轴时与x轴轴交于交于A点，求：点，求：(1)从坐标原点出发到从坐标原点出发到A点阅历的时间；点阅历的时间；(2)带电小球经过带电小球经过A点时的速度大小及点时的速度大小

26、及A点的坐标；点的坐标；(3)OA间电势差间电势差UOA.(3)OA间电势差间电势差UOA为为UOAEdEEv0t11034 V4103 V. 功能关系不仅在力学中有重要运用，在电场中也有功能关系不仅在力学中有重要运用，在电场中也有很重要的运用，它是处理电场问题不可短少的一个重要很重要的运用，它是处理电场问题不可短少的一个重要途径在电场中，功能关系主要有以下三类运用：途径在电场中，功能关系主要有以下三类运用：一、电势能与动能之和守恒一、电势能与动能之和守恒 带电粒子在电场中运动时，假设只需静电力做功，带电粒子在电场中运动时，假设只需静电力做功，假设静电力做正功，带电粒子的电势能减少，且根据动假

27、设静电力做正功，带电粒子的电势能减少，且根据动能定理知，电势能减少量等于动能添加量；假设静电力能定理知，电势能减少量等于动能添加量；假设静电力做负功，带电粒子的电势能添加，动能减少，且电势能做负功，带电粒子的电势能添加，动能减少，且电势能添加量等于动能减少量因此假设只需静电力做功，带添加量等于动能减少量因此假设只需静电力做功，带电粒子在电场中运动时，电势能与动能之和坚持不变，电粒子在电场中运动时，电势能与动能之和坚持不变，即电势能动能定值即电势能动能定值二、电势能、重力势能与动能之和守恒二、电势能、重力势能与动能之和守恒 假设只需静电力和重力做功时，电势能、重力势能假设只需静电力和重力做功时，

28、电势能、重力势能与动能之和不变，即电势能重力势能动能定值与动能之和不变，即电势能重力势能动能定值三、机械能的变化三、机械能的变化 除了重力和弹力以外的其他力做的功等于物体机械除了重力和弹力以外的其他力做的功等于物体机械能的变化能的变化 (11分分)如图如图9313所示所示 ，在沿程度方向的匀强电场中有一固在沿程度方向的匀强电场中有一固定点定点O，用一根长度为，用一根长度为l0.40 m的的绝缘细线把质量为绝缘细线把质量为m0.20 kg、带有、带有 图图9313正电荷的金属小球悬挂在正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在点，小球静止在B点时细线与点时细线与竖直方向的夹角为竖直方向的夹角为37.

29、现将小球拉至位置现将小球拉至位置A使细线程度使细线程度后由静止释放，求：后由静止释放，求：(1)小球运动经过最低点小球运动经过最低点C时的速度大小；时的速度大小；(2)小球经过最低点小球经过最低点C时细线对小球的拉力大小时细线对小球的拉力大小(g取取10 m/s2，sin370.60，cos370.80)一、带电粒子在两种典型电场中的运动方式一、带电粒子在两种典型电场中的运动方式点电荷电场点电荷电场匀强电场匀强电场初速度与场强初速度与场强方向的关系方向的关系运动方式运动方式初速度与初速度与场强方向场强方向的关系的关系运动方式运动方式点电荷电场点电荷电场匀强电场匀强电场v0/E做变速直线做变速直

30、线运动运动v0/E做匀变速直线运做匀变速直线运动动v0E有能够做匀有能够做匀速圆周运动速圆周运动v0E匀变速曲线运动匀变速曲线运动(类平抛运动类平抛运动)v0与与E有夹角有夹角曲线运动曲线运动v0与与E有有夹角夹角匀变速曲线运动匀变速曲线运动二、带电粒子在两种典型电场中运动的典例分析二、带电粒子在两种典型电场中运动的典例分析(一一)点电荷电场点电荷电场类型一：类型一：v0E(E为点电荷电场为点电荷电场)例例1 如图如图9314所示，在点电荷所示，在点电荷Q 构成的电场中，一带电粒子构成的电场中，一带电粒子q的初速度的初速度v0恰与电场线恰与电场线QP方向一样，方向一样， 图图9314那么带电粒

31、子那么带电粒子q在开场运动后，将在开场运动后，将 ()A沿电场线沿电场线QP做匀加速运动做匀加速运动B沿电场线沿电场线QP做加速度逐渐减小的变加速直线运动做加速度逐渐减小的变加速直线运动C沿电场线沿电场线QP做加速度逐渐增大的变减速直线运动做加速度逐渐增大的变减速直线运动D偏离电场线偏离电场线QP做曲线运动做曲线运动解析解析由点电荷构成的静电场，离点电荷越远处，场由点电荷构成的静电场，离点电荷越远处，场强越小，粒子所受的静电力越小，加速度越小由于加强越小，粒子所受的静电力越小，加速度越小由于加速度方向与粒子的初速度方向一致，故粒子做的是加速速度方向与粒子的初速度方向一致，故粒子做的是加速度逐渐

32、减小的变加速直线运动度逐渐减小的变加速直线运动答案答案B类型二：类型二：v0E(E为点电荷电场为点电荷电场)例例2 知氢原子中的质子和电子所带电荷量都是知氢原子中的质子和电子所带电荷量都是e，电子，电子质量为质量为m，电子绕核做匀速圆周运动，轨道半径为，电子绕核做匀速圆周运动，轨道半径为r，试确定电子做匀速圆周运动的试确定电子做匀速圆周运动的v、T等物理量等物理量 答案答案见解析见解析 类型三：类型三：v0与与E有夹角有夹角(E为点电荷电场为点电荷电场)例例3 如图如图9315所示，虚线所示，虚线a、b和和c是某静电场中的三个等势面，这们的是某静电场中的三个等势面，这们的电势分别为电势分别为a

33、、b和和c，abc，一带正电粒子射入电场中，其运，一带正电粒子射入电场中，其运 图图9315动轨迹照实线动轨迹照实线KLMN所示由图可知所示由图可知 ()A粒子从粒子从K到到L的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功B粒子从粒子从L到到M的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功C粒子从粒子从K到到L的过程中，电势能添加的过程中，电势能添加D粒子从粒子从L到到M的过程中，动能减少的过程中，动能减少解析解析由标题条件可知，由标题条件可知，a、b、c是孤立点电荷激发的是孤立点电荷激发的电场中的三个等势面，由于运动粒子带正电，且沿电场中的三个等势面，由于运动粒子带正电，且沿KLMN运动，所以遭

34、到的是静电斥力，可以判别场运动，所以遭到的是静电斥力，可以判别场源电荷必为正电荷，电场力做功情况便确定下来源电荷必为正电荷，电场力做功情况便确定下来由于由于KNML，所以由，所以由K到到L过程中电场力做负过程中电场力做负功，电势能添加，功，电势能添加，A、C正确；由正确；由L到到M过程中，电场力过程中，电场力先做负功后做正功，电势能先添加后减小，动能先减小先做负功后做正功，电势能先添加后减小，动能先减小后添加，后添加，B、D错误错误答案答案AC(二二)匀强电场匀强电场类型一：类型一：v0E(E为匀强电场为匀强电场)例例4 如图如图9316所示，在匀强电场所示，在匀强电场E中，一带电粒子中，一带

35、电粒子q的初速度的初速度v0恰与电恰与电场线方向一样，那么带电粒子场线方向一样，那么带电粒子q在开场在开场运动后，将运动后，将 () 图图9316A沿电场线方向做匀加速直线运动沿电场线方向做匀加速直线运动B沿电场线方向做变加速直线运动沿电场线方向做变加速直线运动C沿电场线方向做匀减速直线运动沿电场线方向做匀减速直线运动D偏离电场线方向做曲线运动偏离电场线方向做曲线运动解析解析带电粒子在匀强电场中遭到恒定的静电力，且带电粒子在匀强电场中遭到恒定的静电力，且静电力方向与初速度方向相反，故粒子做的是匀减速直静电力方向与初速度方向相反，故粒子做的是匀减速直线运动线运动答案答案C类型二：类型二：v0E(

36、E为匀强电场为匀强电场)例例5 如图如图9317所示，质量为所示，质量为m5108kg的带电粒子以的带电粒子以v02 m/s的速的速度从程度放置的平行金属板度从程度放置的平行金属板A、B中央中央飞入电场，知板长飞入电场，知板长L10 cm，板间，板间 图图9317间隔间隔d2 cm，当，当AB间加电压间加电压UAB103 V时，带电粒子恰时，带电粒子恰好沿直线穿过电场好沿直线穿过电场(设此时设此时A板电势高板电势高)求：求：(1)带电粒子的电性，电荷量为多少？带电粒子的电性，电荷量为多少？(2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出？出？答案答

37、案(1)负电负电1011 C(2)200 VUAB1 800 V类型三：类型三：v0与与E有夹角有夹角(E为匀强电场为匀强电场)例例6 如图如图9318所示，三条平行所示，三条平行等距的直线表示电场中的三个等势等距的直线表示电场中的三个等势面，电势值分别为面，电势值分别为10 V、20 V、30 V， 图图9318实线是一带负电的粒子实线是一带负电的粒子(不计重力不计重力)在该区域内的运动轨迹，在该区域内的运动轨迹，对于这轨道上的对于这轨道上的a、b、c三点来说三点来说 ()A粒子必先过粒子必先过a，再到，再到b，然后到，然后到cB粒子在三点所受的合力粒子在三点所受的合力FaFbFcC粒子在三

38、点的动能大小为粒子在三点的动能大小为EkbEkaEkcD粒子在三点的电势能大小为粒子在三点的电势能大小为WbWaWc解析解析该电场必为匀强电场，电场线垂直等势面向上，该电场必为匀强电场，电场线垂直等势面向上，带负电的粒子所受电场力与电场线方向相反而向下，由做带负电的粒子所受电场力与电场线方向相反而向下，由做曲线运动的条件可知，粒子可先过曲线运动的条件可知，粒子可先过c，往，往b再到再到a，也可先，也可先过过a，往，往b，再到，再到c，选项，选项A是错的，选项是错的，选项B正确；粒子由正确；粒子由a到到b的过程，抑制电场力做功，电势能添加，动能减少，的过程，抑制电场力做功，电势能添加，动能减少，

39、EkaEkb，WbWa；粒子从；粒子从b到到c的过程，电场力做正功，电的过程，电场力做正功，电势能减少，动能添加，所以有势能减少，动能添加，所以有EkcEkb、WbWc；粒子；粒子从从a往往b再到再到c的全过程，电势能减少，动能添加，且电势的全过程，电势能减少，动能添加，且电势能的能的减少等于动能的添加，那么有减少等于动能的添加，那么有EkcEka，WaWc，综上，综上所述有所述有EkcEkaEkb，WbWaWc.粒子从粒子从c到到b再到再到a的的过程，分析方法一样所以选项过程，分析方法一样所以选项D正确，而选项正确，而选项C是错是错的的答案答案BD考考情情分分析析 带电粒子在电场中的运动包括

40、直线运动和曲线运带电粒子在电场中的运动包括直线运动和曲线运动，运用力学中研讨直线运动和曲线运动的方法来研动，运用力学中研讨直线运动和曲线运动的方法来研讨带电粒子在电场中的运动，实践是力学研讨的继续，讨带电粒子在电场中的运动，实践是力学研讨的继续，因此它是历年高考的热点从近几年的高考题中可以因此它是历年高考的热点从近几年的高考题中可以发现，该命题点主要是以选择题、计算题的方式调查，发现，该命题点主要是以选择题、计算题的方式调查，分值在分值在612分之间标题以中、高难度为主从设分之间标题以中、高难度为主从设题角度来看主要有以下四个热点：题角度来看主要有以下四个热点：考考情情分分析析(1)带电粒子在

41、电场中的变速直线运动，且运动性质一带电粒子在电场中的变速直线运动，且运动性质一 般为加速与减速运动相结合般为加速与减速运动相结合(2)带电粒子在电场中的曲线运动带电粒子在电场中的曲线运动(偏转偏转)，在大型计算，在大型计算 题中将运动的分解、运动和力的关系、功能关系结题中将运动的分解、运动和力的关系、功能关系结 合起来调查，是近年来高考的重点合起来调查，是近年来高考的重点(3)带电粒子在复合场带电粒子在复合场(电场和重力场、磁场电场和重力场、磁场)中的运动中的运动(4)电容器知识与带电粒子的运动、功和能的关系结合起电容器知识与带电粒子的运动、功和能的关系结合起 来调查来调查.1.(2021课标

42、全国卷课标全国卷)静电除尘器是目前静电除尘器是目前 普遍采用的一种高效除尘器其除尘普遍采用的一种高效除尘器其除尘 器模型的收尘板是很长的条形金属板，器模型的收尘板是很长的条形金属板， 图中直线图中直线ab为该收尘板的横截面工为该收尘板的横截面工 图图9319 作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图9319 所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最 后落在收尘板上假设用粗黑曲线表示原来静止于后落在收尘板上假设用粗黑曲线表示原来静止于P点的点的带带 电粉尘颗粒的运动轨迹，图电粉尘颗粒的运动轨迹，图93

43、20的的4幅图中能够正确幅图中能够正确 的是的是(忽略重力和空气阻力忽略重力和空气阻力) ()图图9320解析：此题调查带电粒子在电场中的运动，意在调查考生对解析：此题调查带电粒子在电场中的运动，意在调查考生对曲线运动特点的了解与运用才干由于电场中各点的场强方曲线运动特点的了解与运用才干由于电场中各点的场强方向为电场线的切线方向，所以条形金属板所产生的电场为非向为电场线的切线方向，所以条形金属板所产生的电场为非匀强电场，即带电粒子在电场中所受的电场力方向与大小都匀强电场，即带电粒子在电场中所受的电场力方向与大小都将发生变化，故带电粒子在电场中不能够沿电场线运动，将发生变化，故带电粒子在电场中不

44、能够沿电场线运动，C错误；由于带电粒子在电场中将做曲线运动，由曲线运动的错误；由于带电粒子在电场中将做曲线运动，由曲线运动的特点：所受的合外力要指向圆弧内侧可知，带负电的粉尘颗特点：所受的合外力要指向圆弧内侧可知，带负电的粉尘颗粒运动轨迹可为粒运动轨迹可为A图，图，A正确正确答案：答案：A2(2021重庆高考重庆高考)某电容式话筒的原理示某电容式话筒的原理示意图如图意图如图9321所示，所示，E为电源，为电源，R为为电阻，薄片电阻，薄片P和和Q为两金属极板，对着话为两金属极板，对着话筒说话时，筒说话时，P振动而振动而Q可视为不动在可视为不动在P、Q间距增大过程中间距增大过程中 ()AP、Q构成的电容器的电容增大构成的电容器的电容增大BP上电荷量坚持不变上电荷量坚持不变CM点的电势比点的电势比N点的低点的低DM点的电势比点的电势比N点的高点的高图图9321答案答案D3.(2021北京高考北京高考)用控制变量法，可以用控制变量法，可以 研讨影响平行板电容器电容的要素研讨影响平行板电容器电容的要素(如如 图图9322)设两极板正对面积为设两极板正对面积为S， 极板间的间隔为极板