2021高考物理二轮复习专题三电场与磁场第8讲电场及带电粒子在电场中的运动课件

专题三　电场与磁场 第8讲　电场及带电粒子在电场 中的运动 -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 1.(2019·天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球,以初速度v从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2v,方向与电场方向相反,则小球从M运动到N的过程(　　) B -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 确;根据能量守恒定律可知,电势能减小2mv2,选项D错误。 命题考点电势能与电场力做功。 能力要求本题考查选择处理电场中曲线运动的能力,小球在水平和竖直两个方向受到的都是恒力,运用运动的合成与分解法研究是常用的思路。 -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 2.(2019·全国卷1)如图所示,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则(　　) A.P和Q都带正电荷 B.P和Q都带负电荷 C.P带正电荷,Q带负电荷 D.P带负电荷,Q带正电荷 D -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 解析:两个带电小球在匀强电场中均处于平衡状态,只有两小球带异种电荷、相互间为吸引力,才可能平衡。小球P带负电荷时,匀强电场提供的力与小球Q对小球P的吸引力抵消,合力为零,此时小球Q带正电荷,匀强电场提供的力与小球P对小球Q的吸引力抵消,合力为零,故A、B、C错误,D正确。 命题考点库仑定律;电场强度与电场力。 能力要求本题考查带电小球在电场力的作用下处于平衡状态的分析,关键是明确电场力和库仑力的方向特点,同时注意共点力平衡条件的应用是解题的关键。 -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 3.(多选)(2019·全国卷3)如图所示,电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。则(　　) A.a点和b点的电势相等 B.a点和b点的电场强度大小相等 C.a点和b点的电场强度方向相同 D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加 BC -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 解析:取无穷远处电势为0,a点距-q近,距q远,电势为负;b点距q近,距 -q远,电势为正,b点电势大于a点电势,A错误。电势能Ep=qφ,负电荷在电势小处电势能大,即负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能,将负电荷从a点移到b点,电势能减小,D错误。正电荷的电场强度沿 电场强度与点电荷-q在b点的电场强度相同,大小和方向都一样;点电荷q在b点的电场强度与点电荷-q在a点的电场强度相同,大小和方向都一样,则a点的合电场强度与b点的合电场强度相同,B、C正确。 -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 命题考点电场强度与电场力、电场线、电势、电势能与电场力做功。 能力要求本题考查等量异种电荷电场的分布情况,解题的关键在于明确立体几何关系的确定和应用,能想象出其对应的几何图像是解题的关键。 -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 4.(2019·天津卷)2018年,人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生,这种引擎不需要燃料,也无污染物排放。引擎获得推力的原理如图所示,进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极A、B之间的匀强电场(初速度忽略不计),A、B间电压为U,使正离子加速形成离子束,在加速过程中引擎获得恒定的推力。单位时间内飘入的正离子数目为定值,离子质量为m,电荷量为Ze,其中Z是正整数,e是元电荷的电荷量。 -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 (1)若引擎获得的推力为F1,求单位时间内飘入A、B间的正离子数目N; (2)加速正离子束所消耗的功率P不同时,引擎获得的推力F也不 -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 解析:(1)设正离子经过电极B时的速度为v,根据动能定理, 设正离子束所受的电场力为F1',根据牛顿第三定律,有 F1'=F1② 设引擎在Δt时间内飘入电极间的正离子个数为ΔN,由牛顿第二定律,有 -- 专题知识?理脉络 真题诠释?导方向 (2)设正离子束所受 ... ...