2015高考物理二輪復(fù)習(xí)精品資料專題06電場(chǎng)【2015考綱解讀】電場(chǎng)是電學(xué)的基礎(chǔ)，也是高考的重點(diǎn)，每年必考。一般以填空題或計(jì)算題的形式進(jìn)行考查。庫(kù)侖定律、電場(chǎng)線的性質(zhì)、帶電體在靜電場(chǎng)中的平衡、平行板電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等是考查的重點(diǎn)。特別是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)結(jié)合交變電流、磁場(chǎng)知識(shí)巧妙地把電場(chǎng)性質(zhì)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、動(dòng)量等力學(xué)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，更是命題幾率較高的熱點(diǎn)。在復(fù)習(xí)本部分時(shí)要牢牢抓住力和能這兩條主線，將知識(shí)系統(tǒng)化，找出它們的聯(lián)系，做到融會(huì)貫通，同時(shí)還應(yīng)注意此部分知識(shí)與科技前沿、生活實(shí)際等的聯(lián)系，如靜電除塵、電容式傳感器、噴墨打印機(jī)、靜電分選器、示波器等。從近三年的高考分析來(lái)看，高考對(duì)靜電場(chǎng)專題的考查頻率很高，所占分值約為全卷的百分之5到10，試題主要集中在電場(chǎng)的力的性質(zhì)、電場(chǎng)的能的性質(zhì)以及與其他知識(shí)的綜合應(yīng)用。涉及電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線、電場(chǎng)力、電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面、電勢(shì)能、平行板電容器的電容、勻強(qiáng)電場(chǎng)、電場(chǎng)力做功電勢(shì)能的變化，還有帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)等知識(shí)。重點(diǎn)考查了基本概念的建立、基本規(guī)律的內(nèi)涵與外延、基本規(guī)律的適用條件，以及對(duì)電場(chǎng)知識(shí)跟其他相關(guān)知識(shí)的區(qū)別與聯(lián)系的理解、鑒別和綜合應(yīng)用。預(yù)計(jì)2015年的高考中，本專題仍是命題的熱點(diǎn)之一，在上述考查角度的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)加強(qiáng)以選擇題的形式考查靜電場(chǎng)的基本知識(shí)點(diǎn)，以綜合題的形式考查靜電場(chǎng)知識(shí)和其他相關(guān)知識(shí)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。另外高考試題命題的一個(gè)新動(dòng)向，靜電的防治和應(yīng)用，靜電場(chǎng)與相關(guān)化學(xué)知識(shí)綜合、與相關(guān)生物知識(shí)綜合、與環(huán)保等熱點(diǎn)問(wèn)題相聯(lián)系，在新穎、熱門的背景下考查靜電場(chǎng)基本知識(shí)的應(yīng)用。【重點(diǎn)知識(shí)整合】一、庫(kù)倫定律與電荷守恒定律1．庫(kù)侖定律（1）真空中的兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力與它們電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在他們的連線上。（2）電荷之間的相互作用力稱之為靜電力或庫(kù)倫力。（3）當(dāng)帶電體的距離比他們的自身大小大得多以至于帶電體的形狀、大小、電荷的分布狀況對(duì)它們之間的相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體可以看做帶電的點(diǎn)，叫點(diǎn)電荷。類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，也時(shí)一種理想化的模型。2．電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)生，也不能消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分，在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷的總量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫電荷守恒定律。電荷守恒定律也常常表述為：一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。二、電場(chǎng)的力的性質(zhì)1．電場(chǎng)強(qiáng)度（1）定義：放入電場(chǎng)中的某一點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值，叫該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。該電場(chǎng)強(qiáng)度是由場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的。（3）方向：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，規(guī)定某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。負(fù)電荷在電場(chǎng)中受的靜電力的方向跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反。2．點(diǎn)電荷的電場(chǎng)（2）以點(diǎn)電荷為中心，r為半徑做一球面，則球面上的個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，E的方向沿著半徑向里（負(fù)電荷）或向外（正電荷）3．電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加如果場(chǎng)源電荷不只是一個(gè)點(diǎn)電荷，則電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。4．電場(chǎng)線（1）電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條的由方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向，表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，而是為了描述電場(chǎng)而假想的線。（2）電場(chǎng)線的特點(diǎn)電場(chǎng)線從正電荷或從無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷；電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交；在同一電場(chǎng)里，電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大；勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是均勻的平行且等距離的線。三、電場(chǎng)的能的性質(zhì)1．電勢(shì)能電勢(shì)能：由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能。2．電勢(shì)（1）電勢(shì)是表征電場(chǎng)性質(zhì)的重要物理量，通過(guò)研究電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能與它的電荷量的比值得出。（3）電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系：電勢(shì)順線降低。（4）零電勢(shì)位置的規(guī)定：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)，大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)默認(rèn)為零。3．等勢(shì)面（1）定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。（2）特點(diǎn)：一是在同一等勢(shì)面上的各點(diǎn)電勢(shì)相等，所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功二是電場(chǎng)線一定跟等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。4．電場(chǎng)力做功（1）電場(chǎng)力做功與電荷電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加。電勢(shì)能增加或減少的數(shù)值等于電場(chǎng)力做功的數(shù)值。（2）電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：電荷在電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，它的電勢(shì)能的變化量勢(shì)確定的，因而移動(dòng)電荷做功的值也勢(shì)確定的，所以，電場(chǎng)力移動(dòng)電荷所做的功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，僅與始末位置的電勢(shì)差由關(guān)，這與重力做功十分相似。四、電容器、電容1．電容器任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成是一個(gè)電容器。（最簡(jiǎn)單的電容器是平行板電容器，金屬板稱為電容器的兩個(gè)極板，絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)）2．電容（1）定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值五、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2．偏轉(zhuǎn)：當(dāng)帶點(diǎn)粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)【高頻考點(diǎn)突破】考點(diǎn)1、電場(chǎng)的力的性質(zhì)圖A9383【例1】如圖9383所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A→O→B勻速飛過(guò)，電子重力不計(jì)，則電子所受另一個(gè)力的大小和方向變化情況是圖A9383A．先變大后變小，方向水平向左B．先變大后變小，方向水平向右C．先變小后變大，方向水平向左D．先變小后變大，方向水平向右【解析】等量異種電荷電場(chǎng)分布如圖A9384(a)所示，由圖中電場(chǎng)線的分布可以看出，從A到0電場(chǎng)線由疏到密；從O到B電場(chǎng)線由密到疏，所以從A→0→B，電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)由小變大，再由大變小，而電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿電場(chǎng)線切線方向，為水平向右，如圖9384(b)所示，由于電子處于平衡狀態(tài)，所受合外力必為零，故另一個(gè)力應(yīng)與電子所子受電場(chǎng)力大小相等方向相反．電子受電場(chǎng)力與場(chǎng)方向水平向左，電子從A→O→B過(guò)程中，電場(chǎng)力由小先變大，再由大變小，故另一個(gè)力方向應(yīng)水平向右，其右，大小應(yīng)先變大后變小，所以選項(xiàng)B正確．考點(diǎn)2、電場(chǎng)的能性質(zhì)【例2】有一帶電量q=－3×10-6C的點(diǎn)電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功6×104J．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功9×104J⑴AB、BC、CA間電勢(shì)差各為多少?⑵如以B點(diǎn)電勢(shì)為零，則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少?電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少?電荷由A移向B克服電場(chǎng)力做功即電場(chǎng)力做負(fù)功，以下解法同上．電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能EA=qφA=3×106×200J=6×104J電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能Ec=qφC=3×106×300J=9×104J．考點(diǎn)3、靜電屏蔽電容器【例3】如圖A9405所示，兩塊水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b與兩電池相連，在距離兩板等遠(yuǎn)的M點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點(diǎn)上方，穩(wěn)定后，下列說(shuō)法中正確的是（）圖A9405圖A9405A．液滴將加速向下運(yùn)動(dòng)B．M點(diǎn)電勢(shì)升高，液滴在M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能將減小C．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變小了D．在a板移動(dòng)前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場(chǎng)力做功相同【解析】當(dāng)將a向下平移時(shí)，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，則液滴所受電場(chǎng)力增大，液滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，AC錯(cuò)誤。由于b板接地且b與M間距離未變，由U=Ed可知M點(diǎn)電勢(shì)將升高，液滴的電勢(shì)能將減小，B正確。由于前后兩種情況a與b板間電勢(shì)差不變，所以將液滴從a板移到b板電場(chǎng)力做功相同，D正確。考點(diǎn)4、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【例4】圖A9419中，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的小物體，可在水平軌道x上運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處的場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿ox軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物體以初速度從點(diǎn)沿ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中受到大小不變的摩擦力F的作用，且F<qF，小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能．求它在停止前通過(guò)的總路程．圖圖A9419【難點(diǎn)探究】難點(diǎn)一電場(chǎng)的力的性質(zhì)和能的性質(zhì)1．電場(chǎng)力：電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用，電場(chǎng)力的大小和方向由電場(chǎng)強(qiáng)度和電荷共同決定．電場(chǎng)力的大小與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小及帶電體所帶的電荷量有關(guān)，大小為F＝qE；電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向及電荷的電性有關(guān)，正電荷所受的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相同．2．電勢(shì)能：放在電場(chǎng)中的電荷的電勢(shì)能由電勢(shì)和電荷共同決定．電勢(shì)能是標(biāo)量，其大小與電勢(shì)的高低及帶電體所帶的電荷量、電性有關(guān)，大小為Ep＝qφ，注意電勢(shì)的正負(fù)及電荷的正負(fù)．3．比較電勢(shì)高低的方法技巧(1)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面；(2)先判斷出UAB的正負(fù)(如利用電場(chǎng)力做功WAB＝qUAB或其他方法)，再由UAB＝φA－φB比較φA、φB的高低；(3)取無(wú)窮遠(yuǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，正電荷周圍電勢(shì)為正值，且離正電荷近處電勢(shì)高；負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值，且離負(fù)電荷近處電勢(shì)低．例1、某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖3－9－1所示，以下說(shuō)法正確的是()A．c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)b電勢(shì)C．若將一試探電荷＋q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)b點(diǎn)D．若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷－Q，將一試探電荷＋q由a移至b的過(guò)程中，電勢(shì)能減小【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電場(chǎng)、電場(chǎng)線、電勢(shì)、電勢(shì)能等知識(shí)點(diǎn)，分析選項(xiàng)C時(shí)，應(yīng)明確帶電粒子軌跡與電場(chǎng)線重合的條件，即必須同時(shí)滿足：①電場(chǎng)線是直線；②帶電粒子初速度為零或初速度方向與電場(chǎng)線在一直線上；③只受電場(chǎng)力作用．下面的變式題則主要考查帶電粒子在電場(chǎng)中的軌跡問(wèn)題．【變式探究】一粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng)，從B點(diǎn)射出，電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3－9－2所示，圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行，不計(jì)粒子的重力．下列說(shuō)法正確的有()A．粒子帶負(fù)電荷B．粒子的加速度先不變，后變小C．粒子的速度不斷增大D．粒子的電勢(shì)能先減小，后增大【答案】AB【解析】根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直并指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，可大致畫出電場(chǎng)線的形狀，在電場(chǎng)力的作用下粒子軌跡向下彎曲，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，可以說(shuō)明電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，所以粒子帶負(fù)電，A正確；等勢(shì)面先是平行等距，后變得稀疏，則電場(chǎng)強(qiáng)度先是不變，后變小，即電場(chǎng)力(加速度)先不變，后變小，B正確；根據(jù)電場(chǎng)力做功W＝qU，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以粒子速度不斷減小，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力始終做負(fù)功，由功能關(guān)系可知，粒子電勢(shì)能始終增加，所以D錯(cuò)誤．難點(diǎn)二帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)1．帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速：可以應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解，也可應(yīng)用動(dòng)能定理qU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)求解，其中U為帶電粒子初末位置之間的電勢(shì)差．(2)帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速：只能應(yīng)用動(dòng)能定理求解．2．帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(1)帶電粒子在一般電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)：帶電粒子做變速曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡總位于電場(chǎng)力方向和速度方向的夾角之間，且向電場(chǎng)力的方向偏轉(zhuǎn)．(2)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)：帶電粒子(不計(jì)重力)以某一初速度垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，屬于類平拋運(yùn)動(dòng)，要應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法求解，同時(shí)要注意：①明確電場(chǎng)力方向，確定帶電粒子到底向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)；②借助畫出的運(yùn)動(dòng)示意圖尋找?guī)缀侮P(guān)系或題目中的隱含關(guān)系．帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可從動(dòng)力學(xué)、能量等多個(gè)角度來(lái)分析和求解．例2、如圖3－9－3甲所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖乙所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處．若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上，則t0可能屬于的時(shí)間段是()A．0<t0<eq\f(T,4)B.eq\f(T,2)<t0<eq\f(3T,4)C.eq\f(3T,4)<t0<TD．T<t0<eq\f(9T,8)當(dāng)t0＝eq\f(T,4)，粒子先往B板運(yùn)動(dòng)，到eq\f(3T,4)時(shí)往A板運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)周期內(nèi)總位移為零；同理也可以分析出其余幾個(gè)典型時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況．然后對(duì)運(yùn)動(dòng)情況總結(jié)如下：若0<t0<eq\f(T,4)，則粒子先往B板運(yùn)動(dòng)，后往A板運(yùn)動(dòng)，最終打到B板，故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；若eq\f(T,4)<t0<eq\f(T,2)，則粒子先往B板運(yùn)動(dòng)，后往A板運(yùn)動(dòng)，最終打到A板．若eq\f(T,2)<t0<eq\f(3T,4)，則粒子先往A板運(yùn)動(dòng)，后往B板運(yùn)動(dòng)，最終打到A板，故選項(xiàng)B正確；若eq\f(3T,4)<t0<T，則粒子先往A板運(yùn)動(dòng)，后往B板運(yùn)動(dòng)，最終打到B板，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．【點(diǎn)評(píng)】帶電粒子在板間做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因兩板間電勢(shì)差周期性變化，粒子加速度隨之周期性變化．帶電粒子的運(yùn)動(dòng)隨釋放粒子的時(shí)刻不同而變化．借助速度－時(shí)間圖象可通過(guò)分析幾個(gè)特殊時(shí)刻釋放的粒子的運(yùn)動(dòng)快速解題．【變式探究】飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．飛行時(shí)間質(zhì)譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和探測(cè)器組成，探測(cè)器可以在軌道上移動(dòng)以捕獲和觀察帶電粒子．整個(gè)裝置處于真空狀態(tài)．加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓可以調(diào)節(jié)，只要測(cè)量出帶電粒子的飛行時(shí)間，即可以測(cè)量出其比荷．如圖3－9－4所示，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)態(tài)的離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器．已知加速電場(chǎng)a、b板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板M、N的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，板間距離為L(zhǎng)2.不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．(1)設(shè)離子比荷為k(k＝eq\f(q,m))，若a、b間的加速電壓為U1，試求離子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0.(2)當(dāng)a、b間的電壓為U1時(shí)，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間為t.請(qǐng)推導(dǎo)出離子比荷k的表達(dá)式．(3)在某次測(cè)量中探測(cè)器始終無(wú)法觀察到離子，分析原因是離子偏轉(zhuǎn)量過(guò)大，打到了極板上．請(qǐng)說(shuō)明如何調(diào)節(jié)才能觀察到離子．qU1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得：v0＝eq\r(\f(2qU1,m))＝eq\r(2kU1)(2)設(shè)離子在加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的飛行時(shí)間分別為t1和t2，在加速電場(chǎng)中的加速度為a1，則：a1＝eq\f(qU1,md)＝eq\f(kU1,d)t1＝eq\f(v0,a1)＝deq\r(\f(2,kU1))t2＝eq\f(L1,v0)＝eq\f(L1,\r(2kU1))t＝t1＋t2＝deq\r(\f(2,kU1))＋eq\f(L1,\r(2kU1))解得：k＝eq\f(2d＋L12,2t2U1)(3)設(shè)離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的側(cè)移量為y，則y＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)＝eq\f(1,2)eq\f(kU2,L2)·eq\f(L\o\al(2,1),2kU1)＝eq\f(U2L\o\al(2,1),4U1L2)要使偏轉(zhuǎn)量y減小，則應(yīng)減小偏轉(zhuǎn)電壓U2或增大加速電壓U1難點(diǎn)三帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果重力遠(yuǎn)小于電場(chǎng)力，則其重力可忽略不計(jì)，如電子、質(zhì)子、正負(fù)離子等微觀粒子；但帶電液滴、帶電塵埃等帶電體的重力一般不能忽略．帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)構(gòu)成的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式多樣，可能做直線運(yùn)動(dòng)、一般曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等；研究對(duì)象可能為單個(gè)物體，也可能是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)；研究方法與力學(xué)綜合題的分析方法相近，因涉及電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化問(wèn)題，其機(jī)械能不再守恒，但機(jī)械能和電勢(shì)能之和可能守恒，一般應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、動(dòng)能定理和能量守恒定律求解．例3、如圖3－9－5所示，在界限MN左上方空間存在斜向左下與水平方向夾角為45°的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝eq\r(2)×105V/m.一半徑為R＝0.8m的eq\f(1,4)光滑絕緣圓弧凹槽固定在水平地面上．一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m＝0.2kg、電荷量大小q＝1×10－5C的帶正電金屬塊P從槽頂端A由靜止釋放，從槽底端B沖上與槽底端平齊的絕緣長(zhǎng)木板Q.長(zhǎng)木板Q足夠長(zhǎng)且置于光滑水平地面上，質(zhì)量為M＝1kg.已知開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)木板有一部分置于電場(chǎng)中，圖中C為界限MN與長(zhǎng)木板Q的交點(diǎn)，B、C間的距離xBC＝0.6m，物塊P與木板Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(1,3)，取g＝10m/s2，求：(1)金屬塊P從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大小；(2)金屬塊P從B點(diǎn)滑上木板Q后到離開(kāi)電場(chǎng)過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間；(3)金屬塊P在木板Q上滑動(dòng)的過(guò)程中摩擦產(chǎn)生的熱量．圖3－9－5【答案】(1)4m/s(2)0.2s(3)0.85J【解析】(1)∵A、B連線垂直于電場(chǎng)線，故A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等∴金屬塊P從A運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功為零設(shè)P剛沖上Q板時(shí)的速度為v0，該過(guò)程由動(dòng)能定理有mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)∴v0＝eq\r(2gR)＝4m/s(2)金屬塊P從B運(yùn)動(dòng)到C出電場(chǎng)的過(guò)程，由題可知F電＝qE＝eq\r(2)Nf＝μ(F電cos45°＋mg)＝1N則加速度大小aP＝eq\f(f＋F電sin45°,m)＝10m/s2設(shè)P在C處速度為v1，由veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,1)＝2aPxBC解得v1＝2m/s故t＝eq\f(v0－v1,aP)＝0.2s(3)金屬塊P在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，木板的加速度大小aQ＝eq\f(f′,M)＝1m/s2，所以物塊P剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，Q板的速度為v2＝aQt＝0.2m/s物塊P離開(kāi)電場(chǎng)后，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，Q板足夠長(zhǎng)，設(shè)P、Q最終共速為v，有mv1＋Mv2＝(m＋M)v解出v＝0.5m/s由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，全過(guò)程摩擦產(chǎn)生熱量Q＝mgR－eq\f(1,2)(m＋M)v2－W電電場(chǎng)力只在BC段對(duì)金屬塊P做功，W電＝F電xBCcos45°＝0.6J∴Q＝0.85J【點(diǎn)評(píng)】分析帶電粒子(質(zhì)點(diǎn))在重力和電場(chǎng)力構(gòu)成的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)注意：(1)根據(jù)題意，確定是否考慮重力，質(zhì)子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不考慮重力；而液滴、塵埃、小球等宏觀帶電質(zhì)點(diǎn)一般要考慮重力，是否考慮重力最終是由題目給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的；(2)注意看清研究對(duì)象所處的空間方位；(3)注意電場(chǎng)的空間分布規(guī)律，特別注意電場(chǎng)力對(duì)研究對(duì)象是否做功以及做什么功。【變式探究】如圖3－9－6甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m＝0.2kg、帶電荷量為q＝＋2.0×10－6C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1.從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)(以水平向右為正方向，g取10m/s2(1)23s內(nèi)小物塊的位移大小；(2)23s內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功．位移x2＝x1＝4m4s末的速度為v4＝0因此小物塊做周期為4s的變速運(yùn)動(dòng)，第22s末的速度為v22＝4m/s，第23s末的速度為v23＝v22＋a2(t23－t22)＝2m/s所求位移為x＝eq\f(22,2)x1＋eq\f(v22＋v23,2)(t23－t22)＝47m.(2)23s內(nèi)，設(shè)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功為W，由動(dòng)能定理有：W－μmgx＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,23)解得W＝9.8J.【歷屆高考真題】【2012高考】（2012?重慶）空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)，則()A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D．負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少【答案】D【解析】由圖中等勢(shì)面的對(duì)稱性知，P、Q兩處為等量異種電荷，A錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，所以ab兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，B錯(cuò)誤；P處為正電荷，c在離P更近的等勢(shì)面上，c點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)，C錯(cuò)誤；從a到c，電勢(shì)升高，負(fù)電荷電勢(shì)能減少，D正確．【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)（2012·上海）11．A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB:BC=1:2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的電場(chǎng)力為F；移去A處電荷，在C處放電荷量為2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為（）（A）F/2 （B）F/2 （C）F （D）F答案；B【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)（2012·上海）13．當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過(guò)該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J。為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6C的電荷量通過(guò)該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是（）（A）3V，1.8J （B）3V，3.6J （C）6V，l.8J （D）6V，3.6J【答案】D【解析】根據(jù)E=Uq，可知通過(guò)該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J時(shí)電阻兩端所加電壓U=3V，在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)0.6C的電荷量，則電流強(qiáng)度為原來(lái)的2倍，而根據(jù)I=U/R，電壓也為原來(lái)的2倍，即為6V，這樣消耗的電能E=Uq=3.6J【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)、恒定電流和電路（2012·廣東）19.圖5是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后，分落在收集板中央的兩側(cè)，對(duì)礦粉分離的過(guò)程，下列表述正確的有()A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場(chǎng)力對(duì)礦粉做正功C.帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大D.帶正電的礦粉電勢(shì)能變小【答案】BD【解析】正、負(fù)電的礦粉受電場(chǎng)力做正功分別落到左、右兩側(cè)，不管帶正電還是負(fù)電，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系有正、負(fù)電的礦粉的電勢(shì)能都變小，故選BD。【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)（2012·山東）19．圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場(chǎng)，實(shí)線為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子（）A．帶負(fù)電B．在c點(diǎn)受力最大C．在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能D．由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于有b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化【答案】CD【解析】根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子帶正電，選項(xiàng)A正確；根據(jù)庫(kù)侖定律可知，離點(diǎn)電荷最近時(shí)最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同心圓間距相等，所以a點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)差大于b點(diǎn)到c點(diǎn)的電勢(shì)差，所以由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于有b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化，選項(xiàng)D正確。【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)C.2D.2【答案】A【解析】無(wú)窮大帶電平板其周圍電場(chǎng)可以等效為勻強(qiáng)電場(chǎng)，切除的圓板如果r趨于0，則選項(xiàng)表達(dá)式表示的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為恒定值，比較得A項(xiàng)正確。【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)（2012·安徽）18.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)處的電勢(shì)為3V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為（）A.200V/mB.200V/mC.100V/mD.100V/m（2012·大綱版全國(guó)卷）24.（16分）（注意：在試題卷上作答無(wú)效）如圖，一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn)。先給電容器緩慢充電，使兩級(jí)板所帶電荷量分別為﹢Q和﹣Q，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為π/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到π/3，且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量。小球所受電場(chǎng)力F2=mgtan(π/3)。設(shè)此時(shí)電容器帶電量為Q’，則兩極板之間電壓U2=Q’/C，兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度E2=U2/d，F(xiàn)2=qE2。聯(lián)立解得Q’=3Q。第二次充電使電容器正極板增加的電荷量△Q=Q’Q=2Q。【考點(diǎn)定位】考查平行板電容器、電場(chǎng)力、受力分析、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差關(guān)系及其相關(guān)知識(shí)。12.（2012·海南）N（N>1）個(gè)電荷量均為q(q>0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，示意如圖。若移去位于圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球，則圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向。（已知靜電力常量為k）若移去位于圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球，則圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為k，方向沿OP指向P點(diǎn)。【考點(diǎn)定位】此題考查電場(chǎng)疊加、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式及其相關(guān)知識(shí)。3.（2012·海南）如圖，直線上有o、a、b、c四點(diǎn)，ab間的距離與bc間的距離相等。在o點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷，已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)。若一帶負(fù)電電荷的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再?gòu)腷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則兩過(guò)程中電場(chǎng)力做的功相等前一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功大于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功前一過(guò)程中，粒子電勢(shì)能不斷減小后一過(guò)程中，粒子動(dòng)能不斷減小【答案】C【解析】根據(jù)題述，ab之間電場(chǎng)強(qiáng)度大于bc之間電場(chǎng)強(qiáng)度，前一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功小于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；前一過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，粒子電勢(shì)能不斷減小，動(dòng)能不斷增大；后一過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，粒子動(dòng)能不斷增大，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】此題考查電場(chǎng)力做功、電勢(shì)能變化及其相關(guān)知識(shí)。（2012·福建）如圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷、分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢(shì)線。取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，若將、移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等，則下列說(shuō)法正確的是A．A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)B．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．的電荷量小于的電荷量D．在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】C【解析】由點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)電場(chǎng)線分布規(guī)律可知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)，再由電場(chǎng)線和電勢(shì)的關(guān)系可知A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)，所以答案AB均錯(cuò)；又因?yàn)閮呻姾梢频綗o(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)力做功一樣，表明電勢(shì)能相同，而UAO于UBO點(diǎn),所以q1的電量小于q2答案C正確。【考點(diǎn)定位】點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布，電場(chǎng)線與電勢(shì)高低的關(guān)系，電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。（2012·江蘇）一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變,在兩極板間插入一電介質(zhì),其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是(A)C和U均增大(B)C增大,U減小(C)C減小,U增大(D)C和U均減小【答案】B【考點(diǎn)定位】電容器（2012·江蘇）真空中,A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r,則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為（）(A)3:1(B)1:3(C)9:1(D)1:9【答案】C【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)強(qiáng)度（2012·天津）5．兩個(gè)固定的等量異號(hào)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行，最后離開(kāi)電場(chǎng)，粒子只受到靜電力作用，則粒子在電場(chǎng)中A．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大B．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小C．做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大D．做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小【答案】C【解析】根據(jù)等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，可知粒子受靜電力方向與速度方向不在同一直線上，所以粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，A、B選錯(cuò)誤。帶負(fù)電的粒子先靠近帶正電的固定電荷，后又遠(yuǎn)離正電荷，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，粒子的電勢(shì)能先變小后變大，C正確。【考點(diǎn)定位】本題考查等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線與等勢(shì)面，帶電粒子在電場(chǎng)中受力情況、運(yùn)動(dòng)情況，電勢(shì)能的變化。（2012·浙江）19、用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上而下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示。對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說(shuō)法正確的是A.摩擦使筆套帶電B.筆套靠近圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷C.圓環(huán)被吸引到筆套的過(guò)程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力D.筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和【答案】ABC【解析】摩擦使筆套帶電，帶電的筆套靠近圓環(huán)的時(shí)候，圓環(huán)反生靜電感應(yīng)，上下部分感應(yīng)出等量的異號(hào)電荷，吸引過(guò)程中，圓環(huán)加速度向上，靜電合力大于圓環(huán)重力；絕緣材料做出的筆套，自由電子無(wú)法移動(dòng)，電荷無(wú)法立刻被綜合，故ABC正確【考點(diǎn)定位】靜電感應(yīng)，牛頓定律（2012·江蘇）15.(16分)如圖所示,待測(cè)區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推測(cè)其電場(chǎng)和磁場(chǎng).圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對(duì)水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成,極板長(zhǎng)度為l、間距為d,兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場(chǎng)方向相反.質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)加速電壓U0加速后,水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1的平移器,最終從A點(diǎn)水平射入待測(cè)區(qū)域.不考慮粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器時(shí)的速度大小v1;(2)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0時(shí),欲使粒子仍從A點(diǎn)射入待測(cè)區(qū)域,求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測(cè)區(qū)域,剛進(jìn)入時(shí)的受力大小均為F.現(xiàn)取水平向右為x軸正方向,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxyz.保持加速電壓為U0不變,移動(dòng)裝置使粒子沿不同的坐標(biāo)軸方向射入待測(cè)區(qū)域,粒子剛射入時(shí)的受力大小如下表所示.請(qǐng)推測(cè)該區(qū)域中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及可能的方向.【解析】15.(1)設(shè)粒子射出加速器的速度為（2）在第一個(gè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t粒子在兩偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間也為t，（b）由沿軸方向射入時(shí)受力情況可知：E與xoy平面平行同理，若B沿x方向【考點(diǎn)定位】動(dòng)能定理帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)力的合成【2011高考】9（2011全國(guó)卷1第25）.（19分）如圖，與水平面成45°角的平面MN將空間分成I和II兩個(gè)區(qū)域。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子以速度從平面MN上的點(diǎn)水平右射入I區(qū)。粒子在I區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到大小不變、方向豎直向下的電場(chǎng)作用，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；在II區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。求粒子首次從II區(qū)離開(kāi)時(shí)到出發(fā)點(diǎn)的距離。粒子的重力可以忽略。：設(shè)粒子第一次過(guò)MN時(shí)速度方向與水平方向成α1角，位移與水平方向成α2角且α2=450，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，11（2011天津第12題）．（20分）回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。（1）當(dāng)今醫(yī)學(xué)成像診斷設(shè)備PET/CT堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高科技之冠”，它在醫(yī)療診斷中，常利用能放射電子的同位素碳11為示蹤原子，碳11是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氮14獲得，同時(shí)還產(chǎn)生另一粒子，試寫出核反應(yīng)方程。若碳11的半衰期τ為20min，經(jīng)2.0h剩余碳11的質(zhì)量占原來(lái)的百分之幾？（結(jié)果取2位有效數(shù)字）（2）回旋加速器的原理如圖，D1和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓金屬盒，它們接在電壓一定、頻率為f的交流電源上，位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略，重力不計(jì)），它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速，D1、D2置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若質(zhì)子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率為P，求輸出時(shí)質(zhì)子束的等效電流I與P、B、R、f的關(guān)系式（忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，其最大速度遠(yuǎn)小于光速）（3）試推理說(shuō)明：質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差是增大、減小還是不變？設(shè)碳11原有質(zhì)量為m0，經(jīng)過(guò)t=2.0h剩余的質(zhì)量為mt，根據(jù)半衰期定義，有：（2）設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q，質(zhì)子離開(kāi)加速器時(shí)速度大小為v，由牛頓第二定律知：由回旋加速器工作原理可知，交變電源的頻率與質(zhì)子回旋頻率相同，由周期T與頻率f的關(guān)系可得：設(shè)在t時(shí)間內(nèi)離開(kāi)加速器的質(zhì)子數(shù)為N，則質(zhì)子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率若以單個(gè)質(zhì)子為研究對(duì)象解答過(guò)程正確的同樣給分（3）方法一：設(shè)k（k∈N*）為同一盒子中質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌道半徑的序數(shù)，相鄰的軌道半徑分別為rk，rk+1（rk>rk+1），說(shuō)明隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差減小方法二：設(shè)k（k∈N*）為同一盒子中質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌道半徑的序數(shù)，相鄰的軌道半徑分別為rk，rk+1（rk>rk+1），以質(zhì)子在D2盒中運(yùn)動(dòng)為例，第k次進(jìn)入D2時(shí)，被電場(chǎng)加速（2k﹣1）次說(shuō)明隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差減小，用同樣的方法也可得到質(zhì)子在D1盒中運(yùn)動(dòng)時(shí)具有相同的結(jié)論。13（2011廣東第35題）、（18分）已知粒子從外圓上以速度射出，求粒子在A點(diǎn)的初速度的大小若撤去電場(chǎng)，如圖19（b）,已知粒子從OA延長(zhǎng)線與外圓的交點(diǎn)C以速度射出，方向與OA延長(zhǎng)線成45°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間在圖19（b）中，若粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小為，方向不確定，要使粒子一定能夠從外圓射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)小于多少？（1）由動(dòng)能定理：Uq=mv12mv02①RV3B1qv2=mRV3（3）由B2qv3=m⑥可知，B越小，R越大。與磁場(chǎng)邊界相切的圓的最大半徑為14（2011北京理綜第23題）．（18分）利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可以將比荷不同的離子分開(kāi)，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過(guò)狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到GA邊，被相應(yīng)的收集器收集。整個(gè)裝置內(nèi)部為真空。已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2)，電荷量均為q。加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U，離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略。不計(jì)重力，也不考慮離子間的相互作用。(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1；(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距s；(3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響，實(shí)際裝置中狹縫具有一定寬度。若狹縫過(guò)寬，可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊，導(dǎo)致兩種離子無(wú)法完全分離。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，GA邊長(zhǎng)為定值L，狹縫寬度為d，狹縫右邊緣在A處。離子可以從狹縫各處射入磁場(chǎng)，入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)。為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離，求狹縫的最大寬度。答案．質(zhì)量為m1的離子，在GA邊上的落點(diǎn)都在其入射點(diǎn)左側(cè)2R1處，由于狹縫的寬度為d，因【2010高考】1．2010·重慶·1７某電容式話筒的原理示意圖如題18圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬基板。對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)。在P、Q間距增大過(guò)程中，A．P、Q購(gòu)車的電容器的電容增大B．P上電荷量保持不變C．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低D．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高電電流通過(guò)R的方向由M到N，所以M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高。2.2010·全國(guó)卷Ⅰ·16關(guān)于靜電場(chǎng)，下列結(jié)論普遍成立的是A．電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差只與這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān)B．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)低C．將正點(diǎn)電荷從場(chǎng)強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動(dòng)到場(chǎng)強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零D．在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向都指向電勢(shì)降低最快的方向【答案】C【解析】在正電荷的電場(chǎng)中，離正電荷近，電場(chǎng)強(qiáng)度大，電勢(shì)高，離正電荷遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度小，電勢(shì)低；而在負(fù)電荷的電場(chǎng)中，離正電荷近，電場(chǎng)強(qiáng)度大，電勢(shì)低，離負(fù)電荷遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度小，電勢(shì)高，A錯(cuò)誤。電勢(shì)差的大小決定于兩點(diǎn)間距和電場(chǎng)強(qiáng)度，B錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，而且速度最快，C正確；場(chǎng)強(qiáng)為零，電勢(shì)不一定為零，如從帶正電荷的導(dǎo)體球上將正電荷移動(dòng)到另一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體球上，電場(chǎng)力做正功。8．2010·北京·18用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）。設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為θ。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若A.保持S不變，增大d,則θ變大B.保持S不變，增大d,則θ變小C.保持d不變，減小S,則θ變小D.保持d不變，減小S,則θ不變【答案】A9.2010·上海物理·9三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中a、b兩點(diǎn)出的場(chǎng)強(qiáng)（A）＞，＞（B）＜，＜（C）＞，＜（D）＜，＞【答案】C【解析】根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降落（最快），選C。本題考查電場(chǎng)線與場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系。6060°PNOM【答案】B12．2010·海南物理·11利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵．靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成，A和B分別接到高壓電源正極和負(fù)極，其裝置示意圖如右圖所示．A、B之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)，距B越近，場(chǎng)強(qiáng)__________(填：“越大”或“越小”)。B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．【解析】電極截面如圖所示，由電場(chǎng)線可判斷越靠近B場(chǎng)強(qiáng)越大；粉塵吸附電子后帶負(fù)電，因此向正極A運(yùn)動(dòng)。【2009高考】一、選擇題1.（09·年全國(guó)Ⅰ·18）如圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸（沿豎直方向）對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM=MN，P點(diǎn)在y軸的右側(cè)，MP⊥ON，則（）A.M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B.將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C.M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D.在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)答案：AD2.（09·全國(guó)卷Ⅱ·19）圖中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線。兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷的絕對(duì)值也相等。現(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示。點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，已知O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)。若不計(jì)重力，則（BD）A.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷B.N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同C.N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功D.M在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)它做的功等于零答案：BD解析：本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).圖中的虛線為等勢(shì)線,所以M點(diǎn)從O點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)粒子做功等于零,D正確.根據(jù)MN粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知N受到的電場(chǎng)力向上M受到的電場(chǎng)力向下,電荷的正負(fù)不清楚但為異種電荷.A錯(cuò).o到a的電勢(shì)差等于o到c的兩點(diǎn)的電勢(shì)差,而且電荷和質(zhì)量大小相等,而且電場(chǎng)力都做的是正功根據(jù)動(dòng)能定理得a與c兩點(diǎn)的速度大小相同,但方向不同,B對(duì)。3.（09·北京·16）某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢(shì)分別為UP和UQ，則()A．EP＞EQ，UP＞UQB．EP＞EQ，UP＜UQC．EP＜EQ，UP＞UQD．EP＜EQ，UP＜UQ答案：A解析：從圖可以看出P點(diǎn)的電場(chǎng)線的密集程度大于Q點(diǎn)的密集程度，故P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，因電場(chǎng)線的方向由P指向Q，而沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，P點(diǎn)的電勢(shì)高于Q點(diǎn)的電勢(shì)，故A項(xiàng)正確。4.（09·北京·19）如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一帶電粒子a（不計(jì)重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場(chǎng)、電場(chǎng)區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)而保留電場(chǎng)不變，另一個(gè)同樣的粒子b（不計(jì)重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b()A．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方C．運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場(chǎng)中的電勢(shì)能一定減小D．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定減小答案：C解析：a粒子要在電場(chǎng)、磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)區(qū)內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故對(duì)粒子a有：Bqv=Eq即只要滿足E=Bv無(wú)論粒子帶正電還是負(fù)電，粒子都可以沿直線穿出復(fù)合場(chǎng)區(qū)，當(dāng)撤去磁場(chǎng)只保留電場(chǎng)時(shí)，粒子b由于電性不確定，故無(wú)法判斷從O’點(diǎn)的上方或下方穿出，故AB錯(cuò)誤；粒子b在穿過(guò)電場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中必然受到電場(chǎng)力的作用而做類似于平拋的運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，其電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故C項(xiàng)正確D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.（09·北京·20）圖示為一個(gè)內(nèi)、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶電量為。取環(huán)面中心O為原點(diǎn)，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸。設(shè)軸上任意點(diǎn)P到O點(diǎn)的的距離為x，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E。下面給出E的四個(gè)表達(dá)式（式中k為靜電力常量），其中只有一個(gè)是合理的。你可能不會(huì)求解此處的場(chǎng)強(qiáng)E，但是你可以通過(guò)一定的物理分析，對(duì)下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，E的合理表達(dá)式應(yīng)為（）答案：B解析：當(dāng)R1=0時(shí)，對(duì)于A項(xiàng)而言E=0，此時(shí)帶電圓環(huán)演變?yōu)閹щ妶A面，中心軸線上一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E>0，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)x=0時(shí)，此時(shí)要求的場(chǎng)強(qiáng)為O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，由對(duì)稱性可知EO=0，對(duì)于C項(xiàng)而言，x=0時(shí)E為一定值，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)x→∞時(shí)E→0，而D項(xiàng)中E→4πκσ故D項(xiàng)錯(cuò)誤；所以正確選項(xiàng)只能為B。6.（09·上海物理·3）兩帶電量分別為q和－q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為L(zhǎng)，能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系的是圖（）答案：A解析：由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可知，在兩電荷連線中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，但不是零，從兩點(diǎn)電荷向中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，因此A正確。7.（09·上海物理·7）位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖所示，圖中實(shí)線表示等勢(shì)線，則（）A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C．負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大答案：CD解析：電場(chǎng)線的疏密可以表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，可見(jiàn)A錯(cuò)誤；正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，所以B錯(cuò)誤，C正確；正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，但整個(gè)過(guò)程電場(chǎng)力做正功，D正確。8.（09·廣東物理·6）如圖所示，在一個(gè)粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊。由靜止釋放后，兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，并最終停止。在物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列表述正確的是（）A．兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少B．物塊受到的庫(kù)侖力不做功C．兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力答案：A解析：由于兩電荷電性相同，則二者之間的作用力為斥力，因此在遠(yuǎn)離過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能逐漸減少，A正確；B錯(cuò)誤；由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有重力以外的力電場(chǎng)力和摩擦力做功，故機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；在遠(yuǎn)離過(guò)程中開(kāi)始電場(chǎng)力大于摩擦力，后來(lái)電場(chǎng)力小于摩擦力。9.（09·天津·5）如圖所示，帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子（不計(jì)重力）以速度vM經(jīng)過(guò)M點(diǎn)在電場(chǎng)線上向下運(yùn)動(dòng)，且未與下板接觸，一段時(shí)間后，粒子以速度vN折回N點(diǎn)。則（）A.粒子受電場(chǎng)力的方向一定由M指向NB.粒子在M點(diǎn)的速度一定比在N點(diǎn)的大C.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能一定比在N點(diǎn)的大D.電場(chǎng)中M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)10.（09·四川·20）如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度V1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時(shí)速度為V2（V2＜V1）。若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則（）B．從N到M的過(guò)程中，小物體的電勢(shì)能逐漸減小C．從M到N的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功 D．從N到M的過(guò)程中，小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小答案：AD

解析：設(shè)斜面傾角為θ、上升過(guò)程沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離為L(zhǎng)。14.（09·江蘇物理·8）空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)在軸上分布如圖所示，軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在方向上的分量分別是、，下列說(shuō)法中正確的有（）A．的大小大于的大小B．的方向沿軸正方向C．電荷在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在方向上的分量最大D．負(fù)電荷沿軸從移到的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功答案：AD15.（09·廣東理科基礎(chǔ)·12）關(guān)于同一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，下列表述正確的是（）A．電場(chǎng)線是客觀存在的B．電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越小C．沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低D．電荷在沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減小答案：C解析：電場(chǎng)是客觀存在的，而電場(chǎng)線是假想的，A錯(cuò)；電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)越大B錯(cuò)；沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低C對(duì)；負(fù)電荷沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加D錯(cuò)。16.（09·東理科基礎(chǔ)·16）如圖所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)。不計(jì)重力，下列表述正確的是（C）A．粒子在M點(diǎn)的速率最大B．粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向C．粒子在電場(chǎng)中的加速度不變D．粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加答案：C解析：根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的受力特點(diǎn)合力指向軌跡的凹一側(cè),再結(jié)合電場(chǎng)力的特點(diǎn)可知粒子帶負(fù)電，即受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反，B錯(cuò)；從N到M電場(chǎng)力做負(fù)功，減速，電勢(shì)能在增加，當(dāng)達(dá)到M點(diǎn)后電場(chǎng)力做正功加速電勢(shì)能在減小則在M點(diǎn)的速度最小A錯(cuò),D錯(cuò)；在整個(gè)過(guò)程中只受電場(chǎng)力，根據(jù)牛頓第二定律加速度不變。18.（09·山東·20）如圖所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和Q，x軸上的P點(diǎn)位于的右側(cè)。下列判斷正確的是（）A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能增大D．若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢(shì)能減小答案：AC解析：根據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，即和P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，A正確。若將一試探電荷+q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，所以電勢(shì)能先減小后增大。一般規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，過(guò)0點(diǎn)的中垂線電勢(shì)也為零，所以試探電荷+q在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為負(fù)值，移至O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零，所以電勢(shì)能增大，C正確。19.（09·安徽·18.）在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形的abcd，頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所示。若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)。粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中（）A.先作勻加速運(yùn)動(dòng)，后作勻減速運(yùn)動(dòng)B.先從高電勢(shì)到低電勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電勢(shì)C.電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大，后減小accaccdO答案：D解析：由于負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力是變力，加速度是變化的。所以A錯(cuò)；由等量正電荷的電場(chǎng)分布知道，在兩電荷連線的中垂線O點(diǎn)的電勢(shì)最高，所以從b到a，電勢(shì)是先增大后減小，故B錯(cuò)；由于只有電場(chǎng)力做功，所以只有電勢(shì)能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，故電勢(shì)能與機(jī)械能的和守恒，C錯(cuò)；由b到O電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，由O到d電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D對(duì)。20.（09·福建·15）如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離（）A.帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C.帶點(diǎn)油滴的電勢(shì)將減少D.若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大答案：B答案：C解析：第三個(gè)小球受三個(gè)力的作用，它們的關(guān)F23F23F13A．在、、三點(diǎn)中，點(diǎn)電勢(shì)最高B．在、、三點(diǎn)中，點(diǎn)電勢(shì)最高C．間的電勢(shì)差比間的電勢(shì)差大D．間的電勢(shì)差比間的電勢(shì)差小答案：AD解析：正電荷由O到A，動(dòng)能變大，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)也減小，O點(diǎn)電勢(shì)較高；負(fù)電荷從O到24.（09·江蘇物理·1）兩個(gè)分別帶有電荷量和+的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫(kù)侖力的大小為

（）二、非選擇題25.（09·山東·25）（18分）如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，第一四象限有磁場(chǎng)，方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子在0~3t時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）。已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)，刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q