2019年
【2019最新】精选高考物理二轮复习专题五带电粒子在电场中的运动教学
案
考情分析
2015 2016 2017 T4：带电粒子在平T2：静电现象 带电粒子在电场中T7：匀强电场、电场力 场线、等势面、电的运动 T8：电场强度、电势 势 T8：双电荷的φ－x图象 线运动 T3：电场强度、电行板电容器中的直命题解读
本专题共8个考点，其中静电现象电荷守恒定律，库仑定律，电场线、电势能、电势、等势面，电场强度、点电荷的场强、电势差，带电粒子在匀强电场中的运动，电容等考点为高频考点。从近三年命题情况看，其特点为：
(1)注重基础、联系实际。如以库仑定律、电容器等基础知识命题考查理解能力；以静电现象、静电透镜等结合实际问题倡导学以致用。
(2)突出方法。如以电场叠加、电场线命题，凸显对称思想；以静电场中的图象命题，考查学生的推理能力。
整体难度中等，命题指数★★★★★，复习目标是达B必会。
1.(2017·江苏清江中学期中)真空中两个点电荷的相互作用力为F，若把其中一个电荷的带电量减少一半，同时把它们之间的距离减少一半，则它们之间的作用力变为( ) A.2F
B. 4F
2019年
C.8F D.无法确定
解析 根据库仑定律可得，在变化前有F＝k，变化后F′＝k＝2k＝2F，故A项正确。 答案 A
2.(多选)(2017·南京、盐城模拟)下列选项中所描述的a、b两点的电场强度和电势均相同的是( )
图1
A.离正点电荷等距的任意两点a、b，如图甲所示
B.两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的两点a、b，如图乙所示 C.两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的两点a、b，如图丙所示 D.静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、b，如图丁所示
解析 图甲中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等但方向不同，A错误；图乙中，两个等量异种点电荷连线的中垂线为等势线，a、b两点的电场强度大小相等，方向均与等量异种点电荷的连线平行且向左，所以a、b两点的电势和电场强度均相同，B正确；图丙中，根据对称性，a、b点电势相等，电场强度大小相等但方向相反，C错误；图丁中，导体达到静电平衡时，导体内部电势处处相等，电场强度处处为零，D正确。 答案 BD
3.(2016·江苏××市检测)复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂覆一层有机光导体OPC(没有光照时OPC是绝缘体，受到光照时变成导体)制成的。复印机的基本工作过程是：(1)在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带上正电；(2)文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成 “静电潜像”；(3)鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；(4)鼓体继续转动经过复印纸，带电复
2019年
印纸又将墨粉吸引到复印纸上。以下说法正确的是( )
图2
A.步骤(1)中发生了静电感应现象 B.步骤(2)中发生了局部导电现象 C.步骤(3)中发生了静电平衡现象 D.步骤(4)中发生了静电屏蔽现象
解析 步骤(1)过程不是静电感应现象，选项A错误；步骤(2)过程发生了局部导电现象，选项B正确；步骤(3)中有电荷的移动，没有发生静电平衡现象，选项C错误；步骤(4)中不是静电屏蔽现象，选项D错误。 答案 B
4.(多选)(2017·江苏南通中学模拟)如图3所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是( )
图3
A.b点场强大于d点场强 B.b点场强小于d点场强
C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差 D.试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能
解析 在两等量异号电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大；所以b点场强小于d点场强，选项A错误，B正确；由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，故选项C正确；因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷＋q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误。
2019年
答案 BC
由电场中的“点、线、面、迹”判断相关问题
(1)由轨迹向合外力的方向弯曲，确定粒子所受电场力方向； (2)根据粒子电性判断电场线方向；
(3)根据“沿电场线方向电势降低”判断电势高低； (4)根据公式Ep＝qφ(代入正负号)判断电势能大小；
(5)根据电场力做功的正负判断电势能的变化或动能的变化；
(6)根据电场线或等差等势面疏密判断场强大小，再根据牛顿第二定律可以判断加速度大小。
【例1】 (2017·无锡模拟)如图4所示，示波管的聚焦电场是由电极A1、A2、A3、A4形成的，实线为电场线，虚线为等势线，x轴为该电场的中心轴线。一个电子从左侧进入聚焦电场，曲线PQR是它的运动轨迹，则( )
图4
A.电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度 B.电场中P点的电势比Q点的电势低
C.电子从P运动到R的过程中，电场力对它先做正功后做负功
D.若电子沿着x轴正方向以某一速度进入该电场，电子有可能做曲线运动
解析 由电场线分布的疏密程度可知，电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度，选项A错误；沿电场方向电势越来越低，选项B正确；电子从P运动到R的过程中，电场力对它一直做正功，选项C错误；若电子沿着x轴正方向以某一速度进入该电场，电子一定做直线运动，选项D错误。 答案 B
【变式1】 (2017·江苏如东高级中学学情调研)如图5，P是固定的点电荷，虚线是
2019年
以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则( )
图5
A.aa>ab>ac，va>vc>vb C.ab>ac>aa，vb>vc>va
B.aa>ab>ac，vb>vc>va D.ab>ac>aa，va>vc>vb
解析 由库仑定律F＝可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为Fb>Fc>Fa，由a＝可知ab>ac>aa。根据粒子的轨迹可知粒子Q与场源电荷P的电性相同，二者之间存在斥力，整个过程中，电场力先做负功再做正功，且Wba>|Wcb|，结合动能定理可知va>vc>vb，故选项D正确。 答案 D
平行板电容器及其动态分析问题
1.平行板电容器动态问题的分析思路
2.平行板电容器问题的一个常用结论：电容器充电后断开电源，在电容器所带电荷量保持不变的情况下，电场强度与极板间的距离无关。
【例2】 (2017·江苏清江中学高三第四次月考)如图6所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则( )
图6
A.平行板电容器的电容将变大 B.静电计指针张角变小 C.带电油滴的电势能增加
2020高考物理二轮复习专题五带电粒子在电场中的运动教学案
