2022-2023年高考物理一轮复习 静电场

专题13、静电场（2）“”\n考点七、电场中的功能关系1．电场中的功能关系(1)若只有电场力做功电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.\n考点七、电场中的功能关系2．电场力做功的计算方法(1)WAB＝qUAB(普遍适用)(2)W＝qExcosθ(适用于匀强电场)(3)WAB＝－ΔEp＝EpA－EpB(从能量角度求解)(4)W电＋W非电＝ΔEk(由动能定理求解)\n考点七、电场中的功能关系（典例应用1）在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E＝6.0×105N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－8C,质量m＝1.0×10－2kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20,沿x轴正方向给物块一个初速率v0＝2.0m/s,如图所示.(g取10m/s2)试求：(1)物块向右运动的最大距离；(2)物块最终停止的位置.\n考点七、电场中的功能关系审题指导：第一步：抓关键点第二步：找突破口(1)物块向右在电场力和滑动摩擦力作用下作匀减速直线运动.(2)要求最终停止的位置,应先根据电场力与摩擦力大小的关系判断物块停在什么位置,再利用动能定理求解.关键点获取信息在匀强电场中电场力为恒力μ＝0.20受滑动摩擦力作用\n考点七、电场中的功能关系\n考点七、电场中的功能关系【解析】由动能定理知,动能不变,合外力的功为零,重力做正功,电场力必然做负功,重力势能减小,电势能增加,故A、C错误,B正确；电势能增加,电场力做负功,AB为等势线,所以C点必定在AB右方,D正确.【答案】BD\n考点七、电场中的功能关系方法总结处理电场中能量问题的基本方法在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律,有时也会用到功能关系.(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.(4)有电场力做功的过程机械能一般不守恒,但机械能与电势能的总和可以不变.\n考点七、电场中的功能关系1．电场中的功能关系(1)若只有电场力做功电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.\n考点八、静电场中的图像问题常见图象类型有Ex图象、φx图象、Epx图象等.解决此类问题的方法是：明确图象上某点切线的斜率或图线与坐标轴所围成图形的面积的物理意义.如表格所示：\n考点八、静电场中的图像问题类型一、Ex图象(1)在给定了电场的Ex图象后,可以由图线确定场强的变化情况,电势的变化情况,Ex图线与x轴所围图形“面积”表示电势差.在与粒子运动相结合的题目中,可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况.(2)在这类题目中,还可以由Ex图象假设某一种符合Ex图线的电场,利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题.\n考点八、静电场中的图像问题【解析】x2～x4场强沿x轴负方向,则从x2到x4处正点电荷逆着电场线方向移动,电场力做负功,电势能增加,正电荷在x4处电势能较大,故A错误；同理分析可得,B正确；由x1运动到x4的过程中,由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小,故电场力先增大后减小,故C正确,D错误.【答案】BC\n考点八、静电场中的图像问题类型二、φ-x图象(1)电场强度的大小等于φx图线的斜率大小,电场强度为零处,φx图线存在极值,其切线的斜率为零.(2)在φx图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.(3)在φx图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用WAB＝qUAB,进而分析WAB的正负,然后作出判断.\n考点八、静电场中的图像问题\n考点八、静电场中的图像问题点拨：本题是关于图象的“信息题”.以图象为载体考查电场的力的性质与电场的能的性质,考查理解题目的信息并且应用信息解决问题的能力.本题切入点在于根据Epx图象得到电场力的变化规律,突破口在于根据牛顿第二定律得到加速度的变化规律,然后结合动能定理分析.\n考点八、静电场中的图像问题\n考点九、动态电容问题\n考点九、动态电容问题2．两类动态变化问题的比较\n考点九、动态电容问题\n考点九、动态电容问题（典例应用6）如图所示,平行板电容器与电源相接,充电后切断电源,然后将电介质插入电容器极板间,则两板间的电势差U及板间电场强度E的变化情况为(　　)A．U变大,E变大　　　　　B．U变小,E变小C．U不变,E不变D．U变小,E不变\n考点九、动态电容问题\n考点十、带电粒子在电场中的直线运动1．带电粒子在电场中运动时重力的处理(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.\n考点十、带电粒子在电场中的直线运动\n考点十、带电粒子在电场中的直线运动\n考点十、带电粒子在电场中的直线运动\n考点十一、带电粒子在电场中的偏转\n考点十一、带电粒子在电场中的偏转\n考点十一、带电粒子在电场中的偏转\n考点十一、带电粒子在电场中的偏转\n考点十一、带电粒子在电场中的偏转(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比；(2)A点距电场上边界的高度；(3)该电场的电场强度大小.\n考点十一、带电粒子在电场中的偏转\n考点十一、带电粒子在电场中的偏转\n考点十一、带电粒子在电场中的偏转\n考点十一、带电粒子在电场中的偏转解题关键：①N离开电场时的速度方向竖直向下——N在水平方向的速度恰好减速到0；②方向水平向右的匀强电场——M、N在竖直方向只受重力,二者在电场中的运动时间相等；③刚离开电场时M的动能为N的1.5倍——建立等式确定电场力和重力的关系.\n考点十二、带电粒子在交变电场中的运动1．带电粒子在交变电场中的运动一般有三种情况(1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)；(2)粒子做往返运动(一般分段研究)；(3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场的特点分段研究).\n考点十二、带电粒子在交变电场中的运动2．解决带电粒子在交变电场中运动问题的关键(1)处理方法：将粒子的运动分解为垂直电场方向上的匀速运动和沿电场方向的变速运动.(2)比较通过电场的时间t与交变电场的周期T的关系：①若t≪T,可认为粒子通过电场的时间内电场强度不变,等于刚进入电场时刻的场强.②若不满足上述关系,应注意分析粒子在电场方向上运动的周期性.(3)注意分析不同时刻射入电场的粒子在电场中运动的差别,找到满足题目要求的时刻.\n考点十二、带电粒子在交变电场中的运动\n考点十三、带电粒子在复合场中的运动等效思想在电场中的应用1．“等效法”在电场中的应用方法“等效重力场”就是把重力场和匀强电场的复合场问题简化为只有一个场的问题,从而将重力场中的相关规律有效地迁移过来.值得注意的是,由于重力场和匀强电场都是匀强场,所以带电体受到的重力及电场力都是恒力.如果电场不是匀强电场,则不能进行等效变换.\n考点十三、带电粒子在复合场中的运动2．等效法求解电场中圆周运动问题的解题思路(1)求出重力与电场力的合力F合,将这个合力视为一个“等效重力”.(2)将a＝视为“等效重力加速度”.(3)小球能自由静止的位置,即是“等效最低点”,圆周上与该点在同一直径的点为“等效最高点”.(4)将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解.\n考点十三、带电粒子在复合场中的运动\n考点十三、带电粒子在复合场中的运动(1)小球到达C点时的速度大小；(2)小球到达D点时所受轨道的压力大小；(3)小球落地点距离C点的水平距离.\n考点十三、带电粒子在复合场中的运动\n考点十三、带电粒子在复合场中的运动\n考点十三、带电粒子在复合场中的运动\n考点十三、带电粒子在复合场中的运动