考前第7天 电场和带电粒子在电场中的运动高频考点解读高频考点15 库仑定律(Ⅱ)(1)点电荷是指带有一定的电量，而没有体积的带电体．点电荷是一种理想化的物理模型，实际上不存在．点电荷不同于元电荷，也不同于检验电荷或试探电荷．(2)库仑定律：F＝k，其中k为静电力常量，k＝9.0×109N·m2/C2.库仑定律适用于真空中的点电荷．(3)电场力作用下的电荷平衡及运动问题处理方法和在力学中是一样的．高频考点16 电场强度、点电荷的场强(Ⅱ)(1)电场强度：定义式为E＝，点电荷的场强公式为E＝k，Q为场源电荷的电荷量．匀强电场E＝，式中的d指的是沿场强方向上的两点间的距离．(2)方向：与正电荷受电场力的方向相同，与负电荷受电场力的方向相反．(3)与电场线的关系：电场线的切向方向为该点的场强方向，电场线疏密表示场强的大小．(4)电荷在电场中某点受电场力的方向指向带电粒子运动轨迹的弯曲方向，且与电场线的切向在一条直线上．高频考点17 电势能、电势(Ⅰ) 电势差(Ⅱ)(1)电势能大小比较：①电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加．②正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大．(2)电势差：定义式为UAB＝，电场力做功W＝qU.(3)电势：①选好零电势点后，某点的电势就是该点与零电势点间的电势差．②沿场强方向(或电场线方向)电势降低．③电势与电场强度没有必然的联系，场强大，电势不一定高，电势为零，电场强度不一定为零，反之亦然．(4)等势面：电场中由电势相等的点构成的面叫等势面；其特点有：①等势面一定与电场线垂直；②在同一等势面上移动电荷电场力不做功．高频考点18 带电粒子在匀强电场中的运动(Ⅱ)(1)带电粒子分类7\n①基本粒子：指微观粒子，如电子、质子、氦核、离子等，除特别说明外，一般都不考虑自身重力．②带电微粒：指微观颗粒，如液滴、尘埃、小球等，除特别说明外，一般都要考虑自身重力．(2)带电粒子的加速初速度为0时，qU＝ΔEk＝mv2－0得v＝.初速度不为0时，qU＝mv2－mv得v＝.(3)带电粒子在匀强电场中的偏转如图1所示，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子沿平行于带电金属板以初速度v0进入偏转电场，飞出电场时速度的方向改变角为α.图1①知道在偏转电场中的两个分运动：垂直电场方向的匀速运动，vx＝v0，平行电场方向的初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，vy＝at＝.②偏向角tanα＝＝③飞出电场时，竖直方向位移y＝at2＝④沿速度v反方向延长交MN于Q点，则QN＝＝.考前保温训练1．(多选)(2022·第二次全国大联考)如图2所示，A、B两球所带电荷量均为2×10－5C，质量均为0.72kg，其中A球带正电荷，B球带负电荷，A球通过绝缘细线吊在天花板上，B球一端固定绝缘棒，现将B球放在某一位置，能使绝缘细线伸直，A球静止且与竖直方向的夹角为30°，则B球距离A球的距离可能为( )7\n图2A．0.5mB．0.8mC．1.2mD．2.5m2．(多选)(2022·呼伦贝尔一模)库仑定律是电学中第一个被发现的定量规律，它的发现受万有引力定律的启发．实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力，比如某无大气层的均匀带有大量负电荷的质量分布均匀的星球．将一个带电微粒置于离该星球表面一定高度处无初速度释放，发现微粒恰好能静止．现给微粒一个如图3所示的初速度v，则下列说法正确的是( )图3A．微粒将做匀速直线运动B．微粒将做圆周运动C．库仑力对微粒做正功D．万有引力对微粒做正功3．(多选)(2022·沈阳四校联考)在如图4所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动，下列说法正确的是( )图4A．带电小球有可能做匀速率圆周运动B．带电小球有可能做变速率圆周运动C．带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小D．带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小4．(2022·陕西三模)如图5所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B7\n，相互绝缘且质量均为2kg，A带正电，电荷量为0.1C，B不带电．开始处于静止状态，若突然加沿竖直方向的匀强电场，此瞬间A对B的压力大小变为15N．g＝10m/s2，则( )图5A．电场强度为50N/CB．电场强度为100N/CC．电场强度为150N/CD．电场强度为200N/C5．(多选)(2022·山东齐鲁名校一模)一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图6所示，则有( )图6A．a、b、c三点电势高低及场强大小的关系是φa＝φc＞φb，Ea＝Ec＝2EbB．质点由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小C．质点在a、b、c三点的加速度大小之比是1∶2∶1D．若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动6．(2022·上海虹口区二模)如图7所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上．下列说法中正确的是( )图7A．O点的电场强度为零B．A、B两点的电场强度相同C．C点的电势高于D点的电势D．将电荷＋q沿C、D连线从C点移到D点的过程中，电势能先减少后增加7\n7．(多选)(2022·温州一模)如图8所示，虚线表示某电场中的三个等势面，相邻面间的电势差相等．一重力不计、带负电的粒子从左侧进入电场，运动轨迹与三个等势面分别交于a、b、c三点，则( )图8A．a点的电势比b点的电势高B．粒子在c点的加速度为零C．粒子从a到c时电势能不断增加D．粒子从a到b克服电场力做功大于从b到c克服电场力做功8.(2022·中山二模)水平放置的两块平行金属板长为L，两板间距为d，两板间电压为U，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度v0，从两板中间射入，如图9所示，已知电子质量为m，电荷量为e，求：(电子的重力不计)图9(1)电子飞出电场时侧位移Y大小是多少？(2)电子飞出电场时的速度v1是多少？(3)电子离开电场后，打在屏上的P点，若平行金属板右端到屏的距离为s，求OP的长度．7\n学生用书答案精析考前第7天 电场和带电粒子在电场中的运动考前保温训练1．AB 2.AC 3.ABD 4.B 5.AB6．B [根据等量异种电荷电场线的特点可知，O点场强的方向向右，不为0，故A错误；根据等量异种电荷电场线的特点可知，A点场强的方向向左，B点场强的方向向左，两点场强的大小相等，故B正确；根据等量异种电荷电场线、等势面分布特点知，O、C、D在同一条等势线上，所以D点电势等于C点电势，试探电荷从C点移到D点电场力不做功，电势能始终不变，故C、D错误．]7．AC [电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带负电，因此电场线指向右上方，沿电场线电势降低，故a点的电势最高，c点的电势最低，故A正确；相邻等势面之间的电势差相等，从左向右相邻等势面之间距离变大，可知电场变弱，带电粒子从左向右运动时，电场力变小，加速度减小，故B错误；粒子从a到c时，电场力做负功，电势能增大，故C正确；电场力做功W＝qU，因相邻等势面间的电势差相等，故粒子从a到b克服电场力做功等于从b到c克服电场力做功，故D错误．]8．(1) (2)(3)(＋s)解析 (1)电子进入金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则得：水平方向：L＝v0t竖直方向：Y＝at2由牛顿第二定律得a＝联立解得：Y＝，即电子飞出电场时侧位移Y＝(2)电子飞出电场时竖直分速度vy＝at＝所以电子飞出电场时的速度为7\nv1＝＝.(3)设电子飞出电场时速度的偏向角为θ，则tanθ＝＝根据数学知识得：OP＝Y＋stanθ＝＋＝(＋s)．7
