《2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題39 電場(chǎng)線、等勢(shì)線(面)與運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題39 電場(chǎng)線、等勢(shì)線(面)與運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題學(xué)案(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題39 電場(chǎng)線、等勢(shì)線(面)與運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題學(xué)案
1.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是由帶電粒子受到的合外力以及初速度情況共同決定的,運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的切線方向表示粒子在該點(diǎn)的速度方向;電場(chǎng)線只能夠描述電場(chǎng)的方向和定性地表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,它決定了帶電粒子在電場(chǎng)中各點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向和加速度的方向。顯然,電場(chǎng)線不一定是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。
2.若同時(shí)滿足以下三個(gè)條件,則帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線重合:
(1)電場(chǎng)線是直線。
(2)帶電粒子的初速度為零或者初速度的方向與電場(chǎng)線在同一條直線上。
(3)帶電粒子只受電場(chǎng)力或受其他力但其他力的
2、合力方向與電場(chǎng)線平行
3. 帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡類問(wèn)題的解題技巧:
判斷速度方向:帶電粒子的軌跡的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)處的速度方向
判斷電場(chǎng)力或場(chǎng)強(qiáng)的方向:僅受電場(chǎng)力作用時(shí),帶電粒子所受電場(chǎng)力方向指向軌跡曲線的凹側(cè),再根據(jù)粒子的正負(fù)判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向
判斷電場(chǎng)力功的正負(fù)及勢(shì)能的增減:若電場(chǎng)力與速度方向成銳角則電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,若電場(chǎng)力與速度方向成鈍角。則電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加
【典例1】如下圖所示,是一簇未標(biāo)明方向由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線,虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力的作用,根據(jù)此圖可做出的正確判斷是( )
A.帶
3、電粒子所帶電荷的符號(hào)
B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向
C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處大
D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處大
【答案】 BCD
【典例2】如圖,P是固定的點(diǎn)電荷,虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓。帶電粒子Q在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi),a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)。若Q僅受P的電場(chǎng)力作用,其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc。則( )
A.a(chǎn)a>ab>ac,va>vc>vb
B.a(chǎn)a>ab>ac,vb>vc>va
C.a(chǎn)b>ac>aa,vb>vc>va
D.a(chǎn)b>ac>aa,va>vc>v
4、b
【答案】 D
【跟蹤短訓(xùn)】
1.圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn),再經(jīng)過(guò)N點(diǎn),可以判定( ).
A.M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)
B.M點(diǎn)的電勢(shì)小于N點(diǎn)的電勢(shì)
C.粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
D.粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
【答案】 AD
【解析】 此電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng),從電場(chǎng)線的疏密程度能夠判斷出場(chǎng)強(qiáng)的大小,N點(diǎn)處電場(chǎng)線比M點(diǎn)處密集,則N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),同一帶電粒子在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力,D正確、C錯(cuò)誤.順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)
5、,A正確、B錯(cuò)誤.
2. 如圖所示,實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線,從電場(chǎng)中M點(diǎn),以相同速度垂直于電場(chǎng)線方向飛出a、b兩個(gè)帶電粒子,僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,則( )
A.a(chǎn)一定帶正電,b一定帶負(fù)電
B.a(chǎn)的速度將減小,b的速度將增大
C.a(chǎn)的加速度將減小,b的加速度將增大
D.兩個(gè)粒子的動(dòng)能均增大
【答案】CD
3. 如下圖所示,實(shí)線為一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線.一個(gè)帶電粒子射入電場(chǎng)后,留下一條從a到b虛線所示的徑跡,重力不計(jì),下列判斷正確的是( )
A.b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)
B.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于在b點(diǎn)的動(dòng)能
C.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)
6、能
D.場(chǎng)強(qiáng)方向向左
【答案】 BC
【解析】 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力水平向左,粒子由a運(yùn)動(dòng)到b,電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能減小,電勢(shì)能增加,故B、C選項(xiàng)正確.
4. 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)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化
【答案】 CD
5. 如圖所示虛線表示某電場(chǎng)的等勢(shì)面,一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A運(yùn)動(dòng)到B的徑跡如
7、圖中實(shí)線所示。粒子在A點(diǎn)的加速度為aA、動(dòng)能為EkA、電勢(shì)能為EpA;在B點(diǎn)的加速度為aB、動(dòng)能為EkB、電勢(shì)能為EpB。則下列結(jié)論正確的是( )
A.a(chǎn)A>aB,EkA>EkB B.a(chǎn)AEpB
C.a(chǎn)AaB,EpA
8、電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反,帶電粒子帶負(fù)電荷。帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A運(yùn)動(dòng)到B,克服電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能增加動(dòng)能減小,EkA>EkB,EpAEQ,帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)
9、時(shí)加速度較大,D正確;假設(shè)質(zhì)點(diǎn)由P運(yùn)動(dòng)到Q,根據(jù):①運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向?yàn)樗俣确较?;②電?chǎng)線與等勢(shì)面垂直;③正電荷所受的電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度同向;④做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其所受的合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè),從而確定質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P時(shí)的速度和電場(chǎng)力方向,如圖所示.
根據(jù)正電荷所受電場(chǎng)力的方向可知,電場(chǎng)線由等勢(shì)面a指向等勢(shì)面c,故φa>φb>φc,A錯(cuò)誤;電場(chǎng)力與瞬時(shí)速度成銳角,故由P運(yùn)動(dòng)到Q電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功,質(zhì)點(diǎn)的電勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,B、C正確.假設(shè)質(zhì)點(diǎn)由Q運(yùn)動(dòng)到P,能得到同樣的結(jié)論.
7.如圖所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn),且DE=EF.K、M、L分別為過(guò)D、E、F三點(diǎn)的等勢(shì)面.一不
10、計(jì)重力的帶負(fù)電粒子,從a點(diǎn)射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示,以|Wab|表示該粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值,以|Wbc|表示該粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值,則( ).
A.|Wab|=|Wbc|
B.|Wab|<|Wbc|
C.粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn),動(dòng)能減少
D.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)較b點(diǎn)的電勢(shì)低
【答案】 C
8. 圖中的虛線a、b、c、d表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)等勢(shì)面.兩個(gè)帶電粒子M、N(重力忽略不計(jì))以平行于等勢(shì)面的初速度射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中MPN和NQM所示.已知M是帶正電的粒子.則下列說(shuō)法中正確的是( ).
A.N一定也帶正電
B.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電
11、勢(shì),a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C. 帶電粒子N的動(dòng)能減小、電勢(shì)能增大
D.帶電粒子N的動(dòng)能增大、電勢(shì)能減小
【答案】 D
【解析】 根據(jù)偏轉(zhuǎn)情況得帶正電的M粒子向右偏,N粒子向左偏必帶負(fù)電,故A錯(cuò);該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),故B錯(cuò);兩粒子都是電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,故C錯(cuò),D對(duì).
9.如圖所示為一勻強(qiáng)電場(chǎng),某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力做的功為2.0 J,電場(chǎng)力做的功為1.5 J.則下列說(shuō)法正確的是( ).
A.粒子帶負(fù)電
B.粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5 J
C.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5 J
D.粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5 J
【答案】 CD