1、热点强化突破(六)热点 1 对电场性质的考查电场力的性质和能的性质，是高考考查的重点，其中电场强度与电势差的关系、电场力做功与电势能的变化、电势高低的判断、电场线与等势面的关系以及电场线与运动轨迹的关系，为命题热点，上述问题与 x 或 Ex 图象结合的考查，也要引起重视1(多选)(2015甘肃张掖诊断)如图所示，图中 MN 是由负点电荷产生的电场中的一条电场线一带正电粒子 q 飞入电场后，只在电场力作用下沿图中虚线运动，a、b 是该曲线上的两点，则下列说法中正确的是( )Aa 点的电场强度小于 b 点的电场强度Ba 点的电势低于 b 点的电势C粒子在 a 点的动能小于在 b 点的动能D粒子在
2、a 点的电势能小于在 b 点的电势能解析：选 AC.由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，故该带正电粒子所受电场力向左，因此电场线由 N 指向 M，所以场源电荷在左侧，根据负点电荷周围电场分布特点可知：a 点的电场强度小于 b 点的电场强度，a 点的电势高于 b 点的电势，故 A 正确，B 错误；粒子从 a 运动到 b 的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故 C 正确，D错误故选 AC.2(单选)(2015江苏南京模拟)如图所示，虚线表示某电场的等势面一带电粒子仅在电场力作用下由 A 点运动到 B 点的径迹如图中实线所示粒子在 A 点的速度为 vA、电势能为 EpA；在 B 点的速度
3、为 vB、电势能为 EpB.则下列结论正确的是( )A粒子带正电，v AvB，E pAEpBB粒子带负电，v AvB，E pAEpB解析：选 B.根据电场力与等势面垂直，又要指向轨迹弯曲的凹侧，而电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，故可判断电场力与电场方向相反，即该粒子带负电，由图知UAB5 V，粒子从 A 运动到 B 的过程中，电场力做负功 WqU AB，故动能减小，电势能增大，所以 vAvB，E pAq)，以 MN 连线的中点 O 为圆心的圆周上有 A、B、C、D 四点下列说法正确的是( )AA 点电势低于 B 点电势BA 点场强大于 B 点场强C将某正电荷从 C 点移到 O 点，电场
4、力做负功D将某正电荷从 O 点移到 D 点，电势能增加解析：选 BC.电场线是由正电荷发出，到负电荷终止，即从Q 发出到q 终止，而沿着电场线的方向电势越来越低，因此 A 点电势高于 B 点电势，A 错误；由于 A、B 两点关于 O 点对称，而 Qq，因此 A 点的场强大于 B 点的场强， B 正确，若将某正电荷从 C点移到 O 点，Q 对它做负功，而q 对它做正功，但由于 Qq，因此电场力的合力做功为负，C 正确，同样将某正电荷从 O 点移到 D 点，Q 对它做正功，q 对它做负功，但由于 Qq，因此电场力的合力做正功，电势能减小，D 错误4(多选) 有一电场强度方向沿 x 轴方向的电场，其
5、电势 随 x 的分布如图所示一质量为 m、带电荷量为q 的粒子 (重力不计)以初速度 v0 从 x0 处的 O 点进入电场并沿 x 轴正方向运动，则下列关于该粒子运动的说法中正确的是( )A粒子从 x0 处运动到 xx 1 处的过程中动能逐渐减小B粒子从 x x1 处运动到 xx 3 处的过程中电势能逐渐减小C欲使粒子能够到达 xx 4 处，则粒子从 x0 处出发时的最小速度应为 2q0mD若 v02 ，则粒子在运动过程中的最小速度为 2q0m 6q0m解析：选 ABD.粒子从 x0 处运动到 xx 1处的过程中电场力做的功为 Wq 0，即电场力做负功，所以动能减小，选项 A 正确；粒子从 x
6、 x1处运动到 xx 3处的过程中电场力做的功为 W2q 0，所以电场力做正功，动能增加，电势能减小，选项 B 正确；粒子从x0 处运动到 xx 1处的过程中做减速运动，从 xx 1处到 xx 3处的过程中粒子做加速运动，从 xx 3到 xx 4处的过程中粒子做减速运动，所以欲使粒子能够到达 xx 4处，则粒子至少要能到达 xx 1处，则有 mv q 0，解得 v0 ，选项 C 错误；由题意可知，12 20 2q0m当粒子到达 x x1处时速度最小，设粒子到达 xx 1处时的速度大小为 v，则由动能定理可得 mv2 mv q 0，解得 v ，选项 D 正确12 12 20 6q0m热点 2 带
7、电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强电场中的运动是高考的重点和热点主要涉及粒子做单向直线运动、往复直线运动和类平抛运动处理这类问题的策略就是电学问题力学化5(单选)(2015山东淄博模拟)如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上如图乙所示的交变电压后，若取电子初始运动方向为正方向，则下列图象中能正确反映电子的速度 v、位移 x、加速度 a、动能 Ek 四个物理量随时间变化规律的是( )解析：选 A.分析电子一个周期内的运动情况： 0 时间内，电子从静止开始向 A 板做T4匀加速直线运动， 沿原方向做匀减速直线运动， 时刻速度为零 . 时间内向 B
8、板T4 T2 T2 T2 3T4做匀加速直线运动， T 继续向 B 板做匀减速直线运动根据匀变速运动速度图象是倾3T4斜的直线可知 A 符合电子的运动情况，故 A 正确电子做匀变速直线运动时 xt 图象是抛物线，故 B 错误由于 a ，可知匀变速运动的加速度大小不变，at 图象应平行于qUmd横轴，故 C 错误匀变速运动速度图象是倾斜的直线， Ekt 图象是曲线，故 D 错误6.(2014高考安徽卷)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为 C，极板间距离为 d，上极板正中有一小孔质量为 m，电荷量为q 的小球从小孔正上方高 h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力
9、忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为 g)求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间解析：(1)由自由落体规律可知，小球下落 h 时的末速度为 v，有 v22gh，即 v .2gh(2)设小球在极板间运动的加速度为 a，由 v22ad，得 a .v22d ghd由牛顿第二定律 qEmgma，电容器的电荷量 QCUCEd，联立以上各式得：E ，Q .mgh dqd Cmgh dq(3)小球做自由落体运动的时间 t1 ，2hg小球在电场中运动的时间 t2 d .2da 2gh则小球运动的总时间 tt 1t 2 d
10、 .2hg 2gh答案：(1) (2) 2ghmgh dqd Cmgh dq(3) d2hg 2gh7.如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E1.0 102 V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度 h0.80 m 的 a 处有一粒子源，盒内粒子以v02.010 2 m/s 的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m2.010 15 kg，电荷量为 q10 12 C 的带电粒子，粒子最终落在金属板 b 上若不计粒子重力，求：(结果保留两位有效数字 )(1)粒子源所在 a 点的电势；(2)带电粒子打在金属板上时的动能；(3)从粒子源射出的粒子打在金
11、属板上的范围( 所形成的面积)；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？解析：(1)题中匀强电场竖直向下，b 板接地；因此 aU abEh1.010 20.80 V80 V.(2)不计重力，只有电场力做功，对粒子由动能定理得qUabE k mv12 20可得带电粒子打在金属板上时的动能为EkqU ab mv 1.210 10 J.12 20(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界，设水平抛出后t 时间落在板上：xv 0t，h at2，a ，S x212 qEm联立以上各式得 S 4 m2，若使带电粒子打在金属板上的范围减小可以通过2mv20hqE减小 h 或增大 E 来实现答案：(1)80 V (2)1.210 10 J(3)4 m2 可以通过减小 h 或增大 E 来实现
