【正文】 點的動能大小為 Ekb＞ Eka＞ Ekc D．粒子在三點的電勢能大小為 Wb＞ Wa＞ Wc [解析 ] 該電場必為勻強電場，電場線垂直等勢面向上，帶負電的粒子所受電場力與電場線方向相反而向下，由做曲線運動的條件可知，粒子可先過 c，往 b再到 a，也可先過 a，往 b，再到 c，選項 A是錯的，選項 B正確；粒子由 a到b的過程，克服電場力做功，電勢能增加，動能減少， Eka＞ Ekb， Wb＞ Wa；粒子從 b到 c的過程，電場力做正功，電勢能減少，動能增加，所以有 Ekc＞ Ekb、 Wb＞ Wc；粒子從 a往 b再到 c的全過程，電勢能減少，動能增加，且電勢能的 減少等于動能的增加，則有 Ekc＞ Eka， WaWc，綜上所述有 EkcEka＞ Ekb， Wb＞ Wa＞ c到 b再到 a的過程，分析方法一樣．所以選項 D正確，而選項 C是錯的． [答案 ] BD 考情分析 帶電粒子在電場中的運動包括直線運動和曲線運動，應用力學中研究直線運動和曲線運動的方法來研究帶電粒子在電場中的運動，實際是力學研究的繼續(xù)，因此它是歷年高考的熱點．從近幾年的高考題中可以發(fā)現(xiàn)，該命題點主要是以選擇題、計算題的形式考查，分值在 6～ 12分之間．題目以中、高難度為主．從設題角度來看主要有以下四個熱點： 考情分析 (1)帶電粒子在電場中的變速直線運動，且運動性質(zhì)一 般為加速與減速運動相結(jié)合． (2)帶電粒子在電場中的曲線運動 (偏轉(zhuǎn) )，在大型計算 題中將運動的分解、運動和力的關(guān)系、功能關(guān)系結(jié) 合起來考查，是近年來高考的重點． (3)帶電粒子在復合場 (電場和重力場、磁場 )中的運動． (4)電容器知識與帶電粒子的運動、功和能的關(guān)系結(jié)合起 來考查 . 1.(2022課標全國卷 )靜電除塵器是目前 普遍采用的一種高效除塵器．其除塵 器模型的收塵板是很長的條形金屬板， 圖中直線 ab為該收塵板的橫截面．工 圖 9－ 3－ 19 作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖 9－ 3－ 19 所示；粉塵帶負電，在電場力作用下向收塵板運動，最 后落在收塵板上．若用粗黑曲線表示原來靜止于 P點的帶 電粉塵顆粒的運動軌跡，圖 9－ 3－ 20的 4幅圖中可能正確 的是 (忽略重力和空氣阻力 ) ( ) 圖 9－ 3－ 20 解析： 本題考查帶電粒子在電場中的運動，意在考查考生對曲線運動特點的理解與應用能力．因為電場中各點的場強方向為電場線的切線方向，所以條形金屬板所產(chǎn)生的電場為非勻強電場，即帶電粒子在電場中所受的電場力方向與大小都將發(fā)生變化，故帶電粒子在電場中不可能沿電場線運動， C錯誤；因為帶電粒子在電場中將做曲線運動，由曲線運動的特點：所受的合外力要指向圓弧內(nèi)側(cè)可知，帶負電的粉塵顆粒運動軌跡可為 A圖， A正確． 答案： A 2． (2022重慶高考 )某電容式話筒的原理示 意圖如圖 9－ 3－ 21所示， E為電源， R為 電阻，薄片 P和 Q為兩金屬極板，對著話 筒說話時， P振動而 Q可視為不動．在 P、 Q間距增大過程中 ( ) A． P、 Q構(gòu)成的電容器的電容增大 B． P上電荷量保持不變 C． M點的電勢比 N點的低 D． M點的電勢比 N點的高 圖 9－ 3－ 21 解析： 本題意在考查考生對平行板電容器電容公式 C ＝εS4π kd的理解，以及解決含容電路的動態(tài)分析問題的能力．由極板電容器的電容 C ＝εS4π kd可知，當 P 、 Q 之間的距離 d 增大時，電容器的電容 C 減小， A 錯誤；而電容器兩極板之間的電勢差不變，根據(jù) Q ＝ CU 可知，電容器兩極板上的電荷量減小， B錯誤；此時電容器對外放電，故 M 點的電勢高于 N 點的電勢，D 正確． [答案 ] D 3.(2022北京高考 )用控制變量法，可以 研究影響平行板電容器電容的因素 (如 圖 9－ 3－ 22)．設兩極板正對面積為 S， 極板間的距離為 d，靜電計指針偏角為 圖 9－ 3－ 22 ，極板所帶電荷量不變，若 ( ) A．保持 S不變，增大 d，則 θ變大 B．保持 S不變，增大 d，則 θ變小 C．保持 d不變，減小 S，則 θ變小 D．保持 d不變，減小 S，則 θ不變 解析： 本題考查平行板電容器、靜電計．靜電計是測量電容器兩端電壓的儀器，指針偏角 θ ∝ U ，根據(jù) C ＝εS4π kd和 C ＝QU得選項 A 正確． [答案 ] A 4.(2022全國卷 Ⅱ )圖 9－ 3－ 23中虛線為 勻強電場中與場強方向垂直的等間距 平行直線，兩粒子 M、 N質(zhì)量相等， 所帶電荷的絕對值也相等．現(xiàn)將 M、 圖 9－ 3－ 23 N從虛線上的 O點以相同速率射出，兩粒子在電場中運動 的軌跡分別如圖中兩條實線所示．點 a、 b、 c為實線與虛 線的交點，已知 O點電勢高于 c點．若不計重力，則 ( ) A． M帶負電荷， N帶正電荷 B． N在 a點的速度與 M在 c點的速度大小相同 C． N在從 O點運動至 a點的過程中克服電場力做功 D． M在從 O點運動至 b點的過程中，電場力對它做的功 等于零 解析： 由 O點電勢高于 c點電勢知，場強方向垂直虛線向下，由兩粒子運動軌跡的彎曲方向可知 N粒子所受電場力方向向上， M粒子所受電場力方向向下，故 M粒子帶正電、 N粒子帶負電， A錯誤．在勻強電場中相鄰等勢線間的電勢差相等，故電場力對 M、 N做的功相等， B正確．因 O點電勢低于 a點電勢，且 N粒子帶負電，故 N粒子運動中電勢能減少，電場力做正功， C錯誤． O、 b兩點位于同一等勢線上， D正確． 答案： BD 5.(2022煙臺模擬 )如圖 9－ 3－ 24甲在真空中， O點放置一點 電荷 D， MN與 PS間為無電場區(qū)域， A、 B為兩平行金屬板， 兩板間距離為 b，板長為 2b， O1O2為兩板的中心線．現(xiàn)有 一質(zhì)量為 m、電荷量為 q的帶正電粒子從距 O點正下方 R處， 以速度 v0垂直 MN向左進入點電荷 D的電場，繞 O點做勻速 圓周運動，通過無電場區(qū)域后，恰好沿 O1O2方向進入板間， 此時給 A、 B板加上如圖乙所示的電壓 u，最后粒子剛好以 平行于 B板的速度，從 B板的邊緣飛出，不計平行金屬板 兩端的邊緣效應及粒子所受重力，已知靜電力常量為 k. 圖 9－ 3－ 24 (1)求點電荷 D的電荷量 Q，并判斷其電性； (2)求交變電壓的周期 T和電壓 U0. 解析： (1) 粒子在做圓周運動時，庫侖力提供向心力， 則 kQqR2 ＝ mv 02R 解得 Q ＝mR v 02kq 由于粒子帶正電，故點電荷 D 帶負電． (2) 對粒子在板間運動時，設運動時間為 t ， 則： 2 b ＝ v0t b2＝ 2 n 12qU0mb(T2)2( n ＝ 1,2 ， … ) 又知 t ＝ nT ( n ＝ 1,2 ， … ) 解得 T ＝2 bn v0( n ＝ 1,2 ， … ) U0＝nm v022 q( n ＝ 1,2 ， … ) ． 答案： (1)mR v 02kq，負電 (2) T ＝2 bn v 0( n ＝ 1,2 ， … ) U 0 ＝nm v 022 q( n ＝ 1,2 ， … ) 點擊此圖片進入“課下提知能”