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高考研究(二) 静电场中的五类图像问题

作者:AG九游会老哥俱乐部 发布时间:2020-11-18 10:57 点击数:

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  静电场中的五类图像问题 结 束 高考研究(二) 静电场中的五类图像问题 应用图像处理物理问题可达到化难为易、 化繁为简的 目的,也有利于培养学生数形结合、形象思维、灵活处理 物理问题的能力。在高考中“静电场”部分常常涉及 v t 图像、Et 图像、Ex 图像、φx 图像及 Epx 图像等问题, 主要考查学生的受力分析、 运动过程分析, 临界条件分析 等一系列基本能力, 所以这部分是高考命题的热点, 在复 习该部分内容时要足够重视。 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 静电场中的 v t 图像 题型 该类问题一般有两种情况:一是根据带电粒子的 v t 图像分 简述 析有关问题,二是根据有关情景判定带电粒子的 v t 图像。 已知 v t 图像问题的求解思路是:先依据 v t 图像斜率分析 带电粒子的加速度,进而依据牛顿第二定律 qE=ma 分析电 方法 场力、电场强度、比荷等有关物理的特点,再结合粒子实际 突破 运动情况可以判断电场力做功情况、 电势能的变化情况等问 题。 对于第二种情况的分析思路可以逆向沿第一种情况的思 路进行。 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 [ 例 1] ( 多选 )(2014· 海南高考 ) 如 图(a),直线 MN 表示某电场中一条电 场线,a、b 是线上的两点,将一带负电 荷的粒子从 a 点处由静止释放,粒子从 a 运动到 b 过程中的 vt 图线如图(b)所示。设 a、b 两点的电势分别为 φa、φb,电 场强度大小分别为 Ea、Eb,粒子在 a、b 两点的电势能分别为 Wa、Wb,不计重力,则有( A.φa>φb C.Ea<Eb 教 材 回 顾 ) B.Ea>Eb D.Wa>Wb 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 [解析] 由 vt 图像的斜率减小可知由 a 到 b 的过程中, 粒子的加速度减小, 所以电场 强度变小, Ea>Eb; 根据动能定理, 速度增大, 可知电势能减小,Wa>Wb,因粒子带负电, 则 φaφb,可得选项 B、D 正确。 [答案] BD 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 [名师指津] 静电场中的 v t 图像表示带电粒子 运动速度随时间变化的关系,图线上某 点切线的斜率表示带电粒子的加速度, 图线与 t 轴所围成的“面积”表示位移。 将图像与实际运动过程相对应是解决此 类问题的关键。 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 [跟进训练] 1.(2017· 宜宾模拟)在如图所示的电场中,一负电荷从 电场中 A 点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运 动到 B 点,则它运动的 v t 图像可能是选项图中的( ) 解析:选 B 负电荷从电场中 A 点由静止释放,只受电场 力作用,沿电场线运动到 B 点,由电场线分布易知,负电荷所 受电场力逐渐增大,加速度逐渐增大,则它运动的 v t 图像可 能是选项图中的 B。 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 静电场中的 E t 图像 题型 简述 Et 图像反映了某一空间的场强 E 随时间 t 的变化 情况, 结合图像可进一步分析电场中带电粒子的受 力情况,运动情况及有关问题。 解决此类问题的关键是: 方法 (1)如果带电粒子只受电场力,则可以根据牛顿第 突破 二定律 qE=ma, 将 Et 图像转化为 at 图像, 进而 分析带电粒子的 vt 图像,再结合粒子实际的运动 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 方 法 突 破 情况,就可以判断速度、速度变化量、电场力做 功情况、 电势能变化情况等问题; 如果带电粒子 受其他力, 则需先确定合力,再进一步分析。 (2)如果题干中已知 Et 图像具有周期性, 在处理 具体问题时要分段处理。 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 [例 2] (多选)(2015· 山 东高考)如图甲, 两水平金属 板间距为 d,板间电场强度 的变化规律如图乙所示。 t =0 时刻, 质量为 m 的带电微粒以初速度 v0 沿中线 时间内微粒匀速运动,T 时刻微粒恰好经金属 板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速 度的大小为 g。关于微粒在 0~T 时间内运动的描述,正确 的是( ) 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 A.末速度大小为 2v0 B.末速度沿水平方向 1 C.重力势能减少了 mgd 2 D.克服电场力做功为 mgd [解析] T 0~ 3 时间内微粒匀速运动,有 mg=qE0。把微粒 的运动分解,水平方向:做速度为 v0 的匀速直线 时间内,只受重力,做自由落体运动, 3 时刻,v1y 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 2qE0-mg T 2T =g 3 ; 3 ~T 时间内, a= =g, 做匀减速直线运动, m T T 时刻,v2y=v1y-a· 3 =0,所以末速度 v=v0,方向沿水平方 d 向,选项 A 错误,B 正确;重力势能的减少量 ΔEp=mg·= 2 1 1 mgd,所以选项 C 正确;根据动能定理: mgd-W 克电=0, 2 2 1 得 W 克电= mgd,所以选项 D 错误。 2 [答案] BC 教 材 回 顾 高 考 研 究 课时跟踪检测 静电场中的五类图像问题 结 束 [名师


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