2019版高中物理二轮专题复习教师用书：专题三第9讲电场及带电粒子在电场中的运动

第9讲电场及带电粒子在电场中的运动
主干知识体系
核心再现及学科素养

知识规律
(1)电场力的性质．
①电场强度的定义式：E＝.
②真空中点电荷的场强公式：E＝k.
③匀强电场场强与电势差的关系式：E＝.
(2)电场能的性质．
①电势的定义式：φ＝.
②电势差的定义式：UAB＝.
③电势差与电势的关系式：UAB＝φA－φB.
④电场力做功与电势能：WAB＝－ΔEp.
思想方法
(1)物理思想：等效思想、分解思想．
(2)物理方法：理想化模型法、比值定义法、控制变量法、对称法、合成法、分解法等.

1．(2018·全国Ⅰ卷，21)(多选)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V．一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是(　　)

A．平面c上的电势为零
B．该电子可能到达不了平面f
C．该电子经过平面d时，其电势能为4 eV
D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
AB　[A对：因等势面间距相等，由U＝Ed得相邻虚线之间电势差相等，由a到d，eUad＝6 eV，故Uad＝6 V；
各虚线电势如图所示，因电场力做负功，故电场方向向右，沿电场线方向电势降低，φC＝0.

B对：因电子的速度方向未知，若不垂直于等势面，如图中实线所示，电子可能到达不了平面f.
C错：经过d时，电势能EP＝eφd＝2 eV.
D错：由a到b，Wab＝Ekb－Eka＝－2 eV，所以Ekb＝8 eV；
由a到d，Wad＝Ekd－Eka＝－6 eV，所以Ekd＝4 eV；
则Ekb ＝2Ekd，根据Ek＝mv2知vb＝vd.]
2．(2018·全国Ⅱ卷，21)(多选)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1；若该粒子从c 点移动到d点，其电势能减小W2.下列说法正确的是 (　　)

A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行
B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为
C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为
D．若W1＝W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差
BD　[A错：结合题意，只能判定Uab >0、Ucd>0，但电场方向不能得出．
B对：由于M、N分别为ac和bd的中点，对于匀强电场，则UMN＝，可知该粒子由M至N过程中，电场力做功W＝.
C错：电场强度的方向只有沿c→d时，场强E＝，但本题中电场方向未知．
D对：若W1＝W2，则ac与bd一定相互平行，可知UaM＝UbN.]
3．(2018·天津卷，3)如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN.下列判断正确的是 (　　)

A．vM