專題19帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢考點(diǎn)1帶電小球在電場中的運(yùn)動(dòng)（5年3考）2024年高考遼寧卷：在水平方向的勻強(qiáng)電場中，一帶電小球僅在重力和電場力作用下于豎直面（紙面）內(nèi)運(yùn)動(dòng)；2024高考廣西卷：電荷量為q帶負(fù)電的小圓環(huán)套在半徑為R的光滑絕緣半圓弧上，靜止釋放后運(yùn)動(dòng)；2024年高考江西卷：垂直于水平桌面固定一根輕質(zhì)絕緣細(xì)直桿，質(zhì)量均為m、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿，靜止釋放甲球；2023高考全國乙卷：在O點(diǎn)處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，P點(diǎn)在O點(diǎn)右上方。從P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球，給出小球運(yùn)動(dòng)軌跡，考查相關(guān)知識點(diǎn)；2023高考北京卷：負(fù)離子空氣凈化原理；1.帶電小球在電場中的運(yùn)動(dòng)高考考查頻率較高，命題形式主要有：帶電小球受到某種約束的運(yùn)動(dòng)；與電氣相關(guān)原理等。2.帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)的考查主要形式為：以某些電子設(shè)備為情景；帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)等?？键c(diǎn)2帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)（5年5考）2023高考全國甲卷：電子設(shè)備中，陰極發(fā)射的電子束通過適當(dāng)?shù)姆莿驈?qiáng)電場聚焦；2023年高考湖北卷：一帶正電微粒從靜止開始經(jīng)電壓加速后，射入水平放置的平行板電容器；2022新高考福建卷：霍爾推進(jìn)器工作原理；2022年新高考江蘇卷：用電場控制帶電粒子運(yùn)動(dòng)裝置工作原理?？键c(diǎn)01帶電小球在電場中運(yùn)動(dòng)1.（2024年高考遼寧卷）在水平方向的勻強(qiáng)電場中，一帶電小球僅在重力和電場力作用下于豎直面（紙面）內(nèi)運(yùn)動(dòng)。如圖，若小球的初速度方向沿虛線，則其運(yùn)動(dòng)軌跡為直線，若小球的初速度方向垂直于虛線，則其從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)等高處的過程中（）A.動(dòng)能減小，電勢能增大 B.動(dòng)能增大，電勢能增大C.動(dòng)能減小，電勢能減小 D.動(dòng)能增大，電勢能減小【答案】D【解析】根據(jù)題意若小球的初速度方向沿虛線，則其運(yùn)動(dòng)軌跡為直線，可知電場力和重力的合力沿著虛線方向向下，又電場強(qiáng)度方向?yàn)樗椒较?，根?jù)力的合成可知電場強(qiáng)度方向水平向右，若小球的初速度方向垂直于虛線，則小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，其從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)等高處的過程中，動(dòng)能增大，重力做功為零，電場力的方向與小球的運(yùn)動(dòng)方向相同，則電場力對小球正功，電勢能減小，D正確。2.（2024高考廣西卷）如圖，將不計(jì)重力、電荷量為q帶負(fù)電的小圓環(huán)套在半徑為R的光滑絕緣半圓弧上，半圓弧直徑兩端的M點(diǎn)和N點(diǎn)分別固定電荷量為和的負(fù)點(diǎn)電荷。將小圓環(huán)從靠近N點(diǎn)處靜止釋放，小圓環(huán)先后經(jīng)過圖上點(diǎn)和點(diǎn)，己知?jiǎng)t小圓環(huán)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中（）A.靜電力做正功 B.靜電力做負(fù)功C.靜電力先做正功再做負(fù)功 D.靜電力先做負(fù)功再做正功【答案】A【解析】設(shè)在小圓環(huán)在、間的任意一點(diǎn)，與的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系可得帶負(fù)電的小圓環(huán)在兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷電場中的電勢能根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知在范圍內(nèi)，隨著的增大，小圓環(huán)的電勢能一直減小，所以靜電力做正功。故選A。3.（2024年高考江西卷）如圖所示，垂直于水平桌面固定一根輕質(zhì)絕緣細(xì)直桿，質(zhì)量均為m、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿，兩小球均可視為點(diǎn)電荷，帶電荷量分別為q和Q。在圖示的坐標(biāo)系中，小球乙靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)，初始時(shí)刻小球甲從處由靜止釋放，開始向下運(yùn)動(dòng)。甲和乙兩點(diǎn)電荷的電勢能（r為兩點(diǎn)電荷之間的距離，k為靜電力常量）。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力f，重力加速度為g。關(guān)于小球甲，下列說法正確的是（）A.最低點(diǎn)的位置B.速率達(dá)到最大值時(shí)的位置C.最后停留位置x的區(qū)間是D.若在最低點(diǎn)能返回，則初始電勢能【答案】BD【解析】全過程，根據(jù)動(dòng)能定理解得故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小球甲的加速度為零時(shí)，速率最大，則有解得故B正確；小球甲最后停留時(shí)，滿足解得位置x的區(qū)間故C錯(cuò)誤；若在最低點(diǎn)能返回，即在最低點(diǎn)滿足結(jié)合動(dòng)能定理又聯(lián)立可得故D正確。4.（2023高考全國乙卷）在O點(diǎn)處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，P點(diǎn)在O點(diǎn)右上方。從P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球，小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場力作用下在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其一段軌跡如圖所示。M、N是軌跡上的兩點(diǎn)，OP>OM，OM=ON，則小球（）A.在運(yùn)動(dòng)過程中，電勢能先增加后減少B.在P點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能C.在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能D.從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場力始終不做功【參考答案】BC【命題意圖】本題考查帶電小球在點(diǎn)電荷電場中的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識點(diǎn)?！窘忸}思路】在帶電小球運(yùn)動(dòng)過程中，靜電力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大，A錯(cuò)誤；由于OP＞ON，P點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)的電勢，小球在P點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能，B正確；由于OM=ON，MN兩點(diǎn)處于正點(diǎn)電荷電場的同一等勢面上，只有重力做功，機(jī)械能守恒，可知小球在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能，C正確；小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場力先做正功后克服電場力做功，D錯(cuò)誤?！疽?guī)律總結(jié)】帶電粒子沿等勢面運(yùn)動(dòng)，電場力對帶電粒子不做功。5.（2023年6月高考浙江選考科目）AB、CD兩塊正對的平行金屬板與水平面成30°角固定，豎直截面如圖所示。兩板間距10cm，電荷量為、質(zhì)量為的小球用長為5cm的絕緣細(xì)線懸掛于A點(diǎn)。閉合開關(guān)S，小球靜止時(shí)，細(xì)線與AB板夾角為30°；剪斷細(xì)線，小球運(yùn)動(dòng)到CD板上的M點(diǎn)（未標(biāo)出），則（）A．MC距離為B．電勢能增加了C．電場強(qiáng)度大小為D．減小R的阻值，MC的距離將變大【參考答案】B【名師解析】小球用長為5cm的絕緣細(xì)線懸掛于A點(diǎn)，小球靜止時(shí)，細(xì)線與AB板夾角為30°，細(xì)線與豎直方向夾角為30°，小球所受電場力方向垂直極板AB，與豎直線方向夾角為30°，可知電場力F=FT，2Fcos30°=mg，解得F==N，電場強(qiáng)度大小為F/q==，C錯(cuò)誤；剪斷細(xì)線，小球沿與CD板夾角為30°的方向加速直線運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，由tan30°=d/MC解得MC=10cm，A錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)到CD板上的M點(diǎn)，克服電場力做功W=F（d-lsin30°）=×0.075J=，B正確；減小R的阻值，兩塊正對的平行金屬板之間電壓不變，MC的距離不變，D錯(cuò)誤。6．（2023高考北京卷）（10分）某種負(fù)離子空氣凈化原理如圖所示．由空氣和帶負(fù)電的灰塵顆粒物（視為小球）組成的混合氣流進(jìn)入由一對平行金屬板構(gòu)成的收集器．在收集器中，空氣和帶電顆粒沿板方向的速度保持不變．在勻強(qiáng)電場作用下，帶電顆粒打到金屬板上被收集，已知金屬板長度為L，間距為d．不考慮重力影響和顆粒間相互作用．（1）若不計(jì)空氣阻力，質(zhì)量為m、電荷量為的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓；（2）若計(jì)空氣阻力，顆粒所受阻力與其相對于空氣的速度v方向相反，大小為，其中r為顆粒的半徑，k為常量．假設(shè)顆粒在金屬板間經(jīng)極短時(shí)間加速達(dá)到最大速度．a(chǎn)．半徑為R、電荷量為的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓；b．已知顆粒的電荷量與其半徑的平方成正比，進(jìn)入收集器的均勻混合氣流包含了直徑為和的兩種顆粒，若的顆粒恰好100%被收集，求的顆粒被收集的百分比．【名師解析】：（1）只要緊靠上極板的顆粒能夠落到收集板右側(cè)，顆粒就能夠全部收集。L=v0t，d=,qE=ma,E=U1/d聯(lián)立解得：U1=,（2）a。可把顆粒的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向運(yùn)動(dòng)顆粒在水平方向，L=v0t，顆粒極短時(shí)間內(nèi)加速到最大速度后，所受阻力等于電場力，f=kRvmax，f=qU2/d在豎直方向顆粒勻速下落，d=vmaxt聯(lián)立解得：U2=b.q∞r(nóng)2，10μm帶電荷量q的顆粒恰好100%收集，顆粒極短時(shí)間內(nèi)加速到最大速度后，所受阻力等于電場力，f=kRvmax，f=qU2/d在豎直方向顆粒勻速下落，d=vmaxt2.5μm的顆粒帶電荷量為q’=q/16，顆粒極短時(shí)間內(nèi)加速到最大速度后，所受阻力等于電場力，f’=kRv’max，f’=q’U2/d設(shè)只有距離下極板為d’的顆粒被收集，在豎直方向顆粒勻速下落，d’=v’maxt聯(lián)立解得：d’=d/42.5μm的顆粒被收集的百分比為×100%=25%。7．（2023全國高考新課程卷）（14分）密立根油滴實(shí)驗(yàn)的示意圖如圖所示。兩水平金屬平板上下放置，間距固定，可從上板中央的小孔向兩板間噴入大小不同、帶電量不同、密度相同的小油滴。兩板間不加電壓時(shí)，油滴a、b在重力和空氣阻力的作用下豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)，速率分別為v0、；兩板間加上電壓后（上板為正極），這兩個(gè)油滴很快達(dá)到相同的速率，均豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)。油滴可視為球形，所受空氣阻力大小與油滴半徑、運(yùn)動(dòng)速率成正比，比例系數(shù)視為常數(shù)。不計(jì)空氣浮力和油滴間的相互作用。（1）求油滴a和油滴b的質(zhì)量之比；（2）判斷油滴a和油滴b所帶電荷的正負(fù)，并求a、b所帶電荷量的絕對值之比?！久麕熃馕觥浚?）根據(jù)題述f=kvr。設(shè)a油滴質(zhì)量為m1，a油滴以速度v0向下勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件，m1g=kv0r1，m1=（2分）設(shè)b油滴質(zhì)量為m2，b油滴以速度v0向下勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件，m2g=kv0r2，m2=（2分）聯(lián)立解得：油滴a和油滴b的質(zhì)量之比=（2分）（2）當(dāng)在上下極板加恒定電壓（上極板高電勢），這兩個(gè)油滴均以v0向下勻速運(yùn)動(dòng)，a油滴速度減小，說明a油滴受到了向上的電場力，則a油滴帶負(fù)電荷；b油滴速度增大，說明b油滴受到了向下的電場力，則b油滴帶正電荷。（2分）由=8和m1=，m2=可知，a、b兩油滴的半徑之比為=2，由f=kvr可知兩個(gè)油滴均以v0向下勻速運(yùn)動(dòng)，所受阻力之比為==2（1分）設(shè)b油滴以速度v0向下勻速運(yùn)動(dòng)，所受阻力為f=m2g，由f=kvr可知b油滴以v0向下勻速運(yùn)動(dòng)，所受阻力f2=2f=2m2g，a油滴以v0向下勻速運(yùn)動(dòng)，所受阻力f1=2f2=4m2g，（2分）設(shè)a油滴電荷量為q1，由平衡條件，m1g=q1E+f1，設(shè)b油滴電荷量為q2，由平衡條件，m2g+q2E=f2，（2分）聯(lián)立解得：a、b所帶電荷量的絕對值之比為=（1分）8.（2023高考福建卷）如圖（a），一粗糙、絕緣水平面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小滑塊A和B，其電荷量分別為和。A右端固定有輕質(zhì)光滑絕緣細(xì)桿和輕質(zhì)絕緣彈簧，彈簧處于原長狀態(tài)。整個(gè)空間存在水平向右場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場。A、B與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，其大小均為。時(shí)，A以初速度向右運(yùn)動(dòng)，B處于靜止?fàn)顟B(tài)。在時(shí)刻，A到達(dá)位置S，速度為，此時(shí)彈簧未與B相碰；在時(shí)刻，A的速度達(dá)到最大，此時(shí)彈簧的彈力大小為；在細(xì)桿與B碰前的瞬間，A的速度為，此時(shí)。時(shí)間內(nèi)A的圖像如圖（b）所示，為圖線中速度的最小值，、、均為未知量。運(yùn)動(dòng)過程中，A、B處在同一直線上，A、B的電荷量始終保持不變，它們之間的庫侖力等效為真空中點(diǎn)電荷間的靜電力，靜電力常量為k；B與彈簧接觸瞬間沒有機(jī)械能損失，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。（1）求時(shí)間內(nèi)，合外力對A所做的功；（2）求時(shí)刻A與B之間的距離；（3）求時(shí)間內(nèi)，勻強(qiáng)電場對A和B做的總功；（4）若增大A的初速度，使其到達(dá)位置S時(shí)的速度為，求細(xì)桿與B碰撞前瞬間A的速度。【參考答案】（1）；（2）；（3）；（4）【名師解析】（1）時(shí)間內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理可知合外力做的功為（2）由圖（b）可知時(shí)刻A的加速度為0，此時(shí)滑塊A所受合外力為0，設(shè)此時(shí)A與B之間的距離為r0，根據(jù)平衡條件有其中聯(lián)立可得（3）在時(shí)刻，A速度達(dá)到最大，此時(shí)A所受合力為0，設(shè)此時(shí)A和B的距離為r1，則有且有，聯(lián)立解得時(shí)間內(nèi)，勻強(qiáng)電場對A和B做的總功（4）過S后，A、B的加速度相同，則A、B速度的變化相同。設(shè)彈簧的初始長度為；A在S位置時(shí)，此時(shí)刻A、B的距離為，A速度最大時(shí)，AB距離為，細(xì)桿與B碰撞時(shí)，A、B距離為。A以過S時(shí)，到B與桿碰撞時(shí)，A增加的速度為，則B同樣增加速度為，設(shè)B與杠相碰時(shí)，B向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)B與彈簧相碰到B與桿相碰時(shí)，B向左運(yùn)動(dòng)。對A根據(jù)動(dòng)能定理有對B有當(dāng)A以過S時(shí)，設(shè)B與桿碰撞時(shí)，A速度為，則B速度為，設(shè)B與杠相碰時(shí)，B向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)B與彈簧相碰到B與桿相碰時(shí)，B向左運(yùn)動(dòng)。對A根據(jù)動(dòng)能定理有對B聯(lián)立解得考點(diǎn)02帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)1（2023高考全國甲卷）在一些電子設(shè)備中，讓陰極發(fā)射的電子束通過適當(dāng)?shù)姆莿驈?qiáng)電場，可以使發(fā)散的電子束聚焦。下列4幅圖中帶箭頭的實(shí)線表示電場線，如果用虛線表示電子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中正確的是A. B.C. D.【參考答案】D【命題意圖】本題考查對電場線的理解，電子在非勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識點(diǎn)?！窘忸}思路】根據(jù)電子所受電場力與電場線切線方向相反，且指向軌跡的凹側(cè)，可知正確的是D。2.（2023年高考湖北卷）一帶正電微粒從靜止開始經(jīng)電壓加速后，射入水平放置的平行板電容器，極板間電壓為。微粒射入時(shí)緊靠下極板邊緣，速度方向與極板夾角為，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)到極板左右兩端的水平距離分別為和L，到兩極板距離均為d，如圖所示。忽略邊緣效應(yīng)，不計(jì)重力。下列說法正確的是（）A.B.C.微粒穿過電容器區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度的正切值為2D.僅改變微粒的質(zhì)量或者電荷數(shù)量，微粒在電容器中的運(yùn)動(dòng)軌跡不變【參考答案】BD【名師解析】粒子在電容器中水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系及場強(qiáng)和電場力的關(guān)系可得，粒子射入電容器后的速度為，水平方向和豎直方向的分速度分別為，從射入到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律粒子射入電場時(shí)由動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得，B正確；粒子從射入到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得，聯(lián)立可得，A錯(cuò)誤；粒子穿過電容器時(shí)從最高點(diǎn)到穿出時(shí)由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得，射入電容器到最高點(diǎn)有解得設(shè)粒子穿過電容器時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則設(shè)粒子射入電容器時(shí)速度方向與水平方向的夾角為=45°，微粒穿過電容器區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度為α+β，tan（α+β）==3，C錯(cuò)誤；粒子射入到最高點(diǎn)的過程水平方向的位移為，豎直方向的位移為聯(lián)立，，解得且，即解得即粒子在運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中水平和豎直位移均與電荷量和質(zhì)量無關(guān)，最高點(diǎn)到射出電容器過程，同理，，即軌跡不會(huì)變化，D正確。3.（2022新高考福建卷）我國霍爾推進(jìn)器技術(shù)世界領(lǐng)先，其簡化的工作原理如圖所示。放電通道兩端電極間存在一加速電場，該區(qū)域內(nèi)有一與電場近似垂直的約束磁場（未畫出）用于提高工作物質(zhì)被電離的比例。工作時(shí)，工作物質(zhì)氙氣進(jìn)入放電通道后被電離為氙離子，再經(jīng)電場加速噴出，形成推力。某次測試中，氙氣被電離的比例為95%，氙離子噴射速度為，推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為。已知氙離子的比荷為；計(jì)算時(shí)，取氙離子的初速度為零，忽略磁場對離子的作用力及粒子之間的相互作用，則（）A.氙離子的加速電壓約為B.氙離子的加速電壓約為C.氙離子向外噴射形成的電流約為D.每秒進(jìn)入放電通道的氙氣質(zhì)量約為【參考答案】AD【命題意圖】此題考查動(dòng)能定理、動(dòng)量定理及其相關(guān)知識點(diǎn)?！久麕熃馕觥侩x子經(jīng)電場加速，根據(jù)動(dòng)能定理有可得加速電壓為，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在△t時(shí)間內(nèi)，有質(zhì)量為△m的氙離子以速度噴射而出，形成電流為，由動(dòng)量定理可得進(jìn)入放電通道的氙氣質(zhì)量為，被電離的比例為，則有聯(lián)立解得，選項(xiàng)D正確；在△t時(shí)間內(nèi)，有電荷量為△Q的氙離子噴射出，則有，聯(lián)立解得。選項(xiàng)C錯(cuò)誤。4.（2022年新高考江蘇卷）某裝置用電場控制帶電粒子運(yùn)動(dòng)，工作原理如圖所示，矩形區(qū)域內(nèi)存在多層緊鄰的勻強(qiáng)電場，每層的高度均為d，電場強(qiáng)度大小均為E，方向沿豎直方向交替變化，邊長為，邊長為，質(zhì)量為m、電荷量為的粒子流從裝置左端中點(diǎn)射入電場，粒子初動(dòng)能為，入射角為，在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力及粒子間的相互作用力。（1）當(dāng)時(shí)，若粒子能從邊射出，求該粒子通過電場的時(shí)間t；（2）當(dāng)時(shí)，若粒子從邊射出電場時(shí)與軸線的距離小于d，求入射角的范圍；（3）當(dāng)，粒子在為范圍內(nèi)均勻射入電場，求從邊出射的粒子與入射粒子的數(shù)量之比?！緟⒖即鸢浮浚?）；（2）或；（3）【命題意圖】本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識點(diǎn)。【解題思路】（1）電場方向豎直向上，粒子所受電場力在豎直方向上，粒子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度分解如圖所示粒子在水平方向的速度為根據(jù)可知解得（2）粒子進(jìn)入電場時(shí)的初動(dòng)能粒子進(jìn)入電場沿電場方向做減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得粒子從邊射出電場時(shí)與軸線的距離小于d，則要求解得所以入射角的范圍為或（3）設(shè)粒子入射角為時(shí)，粒子恰好從D點(diǎn)射出，由于粒子進(jìn)入電場時(shí)，在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向反復(fù)做加速相同的減速運(yùn)動(dòng)，加速運(yùn)動(dòng)。粒子的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)間為粒子在沿電場方向，反復(fù)做加速相同的減速運(yùn)動(dòng)，加速運(yùn)動(dòng)，則則則粒子在分層電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，設(shè)為，則且代入數(shù)據(jù)化簡可得即解得（舍去）或解得則從邊出射的粒子與入射粒子的數(shù)量之比5．（9分）（2022年高考北京卷）如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d，兩板所加的電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計(jì)帶電粒子的重力。（1）求帶電粒子所受的靜電力的大小F；（2）求帶電粒子到達(dá)N板時(shí)的速度大小v；（3）若在帶電粒子運(yùn)動(dòng)距離時(shí)撤去所加電壓，求該粒子從M板運(yùn)動(dòng)到N板經(jīng)歷的時(shí)間t?！久}意圖】此題考查功能關(guān)系及其相關(guān)知識點(diǎn)?！久麕熃馕觥浚?）兩極板間的場強(qiáng)帶電粒子所受的靜電力（2）帶電粒子從靜止開始運(yùn)動(dòng)到N板的過程，根據(jù)功能關(guān)系有得（3）設(shè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)距離時(shí)的速度大小為，根據(jù)功能關(guān)系有帶電粒子在前距離做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后距離做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)用時(shí)分別為。有得專題20恒定電流考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢考點(diǎn)1電路定律（5年2考）2024年高考廣西卷：將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體、無縫連接成一段導(dǎo)體，給出滑片P從M端滑到N端，理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動(dòng)距離x的變化關(guān)系圖像，求導(dǎo)體、的電阻率之比；2024年高考甘肅卷：一平行板電容器充放電；2024高考北京卷：利用分壓電路設(shè)計(jì)的加速度計(jì)；2023高考上海卷：四個(gè)完全相同的小燈泡，串并聯(lián)電路；2023年高考全國乙卷：黑箱外有編號為1、2、3、4的四個(gè)接線柱，判斷內(nèi)部電路。1.恒定電流部分高考考查頻率較高的知識主要表現(xiàn)是：電阻定律、焦耳定律、歐姆定律、閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路規(guī)律等。2.恒定電流部分高考考查的電路主要有：電阻電路、含電動(dòng)機(jī)電路、含電容電路等?？键c(diǎn)2電功電功率、能量守恒定律（5年2考）2024年高考江西卷：廬山瀑布發(fā)電電功率；2022年新高考江蘇卷：串并聯(lián)電路中燈泡發(fā)光功率；2022年6月浙江選考：風(fēng)力發(fā)電電功率；考點(diǎn)01電路定律1.（2024年高考廣西卷）將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體、無縫連接成一段導(dǎo)體，總長度為1.00m，接入圖甲電路。閉合開關(guān)S，滑片P從M端滑到N端，理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動(dòng)距離x的變化關(guān)系如圖乙，則導(dǎo)體、的電阻率之比約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)電阻定律根據(jù)歐姆定律整理可得結(jié)合題圖可知導(dǎo)體、的電阻率之比故選B2.（2024年高考甘肅卷）一平行板電容器充放電電路如圖所示。開關(guān)S接1，電源E給電容器C充電；開關(guān)S接2，電容器C對電阻R放電。下列說法正確的是（）A.充電過程中，電容器兩極板間電勢差增加，充電電流增加B.充電過程中，電容器的上極板帶正電荷、流過電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn)C.放電過程中，電容器兩極板間電勢差減小，放電電流減小D.放電過程中，電容器的上極板帶負(fù)電荷，流過電阻R的電流由N點(diǎn)流向M點(diǎn)【答案】C【解析】充電過程中，隨著電容器帶電量的增加，電容器兩極板間電勢差增加，充電電流在減小，故A錯(cuò)誤；根據(jù)電路圖可知，充電過程中，電容器的上極板帶正電荷、流過電阻R的電流由N點(diǎn)流向M點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；放電過程中，隨著電容器帶電量的減小，電容器兩極板間電勢差減小，放電電流在減小，故C正確；根據(jù)電路圖可知，放電過程中，電容器的上極板帶正電荷，流過電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。3．（2024高考北京卷）如圖所示為一個(gè)加速度計(jì)的原理圖．滑塊可沿光滑桿移動(dòng)，滑塊兩側(cè)與兩根相同的輕彈簧連接；固定在滑塊上的滑動(dòng)片M下端與滑動(dòng)變阻器R接觸良好，且不計(jì)摩擦；兩個(gè)電源的電動(dòng)勢E相同，內(nèi)阻不計(jì)．兩彈簧處于原長時(shí)，M位于R的中點(diǎn)，理想電壓表的指針位于表盤中央．當(dāng)P端電勢高于Q端時(shí)，指針位于表盤右側(cè)．將加速度計(jì)固定在水平運(yùn)動(dòng)的被測物體上，則下列說法正確的是（）A．若M位于R的中點(diǎn)右側(cè)，P端電勢低于Q端B．電壓表的示數(shù)隨物體加速度的增大而增大，但不成正比C．若電壓表指針位于表盤左側(cè)，則物體速度方向向右D．若電壓表指針位于表盤左側(cè)，則物體加速度方向向右【參考答案】．D電勢、電阻定律【名師解析】由題意可知，M位于R中點(diǎn)位置時(shí)與兩電源間的電勢相等，設(shè)R的中點(diǎn)電勢為零，則M位于R的中點(diǎn)右側(cè)，P端電勢高于Q端電勢，A錯(cuò)誤；由歐姆定律及電阻定律可知，P端與Q端電勢差與指針偏離R中點(diǎn)的距離x成正比，B錯(cuò)誤；已知電壓表指針位于表盤左側(cè)，只能確定加速度的方向，不能確定速度的方向，C錯(cuò)誤；已知電壓表指針位于表盤左側(cè)，滑塊左側(cè)彈簧壓縮、右側(cè)彈簧伸長，滑塊所受合力向右，故物體加速度方向向右，D正確．4、（2023學(xué)業(yè)水平等級考試上海卷）如圖所示電路中，有四個(gè)完全相同的小燈泡，不考慮電阻隨溫度的變化，則最亮的燈泡是A.燈泡1B.燈泡2C.燈泡3D.燈泡4【參考答案】A【名師解析】最亮的燈泡是實(shí)際電功率最大，通過的電流最大，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，最亮的燈泡是燈泡1，A正確。5.（2023年高考全國乙卷）黑箱外有編號為1、2、3、4的四個(gè)接線柱，接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個(gè)電阻，在接線柱間還接有另外一個(gè)電阻R和一個(gè)直流電源。測得接線柱之間的電壓U12=3.0V，U23=2.5V，U34=－1.5V。符合上述測量結(jié)果的可能接法是（）A.電源接在1、4之間，R接在1、3之間B.電源接在1、4之間，R接在2、4之間C.電源接1、3之間，R接在1、4之間D.電源接在1、3之間，R接在2、4之間【參考答案】CD【命題意圖】本題考查黑箱檢測及其相關(guān)知識點(diǎn)。【解題思路】由題意，U12=φ1-φ2=3.0V，U23=φ2-φ3=2.5V，U34=φ3-φ4=-1.5V，可知φ1＞φ2＞φ4＞φ3，所以1接電源正極，3接電源負(fù)極，電源接在1、3之間，R可以接在1、4之間，可以接在2、4之間，選項(xiàng)CD正確?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)題述，正確得出四個(gè)接線柱電勢高低關(guān)系，是解題的關(guān)鍵。6.（2023高考海南卷）如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器電容為C，閉合開關(guān)K，待電路穩(wěn)定后，電容器上電荷量為（）A.CE B. C. D.【參考答案】C【名師解析】電路穩(wěn)定后，由于電源內(nèi)阻不計(jì)，則整個(gè)回路可看成3R、2R的串聯(lián)部分與R、4R的串聯(lián)部分并聯(lián)，若取電源負(fù)極為零電勢點(diǎn)，則電容器上極板的電勢為電容器下極板的電勢為則電容兩端的電壓則電容器上的電荷量為，C正確。7.．（2021高考江蘇物理卷）有研究發(fā)現(xiàn)，某神經(jīng)細(xì)胞傳遞信號時(shí)，離子從細(xì)胞膜一側(cè)流到另一側(cè)形成跨膜電流，若將該細(xì)胞膜視為的電容器，在內(nèi)細(xì)胞膜兩側(cè)的電勢差從變?yōu)?，則該過程中跨膜電流的平均值為（）A．B．C．D．【參考答案】D【命題意圖】本題考查電容、電流定義及其相關(guān)知識點(diǎn)?！窘忸}思路】電勢差從-70mV變?yōu)?0mV，即△U=100mV，由電容定義C=Q/U可知，C=△Q/△U，△Q=C△U=1×10-8×0.1C=1×10-9C，電流I=△Q/t=5×10-7A，選項(xiàng)D正確?？键c(diǎn)02電功電功率能量守恒定律1.（2024年高考江西卷）廬山瀑布“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假設(shè)利用瀑布來發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率為70%，則發(fā)電功率為（）A.109 B.107 C.105 D.103【答案】B【解析】由題知，Δt時(shí)間內(nèi)流出的水量為m=ρQΔt=1.0×104Δt發(fā)電過程中水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，則有故選B。2．（2022年新高考江蘇卷）如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為，，，，電源電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)，四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是（）A. B. C. D.【參考答案】A【命題意圖】本題考查電路功率、閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路規(guī)律及其相關(guān)知識點(diǎn)?！窘忸}思路】由電路圖可知R3與R4串聯(lián)后與R2并聯(lián)，再與R1串聯(lián)。并聯(lián)電路部分的等效電阻為由閉合電路歐姆定律可知，干路電流即經(jīng)過R1的電流為根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律，并聯(lián)部分各支路電流大小與電阻成反比，則R2中電流R3、R4串聯(lián)支路中電流四個(gè)燈泡的實(shí)際功率分別為，，，所以四個(gè)燈泡中功率最