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文档简介

1、专题解读专题解读1.本专题主要讲解带电粒子(带电体)在电场中运动时动力学和能量观念的综合运用,高考常以计算题出现.2.学好本专题,可以加深对动力学和能量知识的了解,能灵敏运用受力分析、运动分析特别是曲线运动(平抛运动、圆周运动)的方法与技巧,熟练运用能量观念解题.3.用到的知识:受力分析、运动分析、能量观念.内容索引过好双基关回扣根底知识 训练根底标题研透命题点细研考纲和真题 分析突破命题点课时作业限时训练 练规范 练速度过好双基关一、带电粒子在电场中运动一、带电粒子在电场中运动1.分析方法:先分析受力情况,再分析分析方法:先分析受力情况,再分析 和运动过程和运动过程(平衡、加速或平衡、加速或

2、减速,轨迹是直线还是曲线减速,轨迹是直线还是曲线),然后选用恰当的力学规律如牛顿运动定律、,然后选用恰当的力学规律如牛顿运动定律、运动学公式、运动学公式、 、能量守恒定律解题、能量守恒定律解题.2.受力特点:在讨论带电粒子或其他带电体的静止与运动问题时,重力受力特点:在讨论带电粒子或其他带电体的静止与运动问题时,重力能否要思索,关键看重力与其他力相比较能否能忽略能否要思索,关键看重力与其他力相比较能否能忽略.普通来说,除明显普通来说,除明显暗示外,带电小球、液滴的重力不能忽略,电子、质子等带电粒子的重暗示外,带电小球、液滴的重力不能忽略,电子、质子等带电粒子的重力可以忽略,普通可根据微粒的运动

3、形状判别能否思索重力作用力可以忽略,普通可根据微粒的运动形状判别能否思索重力作用.运动形状动能定理二、用能量观念处置带电体的运动二、用能量观念处置带电体的运动对于受变力作用的带电体的运动,必需借助于能量观念来处置对于受变力作用的带电体的运动,必需借助于能量观念来处置.即使都是即使都是恒力作用的问题,用能量观念处置也经常显得简约恒力作用的问题,用能量观念处置也经常显得简约.详细方法常有两种:详细方法常有两种:1.用动能定理处置用动能定理处置思想顺序普通为:思想顺序普通为:(1)弄清研讨对象,明确所研讨的弄清研讨对象,明确所研讨的 .(2)分析物体在所研讨过程中的受力情况,弄清哪些力做功,做正功还

4、是分析物体在所研讨过程中的受力情况,弄清哪些力做功,做正功还是负功负功.(3)弄清所研讨过程的始、末形状弄清所研讨过程的始、末形状(主要指动能主要指动能).(4)根据根据W 列出方程求解列出方程求解.物理过程Ek2.用包括电势能和内能在内的能量守恒定律处置列式的方法常有两种:(1)利用初、末形状的能量相等(即E1E2)列方程.(2)利用某些能量的减少等于另一些能量的添加(即EE)列方程.3.两个结论(1)假设带电粒子只在电场力作用下运动,其动能和电势能之和 .(2)假设带电粒子只在重力和电场力作用下运动,其机械能和 之和坚持不变.坚持不变电势能研透命题点1.常见的交变电场常见的交变电场常见的产

5、生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等.2.常见的标题类型常见的标题类型(1)粒子做单向直线运动粒子做单向直线运动(普通用牛顿运动定律求解普通用牛顿运动定律求解).(2)粒子做往返运动粒子做往返运动(普通分段研讨普通分段研讨).(3)粒子做偏转运动粒子做偏转运动(普通根据交变电场特点分段研讨普通根据交变电场特点分段研讨). 命题点一带电粒子在交变电场中的运动才干考点师生共研才干考点师生共研3.思想方法思想方法(1)注重全面分析注重全面分析(分析受力特点和运动规律分析受力特点和运动规律):抓住粒子的运动具有周期:抓住粒子的运动具有周期

6、性和在空间上具有对称性的特征,求解粒子运动过程中的速度、位移、性和在空间上具有对称性的特征,求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的边境条件做功或确定与物理过程相关的边境条件.(2)从两条思绪出发:一是力和运动的关系,根据牛顿第二定律及运动学从两条思绪出发:一是力和运动的关系,根据牛顿第二定律及运动学规律分析;二是功能关系规律分析;二是功能关系.(3)留意对称性和周期性变化关系的运用留意对称性和周期性变化关系的运用.例例1如图如图1(a)所示,两平行正对的金属板所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图间加有如图(b)所示的交所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在

7、两板的正中间变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处处.假假设在设在t0时辰释放该粒子,粒子会时而向时辰释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向板运动,时而向B板运动,并最板运动,并最终打在终打在A板上板上.那么那么t0能够属于的时间段是能够属于的时间段是答案解析图1变式变式1如图如图2所示,所示,A、B两金属板平行放置,在两金属板平行放置,在t0时将电子从时将电子从A板附板附近由静止释放近由静止释放(电子的重力忽略不计电子的重力忽略不计).分别在分别在A、B两板间加上以下哪种电两板间加上以下哪种电压时,有能够使电子到不了压时,有能够使电子到不了B板板答案图2变式变式2(多

8、项选择多项选择)(2021山东理综山东理综20)如图如图3甲所示,两程度金属板间距甲所示,两程度金属板间距为为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t0时辰,质量为时辰,质量为m的带电的带电微粒以初速度微粒以初速度v0沿中线射入两板间,沿中线射入两板间,0 时间内微粒匀速运动,时间内微粒匀速运动,T时辰时辰微粒恰好经金属板边缘飞出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微粒运动过程中未与金属板接触.重力加速重力加速度的大小为度的大小为g.关于微粒在关于微粒在0T时间内运动的描画,正确的选项是时间内运动的描画,正确的选项是A.末速度大小为末速度大小

9、为B.末速度沿程度方向末速度沿程度方向C.重力势能减少了重力势能减少了 mgdD.抑制电场力做功为抑制电场力做功为mgd答案解析图31.等效重力法等效重力法将重力与电场力进展合成,如图将重力与电场力进展合成,如图4所示,那么所示,那么F合为等效重力场中的合为等效重力场中的“重重力,力,g 为等效重力场中的为等效重力场中的“等效重力加速度,等效重力加速度,F合的方向等效为合的方向等效为“重力的方向,即在等效重力场中的竖直向下方向重力的方向,即在等效重力场中的竖直向下方向. 命题点二用“等效法处置带电粒子在电场和重力场中的运动思想思想方法方法才干考点师生共研才干考点师生共研图42.物理最高点与几何

10、最高点物理最高点与几何最高点在在“等效能场中做圆周运动的小球,经常遇到小球在竖直平面内做圆等效能场中做圆周运动的小球,经常遇到小球在竖直平面内做圆周运动的临界速度问题周运动的临界速度问题.小球能维持圆周运动的条件是能过最高点,而这小球能维持圆周运动的条件是能过最高点,而这里的最高点不一定是几何最高点,而应是物理最高点里的最高点不一定是几何最高点,而应是物理最高点.几何最高点是图形几何最高点是图形中所画圆的最上端,是符合人眼视觉习惯的最高点中所画圆的最上端,是符合人眼视觉习惯的最高点.而物理最高点是物体而物理最高点是物体在圆周运动过程中速度最小在圆周运动过程中速度最小(称为临界速度称为临界速度)

11、的点的点.例例2如图如图5所示,半径为所示,半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为有一质量为m、带电荷量为、带电荷量为q的珠子,如今圆环平面内加一个匀强电的珠子,如今圆环平面内加一个匀强电场,使珠子由最高点场,使珠子由最高点A从静止开场释放从静止开场释放(AC、BD为圆环的两条相互垂直为圆环的两条相互垂直的直径的直径),要使珠子沿圆弧经过,要使珠子沿圆弧经过B、C刚好能运动到刚好能运动到D.(重力加速度为重力加速度为g)(1)求所加电场的场强最小值及所对应的场强的方向;求所加电场的场强最小值及所对应的场强的方向;答案解析答案见解析答案见解

12、析图5解析根据题述,珠子运动到解析根据题述,珠子运动到BC弧中点弧中点M时速度最大,作过时速度最大,作过M点的直径点的直径MN,设电场力与重力的合力为,设电场力与重力的合力为F,那么其方向沿,那么其方向沿NM方向,分析珠子在方向,分析珠子在M点的受力情况,由图可知,当点的受力情况,由图可知,当F电垂直于电垂直于F时,时,F电最小,最小值为:电最小,最小值为:(2)当所加电场的场强为最小值时,求珠子由A到达D的过程中速度最大时对环的作用力大小;答案解析答案见解析答案见解析把电场力与重力的合力看做是“等效重力,对珠子由A运动到M的过程,由动能定理得由牛顿第三定律知,珠子对环的作用力大小为(3)在(

13、1)问电场中,要使珠子能完成完好的圆周运动,在A点至少应使它具有多大的初动能?答案解析答案见解析答案见解析解析由题意可知,解析由题意可知,N点为等效最高点,只需珠子能到达点为等效最高点,只需珠子能到达N点,就能做完点,就能做完好的圆周运动,珠子在好的圆周运动,珠子在N点速度为点速度为0时,所需初动能最小,此过程中,由时,所需初动能最小,此过程中,由动能定理得:动能定理得:F(r )0EkA变式变式3(2021陕西西安质检陕西西安质检)如图如图6所示的安装是在竖直平面内放置的光所示的安装是在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道,处于程度向右的匀强电场中,带负电荷的小球从高为滑绝缘轨道,处于程度向右的匀强

14、电场中,带负电荷的小球从高为h的的A处由静止开场下滑,沿轨道处由静止开场下滑,沿轨道ABC运动并进入圆环内做圆周运动运动并进入圆环内做圆周运动.知小球知小球所受电场力是其重力的所受电场力是其重力的 圆环半径为圆环半径为R,斜面倾角为,斜面倾角为60,sBC2R.假设使小球在圆环内能做完好的圆周运动,假设使小球在圆环内能做完好的圆周运动,h至少为多少?至少为多少?(sin 370.6,cos 370.8)答案解析答案答案7.7R图6解析小球所受的重力和电场力都为恒力,故可将两力等效为一个力解析小球所受的重力和电场力都为恒力,故可将两力等效为一个力F,如下图如下图.可知可知F1.25mg,方向与竖

15、直方向成,方向与竖直方向成37角角.由图可知,小球做完由图可知,小球做完好的圆周运动的临界点是好的圆周运动的临界点是D点,设小球恰好能经过点,设小球恰好能经过D点,即到达点,即到达D点时圆点时圆环对小球的弹力恰好为零环对小球的弹力恰好为零.由圆周运动知识得:由圆周运动知识得:小球由A运动到D点,由动能定理结合几何知识得:1.力学规律力学规律(1)动力学规律:牛顿运动定律结合运动学公式动力学规律:牛顿运动定律结合运动学公式.(2)能量规律:动能定理或能量守恒定律能量规律:动能定理或能量守恒定律.2.电场规律电场规律(1)电场力的特点:电场力的特点:FEq,正电荷遭到的电场力与场强方向一样,正电荷

16、遭到的电场力与场强方向一样.(2)电场力做功的特点:电场力做功的特点:WABFLABcos qUABEpAEpB.命题点三电场中的力电综合问题才干考点师生共研才干考点师生共研3.多阶段运动多阶段运动在多阶段运动过程中,当物体所受外力突变时,物体由于惯性而速度不在多阶段运动过程中,当物体所受外力突变时,物体由于惯性而速度不发生突变,故物体在前一阶段的末速度即为物体在后一阶段的初速度发生突变,故物体在前一阶段的末速度即为物体在后一阶段的初速度.对对于多阶段运动过程中物体在各阶段中发生的位移之间的联络,可以经过于多阶段运动过程中物体在各阶段中发生的位移之间的联络,可以经过作运动过程草图来获得作运动过

17、程草图来获得.例例3(2021全国卷全国卷25)真空中存在电场强度大小为真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0,在油滴,在油滴处于位置处于位置A时,将电场强度的大小忽然增大到某值,但坚持其方向不变时,将电场强度的大小忽然增大到某值,但坚持其方向不变.继续一段时间继续一段时间t1后,又忽然将电场反向,但坚持其大小不变;再继续同后,又忽然将电场反向,但坚持其大小不变;再继续同样一段时间后,油滴运动到样一段时间后,油滴运动到B点点.重力加速度大小为重力加速度大小为g.(1)求

18、油滴运动到求油滴运动到B点时的速度;点时的速度;答案解析答案见解析答案见解析解析油滴带电性质不影响结果解析油滴带电性质不影响结果.设该油滴带正电,油滴质量和电荷量分设该油滴带正电,油滴质量和电荷量分别为别为m和和q,油滴速度方向向上为正,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为油滴在电场强度大小为E1的匀强电的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在在t0时,电场强度忽然从时,电场强度忽然从E1添加至添加至E2,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a1满足满足qE2mgma1油滴在油滴

19、在t1时辰的速度为时辰的速度为v1v0a1t1 电场强度在t1时辰忽然反向,之后油滴做匀变速直线运动,加速度方向向下,大小a2满足qE2mgma2油滴在t22t1时辰,即运动到B点时的速度为v2v1a2t1由式得v2v02gt1 (2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件.知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间间隔的两倍.解析答案答案见解析答案见解析解析由题意,在解析由题意,在t0时辰前有时辰前有qE1mg油滴从油滴从t0到到t1时辰的位移为时辰的位移为x1v0t1 a1t12油滴在从油滴在从t1时辰

20、到时辰到t22t1时辰的时间间隔内的位移为时辰的时间间隔内的位移为x2v1t1 a2t12由题给条件有由题给条件有v022g2h4gh式中式中h是是B、A两点之间的间隔两点之间的间隔.假设B点在A点之上,依题意有x1x2h 由式得 条件式和式分别对应于v20和v20两种情形.假设B在A点之下,依题意有x2x1h由式得另一解为负,不符合题意,舍去.变式变式4(2021全国卷全国卷25)如图如图7所示,两程度面所示,两程度面(虚线虚线)之间的间隔为之间的间隔为H,其间的区域存在方向程度向右的匀强电场其间的区域存在方向程度向右的匀强电场.自该区域上方的自该区域上方的A点将质量均点将质量均为为m,电荷

21、量分别为,电荷量分别为q和和q(q0)的带电小球的带电小球M、N先后以一样的初速度先后以一样的初速度沿平行于电场的方向射出沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边境分开域的下边境分开.知知N分开电场时的速度方向竖直向下;分开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直在电场中做直线运动,刚分开电场时的动能为线运动,刚分开电场时的动能为N刚分开电场时的动能的刚分开电场时的动能的1.5倍倍.不计空不计空气阻力,重力加速度大小为气阻力,重力加速度大小为g.求:求:(1)M与与N在电场中沿程度方向的位移之比;在电场中沿程度方向的位移之比;

22、答案答案3 1图7答案解析解析设小球解析设小球M、N在在A点程度射出时的初速度大小为点程度射出时的初速度大小为v0,那么它们进,那么它们进入电场时的程度速度依然为入电场时的程度速度依然为v0.M、N在电场中运动的时间在电场中运动的时间t相等,电场力相等,电场力作用下产生的加速度沿程度方向,大小均为作用下产生的加速度沿程度方向,大小均为a,在电场中沿程度方向的,在电场中沿程度方向的位移分别为位移分别为s1和和s2.由题给条件和运动学公式得由题给条件和运动学公式得v0at0(2)A点距电场上边境的高度;答案解析解析设解析设A点距电场上边境的高度为点距电场上边境的高度为h,小球下,小球下落落h时在竖

23、直方向的分速度为时在竖直方向的分速度为vy,由运动学公式,由运动学公式vy22ghM进入电场后做直线运动,由几何关系知(3)该电场的电场强度大小.答案解析解析设电场强度的大小为解析设电场强度的大小为E,小球,小球M进入电场后做直线运动,那么进入电场后做直线运动,那么设M、N分开电场时的动能分别为Ek1、Ek2,由动能定理得由知条件Ek11.5Ek2 联立式得变式变式5如图如图8所示,在所示,在E103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道绝缘轨道QPN与一程度绝缘轨道与一程度绝缘轨道MN在在N点平滑相接,半圆形轨道平面点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线

24、平行,其半径与电场线平行,其半径R40 cm,N为半圆形轨道最低点,为半圆形轨道最低点,P为为QN圆弧圆弧的中点,一带负电的中点,一带负电q104 C的小滑块质量的小滑块质量m10 g,与程度轨道间的,与程度轨道间的动摩擦因数动摩擦因数0.15,位于,位于N点右侧点右侧1.5 m的的M处,处,g取取10 m/s2,求:,求:(1)要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q,那么小滑块应以多大的初速度那么小滑块应以多大的初速度v0向左运动?向左运动?答案解析答案答案7 m/s图8解析设小滑块恰能到达解析设小滑块恰能到达Q点时速度为点时速度为v,小滑块从开场运动

25、至到达Q点过程中,由动能定理得联立解得:v07 m/s.(2)这样运动的小滑块经过P点时对轨道的压力是多大?答案答案0.6 N解析设小滑块到达解析设小滑块到达P点时速度为点时速度为v,那么从开场运动至到达,那么从开场运动至到达P点过程中,点过程中,由动能定理得由动能定理得代入数据,解得:FN0.6 N由牛顿第三定律得,小滑块经过P点时对轨道的压力FNFN0.6 N.答案解析课时作业1.(2021河南中原名校第二次联考)如图1所示,在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间的电压分别如图2中甲、乙、丙、丁所示,电子在板间运动(假设不与板相碰),以下说法正确的选项是答案解析A.电压是

26、甲图时,在0T时间内,电子的电势能不断减少B.电压是乙图时,在0 时间内,电子的电势能先添加后减少C.电压是丙图时,电子在板间做往复运动D.电压是丁图时,电子在板间做往复运动图1图2双基稳定练双基稳定练123456789解析假设电压是甲图,解析假设电压是甲图,0T时间内,电场力先向左后向右,那么电子时间内,电场力先向左后向右,那么电子先向左做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,即电场力先做正功后先向左做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后添加,故做负功,电势能先减少后添加,故A错误;错误;电压是乙图时,在电压是乙图时,在0 时间内,电子向右先加速后减速,

27、即电场力先做时间内,电子向右先加速后减速,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后添加,故正功后做负功,电势能先减少后添加,故B错误;错误;电压是丙图时,电子先向左做加速度先增大后减小的加速运动,过了电压是丙图时,电子先向左做加速度先增大后减小的加速运动,过了 做做加速度先增大后减小的减速运动,到加速度先增大后减小的减速运动,到T时速度减为时速度减为0,之后反复前面的运,之后反复前面的运动,故电子不断朝同一方向运动,动,故电子不断朝同一方向运动,C错误;错误;电压是丁图时,电子先向左加速,到电压是丁图时,电子先向左加速,到 后向左减速,后向左减速, 后向右加速,后向右加速, 后向后向右减速,右

28、减速,T时速度减为零,之后反复前面的运动,故电子做往复运动,时速度减为零,之后反复前面的运动,故电子做往复运动,D正确正确. 123456789123452.将如图3所示的交变电压加在平行板电容器A、B两板上,开场B板电势比A板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场力作用下开场运动,设A、B两极板间的间隔足够大,以下说法正确的选项是 A.电子不断向着A板运动B.电子不断向着B板运动C.电子先向A板运动,然后前往向B板运动, 之后在A、B两板间做周期性往复运动D.电子先向B板运动,然后前往向A板运动, 之后在A、B两板间做周期性往复运动6789答案图3123453.一匀强电场

29、的电场强度E随时间t变化的图象如图4所示,在该匀强电场中,有一个带负电粒子于t0时辰由静止释放,假设带电粒子只受电场力作用,那么以下说法中正确的选项是(假设带电粒子不与板相碰)A.带电粒子只向一个方向运动B.02 s内,电场力做功等于0C.4 s末带电粒子回到原出发点D.2.54 s内,电场力做功等于06789答案解析图412345解析画出带电粒子速度解析画出带电粒子速度v随时间随时间t变化的图象如下图,变化的图象如下图,6789vt图线与时间轴所围“面积表示位移,可见带电粒子不是只向一个方向运动,4 s末带电粒子不能回到原出发点,A、C错误;2 s末速度不为0,可见02 s内电场力做的功不等

30、于0,B错误;2.5 s末和4 s末,速度的大小、方向都一样,那么2.54 s内,电场力做功等于0,所以D正确. 123454.如图5所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b.不计空气阻力,那么以下说法正确的选项是A.小球带负电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小D.小球在运动过程中机械能守恒6789答案解析图512345解析由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动,所以重力与电场力的合解析由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动,所以重力与电场力的合力为力为0,电场力

31、方向竖直向上,小球带正电,电场力方向竖直向上,小球带正电,A错,错,B对;对;从从ab,电场力做负功,电势能增大,电场力做负功,电势能增大,C错;错;由于有电场力做功,机械能不守恒,由于有电场力做功,机械能不守恒,D错错. 6789123455.(多项选择)(2021河北唐山一模)如图6所示,竖直平面内有A、B两点,两点的程度间隔和竖直间隔均为H,空间存在程度向右的匀强电场.一质量为m的带电小球从A点以程度速度v0抛出,经一段时间竖直向下经过B点.重力加速度为g,小球在由A到B的运动过程中,以下说法正确的选项是6789答案解析A.小球带负电B.速度先增大后减小C.机械能不断减小D.恣意一小段时

32、间内,电势能的添加量总等于重力势能的减少量图612345解析由题可知,小球在竖直方向做自在落体运动,在程度方向做匀减解析由题可知,小球在竖直方向做自在落体运动,在程度方向做匀减速运动,可知其所受电场力方向向左,与电场方向相反,那么小球带负速运动,可知其所受电场力方向向左,与电场方向相反,那么小球带负电,电场力不断对小球做负功,小球的电势能添加,机械能减小,电,电场力不断对小球做负功,小球的电势能添加,机械能减小,A、C正确正确.小球受竖直向下的重力和程度向左的电场力,合力方向指向左下方,又小球受竖直向下的重力和程度向左的电场力,合力方向指向左下方,又初速度程度向右,末速度竖直向下,由力与速度夹

33、角关系可知,合力对初速度程度向右,末速度竖直向下,由力与速度夹角关系可知,合力对小球先做负功,后做正功,小球的速度先减小后增大,小球先做负功,后做正功,小球的速度先减小后增大,B错误错误.恣意一小段时间内,小球的动能、电势能和重力势能的和坚持不变,那恣意一小段时间内,小球的动能、电势能和重力势能的和坚持不变,那么电势能的添加量不一定等于重力势能的减少量,么电势能的添加量不一定等于重力势能的减少量,D错误错误.67896.(2021河南郑州第一次联考)如图7甲所示,在y0和y2 m之间有沿着x轴方向的匀强电场,MN为电场区域的上边境,在x轴方向范围足够大.电场强度的变化如图乙所示,取x轴正方向为

34、电场正方向.现有一个带负电的粒子,粒子的比荷 1.0102 C/kg,在t0时辰以速度v05102 m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域,不计粒子重力作用.求:(1)粒子经过电场区域的时间;答案解析答案答案4103 s123456789图7解析由于粒子初速度方向垂直于匀强电场,在电场中做类平抛运动,解析由于粒子初速度方向垂直于匀强电场,在电场中做类平抛运动,所以粒子经过电场区域的时间所以粒子经过电场区域的时间t 4103 s.123456789(2)粒子分开电场的位置坐标;答案解析答案答案(2105 m,2 m)123456789(3)粒子经过电场区域后沿x轴方向的速度大小.答案解析答案答案4

35、103 m/s123456789解析粒子经过电场区域后沿解析粒子经过电场区域后沿x轴方向的速度大小为:轴方向的速度大小为:7.(2021江西宜春调研)如图8所示,O、A、B、C为一粗糙绝缘程度面上的四点,不计空气阻力,一电荷量为Q的点电荷固定在O点,现有一质量为m、电荷量为q的小金属块(可视为质点),从A点由静止沿它们的连线向右运动,到B点时速度最大,其大小为vm,小金属块最后停顿在C点.知小金属块与程度面间的动摩擦因数为,A、B间间隔为L,静电力常量为k,那么A.在点电荷Q构成的电场中,A、B两点间的电势差 UABB.在小金属块由A向C运动的过程中,电势能先增大后减小C.OB间的间隔为D.从B到C的过程中,小金属块的动能全部转化为电势能答案解析综合提升练综合提升练图8123456789小金属块由A点向C点运动的过程中,电场力不断做正功,电势能不断减小,故B错误;123456789从B到C的过程中,小金属块的动能和减少的电势能全部转化为内能,故D错误. 8.如图9所示,匀强电场方向与程度线间夹角30,方向斜向右上方,电场强度为E,质量为m的小球带负电,以初速度v0开场运动,初速度方向与电场方向一致.(1)假设小球的带电荷量为q 为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力F1的大小和方向各如何?答案解析123456789图9解析

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