2020高考物理第七章从教材走向高考(高考热点——带电体在电场中的平衡与运动问题)教案鲁科版

1、高考热点带电体在电场中的平衡与运动问题【教材原题】鲁科版选修31P24T5如图所示，一质量为m的带电液滴，在大小【迁移深化】改变电场方向3.(多选)在空间中水平面MN的下方存在竖直为E，方向竖直向上的匀强电场中处于静止状向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN态。求：这个液滴带什么电？电荷量为多少？当场强的大小突然变为原来的一半，方向保持不变时，液滴向什么方向运动？其加速度为多少？上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点A进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，、B、C三点在同一直线上，且AB2BC，如图2所示。由此可见()图2【迁移深化】改变电场方向A.电场力为2mg21.在上题匀强电场的方向突

2、然变为水平向右，小球怎样运动？3s末小球的速度大小是多少(重力加速度g10m/s2)？【迁移深化】水平抛出小球2.一质量为m、带电荷量为q的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出。在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略h大的竖直细管。管上口距地面，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场，如图1所示，求：B.小球带负电C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等D.小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等【迁移深化】“一球”换为“两球”4.(2017全国卷，25)如图3所示，两水平面(虚线)之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。

3、自该区域上方的A点将质量均为m，电荷量分别为q和q(q0)的带电小球M、N先后以相同的初速度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，并从该区域的下边界离开。已知NM离开电场时的速度方向竖直向下；在电场中图1(1)小球的初速度v0和电场强度E的大小；(2)小球落地时的动能Ek。做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：图3(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比；(2)A点距电场上边界的高度；(3)该电场的电场强度大小。由平衡条件得qEmg0，电荷量为q。2由牛顿第二定律得mgqEma。解得加速度为ag。22参考答案【教材

4、原题】解析液滴受向上的电场力，故液滴带正电。mgEE当场强变化时，液滴向下做匀加速直线运动，1212答案见解析【迁移深化】1.解析匀强电场方向突然变为水平向右时，小球受重力与电场力的合力方向与竖直方向成45角斜向右下，小球将沿这一方向做匀加速直线运动。2mgma3s末小球的速度大小为vat302m/s。答案匀加速直线运动302m/s2.解析(1)电场中运动的带电小球，在水平方向上qEv0mthgt2竖直方向上0又v22EqmL，E。联立式得v02Lgh2mgLhqh(2)从抛出到落地由动能定理得1mghEqLEk2mv20联立解得小球落地时动能Ekmgh答案(1)2Lgh2mgLhqh(2)m

5、gh3.BD由AB和由BC过程中水平方向为匀速运动，水平方向xABv0tAB，xBCv0tBC，由于1h1Fmgt2xAB2xBC，所以，AB2tBC，故选项C错误；分别列出竖直方向的方程，即h2gt2，2mt2，解得F3mg，故选项A错误；小球受到的电场力向上，与电场方向相反，所以小球应析可得，AB过程|v|gt，BC过程|v|gt，故选项D正确。2该带负电，故选项B正确；速度变化量等于加速度与时间的乘积，即vat，结合以上的分3mgmgtm24.解析(1)设小球M、N在A点水平射出时的初速度大小为v0，则它们进入电场时的水平速度仍然为v0。M、N在电场中运动的时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2。由题给条件和运动学公式得v0at01s1v0t2at21s2v0t2at2s2s联立式得13(2)设A点距电场上边界的高度为h，小球下落h时在竖直方向的分速度为vy，由运动学公式v2y2gh2Hvyt1gt2M进入电场后做直线运动，由几何关系知vyHv0s1hH1则0v联立式可得3(3)设电场强度的大小为E，小球M进入电场后做直线运动，qEvymg设M、N离开电场时的动能分别为Ek1、Ek2，由动能定理得22Ek11m(v20vy)mgHqEs112Ek22m(v20vy)mgHqEs2由已