高考物理课时4专题带电粒子在电场中的运动知识精讲新人教版

课时4专题：带电粒子在电场中的运动一知识要点1带电粒子在电场中的两种运动形式和。2物体作直线运动的条件：。物体作曲线运动的条件：。3动能定理：。公式。4物体的受力分析和平衡条件、牛顿第二定律。5电场强度和电场力、电场力做功和电场能、电势和电势差、匀强电场。二方法提要：1、电场力做功与路径无关，只与两点之间的电势差及电荷量有关，Wab=qUab(注意q的正负)电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加。ΔEp=W电带电粒子在电场中的运动问题，要先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程。（平衡、加速或减速、是直线运动还是曲线运动等）然后选用恰当的规律解题。（常见的有：牛顿定律、运动学公式、动量定理、动能定理、能量关系等）4带电了粒子在电场中的加速过程是其他形式的能和动能之间的转化，可以用动能定理或能量守恒定律解决）5带电粒子在匀强电场中的类平抛的偏转问题，可采用力学中的平抛问题的分析方法分析例题1、如图所示，光滑竖直绝缘细杆与以正电荷Q为圆心的圆交于B、C两点，质量为m，带电量为q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q《Q，AB=h，小球滑到B点时，速度大小为，求：（1）小球由A到B过程中电场力做的功；（2）A、C两点电势差。习题1、如图甲所示，a、b为两个固定的带正电q的点电荷，相距为L，通过其连线中点O作此线段的垂直平分面，在此平面上有一个以O为圆心，半径为L的圆周，其上有一个质量为m,带电量为-q的点电荷c做匀速圆周运动，求c的速率。例题2、质量为m，带电量为+q的小球从距地面高为h处以一定的初速度水平抛出，在离抛出点水平距离为L处，有一根管口比小球直径略大些的竖直细管，管的上口距地面h，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域里加一个场强方向向左的匀强电场，如图所示，求：小球的初速度。电场强度E的大小。小球落地时的动能。习题2一条长为L的细线上端固定在O点，下端系一个质量为m的小球，将它置于一个很大的匀强电场中，电场强度为E，方向水平向右，已知小球在B点时平衡，细线与竖直方向的夹角为α，如图所示，求：1当悬线与竖直方向夹角为多大时，才能使小球由静止释放后，细线到竖直位置时，小球速度恰好为零？2当细线与竖直方向成α角时，至少要给小球一个多大的速度，才能使小球在竖直面内做圆周运动？例题3（07四川理综）如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ＝300角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝+4.5×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝+1.0×10一6C，质量m＝1.0×10一2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k＝9.0×109N·m2／C2，取g=l（l）小球B开始运动时的加速度为多大？（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？（3）小球B从N端运动到距M端的高度h2＝0.6lm时，速度为v＝1.习题3、一质量为4.0*10-15kg，电量为2.0*10-9C的带正电质点，以*104m/s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域，并从b点离开电场区域。离开电场时的速度为*104m/s.由此可知，电场中a、b两点间的电势差Ua--U三小结：以电场为载体的题目很多，电场相对于其他力学问题相对独立、新概念比较多，这是因为它本身在物理学的发展里面就介于经典和现代之间，经典的规律和现代物理的规律都是适用的，所以我们在处理这类问题的时候，一要注意理解有关电场本身的规律，更要注意不要把它和力学定律割裂开来看，要善于用力学规律来解电场问题，在高中阶段你甚至可以把它当成力学中的特例，只要我们在意识上注意到他们的联系，就一定能找到解决问题的办法。四巩固练习1、如图所示的点电荷的电场中，一检验电荷从点A分别移到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的圆周上，则电场力做功从A到B做功最大从A到C做功最大从A到E做功最大D．做功一样大2、如图所示，一个带负电的油滴以初速度v0从P点倾斜想上进入水平方向的匀强电场中，若油滴达到最高点时速度大小仍为v0，则油滴的最高点位置是A．在P点的左上方B.在P点的右上方C．在P点的正上方D上述情况都有可能3、在水平向右场强为E的匀强电场中，以v0初速度竖直向上发射一个质量为m带电为q的带正点的小球，求小球运动过程中的最小速度。4、一个带电粒子以速度v，从长为L间距为d的两平行金属板的中心a射入，并沿直线从b穿出，如图甲所示，若将两金属板接到交流电源上，交变电压随时间变化的规律如图乙所示，欲使该粒子仍能从b点以入射速度v穿出。求：交变电压的周期T应满足什么条件？粒子从a点射入金属板的时间满足的关系？5.如图所示，在铅板A中心处有个放射源C，它能向各个方向不断地射出速度大小相等的电子流，B为金属网，M为紧靠B外侧的荧光屏。A和B接在电路中，它们相互平行且正对面积足够大。已知电源电动势为，滑动变阻器的最大电阻是电源内阻的4倍，A、B间距