物理第七章 静电场 能力课 带电粒子在电场中运动的综合问题 新人教版.ppt

能力课带电粒子在电场中运动的综合问题能力课带电粒子在电场中运动的综合问题电场中的力、电综合问题电场中的力、电综合问题Aab BEaEbCEaEb DWaWb图图1解解析析由由图图乙乙可可知知，粒粒子子做做加加速速度度减减小小，速速度度增增大大的的直直线线运运动动，故故可可知知从从a到到b电电场场强强度度减减小小，粒粒子子动动能能增增大大，电电势势能能减减小小，电电场场力力方方向向由由a指指向向b，电电场场线线方方向向由由b指指向向a，b点点电电势势高高于于a点点电电势，故正确答案为势，故正确答案为B、D。答案答案BD根根据据vt图图象象的的速速度度变变化化、斜斜率率变变化化(即即加加速速度度大大小小的的变变化化)，确确定定电电荷荷所所受受电电场场力力的的方方向向与与电电场场力力的的大大小小变变化化情情况况，进进而而确确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。方法技巧方法技巧图图2A两点两点电电荷一定都荷一定都带负电带负电，但，但电电荷量不一定相等荷量不一定相等B两点两点电电荷一定都荷一定都带负电带负电，且，且电电荷量一定相等荷量一定相等C试试探探电电荷一直向上运荷一直向上运动动，直至运，直至运动动到无到无穷远处穷远处Dt2时时刻刻试试探探电电荷的荷的电势电势能最大，但加速度不能最大，但加速度不为为零零解解析析由由vt图图可可知知t2时时刻刻运运动动方方向向改改变变，且且图图线线斜斜率率不不为为零零，则则加加速速度度不不为为零零，0t2时时间间内内做做减减速速运运动动，电电场场力力做做负负功功，试试探探电电荷荷的的动动能能转转化化为为电电势势能能，t2时时刻刻电电势势能能最最大大，C错错误误，D正正确确；试试探探电电荷荷沿沿直直线线向向上上运运动动，则则其其所所受受电电场场力力的的方方向向沿沿Q1、Q2连连线线的的中中垂垂线线方方向向向向下下，所所以以两两点点电电荷荷都都带带负负电电，且且电电量量相相等，等，A错误，错误，B正确。正确。答案答案BD图图3(1)求求电场电场强强度的大小；度的大小；(2)求运求运动过动过程中小球的最小程中小球的最小动动能；能；(3)若若小小球球运运动动到到动动能能最最小小的的位位置置时时细细线线被被剪剪断断，则则经经多多长长时时间间小球小球动动能与在能与在A点点时时的的动动能相等？此能相等？此时时小球距小球距A点多点多远远？解解析析(1)小小球球在在A点点动动能能最最大大，在在B点点动动能能最最小小，从从A点点运运动动到到B点的过程，根据动能定理有点的过程，根据动能定理有2qELEk得得E4104 N/C分析力电综合问题的两种思路分析力电综合问题的两种思路(1)动力学的观点动力学的观点由由于于匀匀强强电电场场中中带带电电粒粒子子所所受受电电场场力力和和重重力力都都是是恒恒力力，可可用用正交分解法。正交分解法。综综合合运运用用牛牛顿顿运运动动定定律律和和匀匀变变速速直直线线运运动动公公式式，注注意意受受力力分分析要全面，特别注意重力是否需要考虑的问题。析要全面，特别注意重力是否需要考虑的问题。(2)能量的观点能量的观点运运用用动动能能定定理理，注注意意过过程程分分析析要要全全面面，准准确确求求出出过过程程中中的的所所有力做的功，判断选用分过程还是全过程使用动能定理。有力做的功，判断选用分过程还是全过程使用动能定理。运用能量守恒定律，注意题目中有哪些形式的能量出现。运用能量守恒定律，注意题目中有哪些形式的能量出现。方法技巧方法技巧图图4(1)要要小小滑滑块块恰恰好好运运动动到到圆圆轨轨道道的的最最高高点点C，滑滑块块应应在在水水平平轨轨道道上离上离N点多点多远处释远处释放？放？(2)这这样样释释放放的的滑滑块块通通过过P点点时时对对轨轨道道压压力力是是多多大大？(P为为半半圆圆轨轨道中点道中点)(3)小小滑滑块块经经过过C点点后后最最后后落落地地，落落地地点点离离N点点的的距距离离多多大大？落落地地时时的速度是多大？的速度是多大？带电粒子在交变电场中的运动带电粒子在交变电场中的运动(1)23 s内小物内小物块块的位移大小；的位移大小；(2)23 s内内电场电场力力对对小物小物块块所做的功。所做的功。图图5答案答案(1)47 m(2)9.8 J图图6答案答案A图图7A带电带电粒子将始粒子将始终终向同一个方向运向同一个方向运动动B2 s末末带电带电粒子回到原出粒子回到原出发发点点C3 s末末带电带电粒子的速度粒子的速度为为零零D03 s内，内，电场电场力做的力做的总总功功为为零零答案答案CD图图8答案答案B图图9答案答案BC图图10(1)在在t0.06 s时时刻刻发发射射电电子，子，电电子打在子打在荧荧光屏上的何光屏上的何处处？(2)荧荧光屏上有光屏上有电电子打到的区子打到的区间间有多有多长长？答案答案(1)O点上方点上方13.5 cm处处(2)30 cm1(2017长长春春模模拟拟)(多多选选)如如图图11甲甲所所示示，A、B是是一一对对平平行行金金属属板板。A板板的的电电势势A0，B板板的的电电势势B随随时时间间的的变变化化规规律律如如图图乙乙所所示示。现现有有一一电电子子从从A板板上上的的小小孔孔进进入入两两板板间间的的电电场场区区内内，电电子的初速度和重力的影响均可忽略，子的初速度和重力的影响均可忽略，则则()图图11答案答案BC2(2016镇镇江江一一模模)(多多选选)一一个个带带电电粒粒子子在在电电场场中中仅仅在在静静电电力力作作用用下下做做直直线线运运动动，取取该该直直线线为为x轴轴，初初始始位位置置O为为坐坐标标原原总总，其其电电势势能能Ep与与坐坐标标x的的关关系系如如图图12所所示示，则则下下列列关关于于直直线线上上各各点点的的场场强强E、粒粒子子运运动动的的速速度度v、动动能能Ek、加加速速度度a与与x的的关关系系图图象中，合理的是象中，合理的是 ()图图12解解析析电电势势能能变变化化看看电电场场力力做做功功，有有EpEqx，由由Epx图图象象的的斜斜率率为为定定值值，说说明明电电场场为为匀匀强强电电场场，A项项正正确确；粒粒子子所所受受电电场场力力为为恒恒力力，加加速速度度为为定定值值，做做匀匀变变速速运运动动，B、D选选项项错错误误；根根据据动动能能定定理理知知动动能能变变化化看看合合力力做做功功，电电场场力力为为恒恒力力，动动能能随随位位移均匀变化，移均匀变化，C项正确。项正确。答案答案AC(1)无无电场时电场时，小球到达，小球到达A 点点时时的的动动能与初能与初动动能的比能的比值值；(2)电场电场强强度的大小和方向。度的大小和方向。图图13在在匀匀强强电电场场中中，沿沿任任一一直直线线，电电势势的的降降落落是是均均匀匀的的，设设直直线线OB上上的的M点点与与A点点等等电电势势，M与与O点的距离为点的距离为x，如图，则有，如图，则有