【教育资料】2018山东科技版物理高考第二轮复习——带电粒子在电场中的运动学习精品.pdf
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1、教育资源 教育资源 年 级 高三 学 科 物理 版 本 鲁教版 内容标题 带电粒子在电场中的运动【本讲教育信息】一.教学内容:带电粒子在电场中的运动 二.具体过程 高考命题展望 本章是电学部分的基础,为历年高考试题中考点分布的重点区之一,尤其是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、动能定理等力学知识有机结合起来,要求学生有较高的综合解题的能力。另外,平行板电容器也是命题频率较多的知识点。其它如库仑定律,场强叠加等命题近几年频率有所下降。同时,近几年本部份的命题与生产技术、生活实际、科学研究等联系也很多,如静电屏蔽、尖端放电和避雷针、电容式传感器、静电的防止和应用、示波管原理、静电分选等等
2、,都成为新情景综合问题的命题素材。当然从近几年高考的填空部分的考查内容来看,“描迹法画电场线”实验也不可忽视。1.真空中的库仑定律 内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量成正比,跟它们之间的距离成反比,作用力的方向在它们的连线上。公式:F=k221rQQ,其中 k9109 Nm2/C2,叫做静电力常量。适用条件:真空中、点电荷 2.电场强度:定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值,叫做这一点的电场强度。定义式:E=F/q 方向:正电荷在该点的受力方向,是矢量。电场强度是描述电场的力的性质的物理量。电场强度的三个公式:EF/q 为定义式,适用于任何电场;Ek2rQ是
3、由真空中点电荷所形成的电场决定的 3.电场线 概念:为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的强弱。这样的曲线叫电场线。特点:始于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远);任意两条电场线不会相交;沿电场线方向电势逐渐降低。几种电场的电场线:正点电荷、负点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷、匀强电场 4.电势差:电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟它的电量的比值,叫做这两点间的电势差。公式:qWUABAB。电势差的运算:UACUAB+UBC 5.电势能:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电
4、势为零处电场力所做的教育资源 教育资源 功。电场力对电荷做正功,电势能减少;电场力对电荷做负功,电势能增加,且电势能的改变量,等于电场力做功的多少。电场力做功的计算:(1)由公式 WFscos 变形得到 WqEs cos,适用于匀强电场。(2)由公式 WqU,对任何电场均适用。(3)由动能定理求。6.带电粒子在电场中的加速(1)运动状态的分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,做加(减)速直线运动。(2)用功能观点分析:电场力对带电粒子动能的增量。说明:此法不仅适用于匀强电场,也适用于非匀强电场。对匀强电场,也可直接应用运动学公式和牛顿第二定律 7.
5、带电粒子在电场中的偏转(1)运动状态的分析:带电粒子垂直于匀强电场的场强方向进入电场后,受到恒定的与初速度方向成 90角的电场力作用而做匀变速曲线运动。(2)偏转运动的分析方法:把曲线运动进行分解 垂直于场强方向做匀速直线运动:0vvx,tvx0 平行于场强方向做初速为零的匀加速直线运动:atvy,221aty,mdqUmqEa 侧移位移:dmvqUly2022 偏转角:dmvqUltg20【典型例题】1、带电粒子在含电场的复合场中的运动 例 1.如图,虚线 a、b 和 c 是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为 Ua、Ub和 Uc,UaUbUc。一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线
6、KLMN 所示。由图可知 A.粒子从 K 到 L 的过程中,电场力做负功 B.粒子从 L 到 M 的过程中,电场力做负功 C.粒子从 K 到 L 的过程中,静电势能增加 D.粒子从 L 到 M 的过程中,动能减少 (全国高考)解析:理解能力应包括对基本概念的透彻理解、对基本规律准确把握。本题就体现了高考在这方面的意图。这道小题检查了电场线的概念、牛顿第二定律、做曲线运动物体速度与加速度的关系、电场线与等势面的关系、电场力功(重力功)与电势能(重力势能)变化的关系。能量守恒定律等基本概念和规律。要求考生理解概念规律的确切含义、适用条件,鉴别似是而非的说法。故选 AC。2、带电小球在电场中的运动
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