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1、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,Aab BEaEb CEaEb DWaWb,图1,解析 由图乙可知，粒子做加速度减小，速度增大的直线运动，故可知从a到b电场强度减小，粒子动能增大，电势能减小，电场力方向由a指向b，电场线方向由b指向a，b点电势高于a点电势，故正确答案为B、D。 答案 BD,根据vt图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。,方法技巧,图2,A两点电荷一定都带负电，但电荷量不一定相等 B两点电荷一定都带负电，且电荷量一定相等 C试探电荷一直向上
2、运动，直至运动到无穷远处 Dt2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零,解析 由vt图可知t2时刻运动方向改变，且图线斜率不为零，则加速度不为零，0t2时间内做减速运动，电场力做负功，试探电荷的动能转化为电势能，t2时刻电势能最大，C错误，D正确；试探电荷沿直线向上运动，则其所受电场力的方向沿Q1、Q2连线的中垂线方向向下，所以两点电荷都带负电，且电量相等，A错误，B正确。 答案 BD,图3,(1)求电场强度的大小； (2)求运动过程中小球的最小动能； (3)若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断，则经多长时间小球动能与在A点时的动能相等？此时小球距A点多远？ 解析 (1)小球在A点动能最大
3、，在B点动能最小，从A点运动到B点的过程，根据动能定理有2qELEk 得E4104 N/C,分析力电综合问题的两种思路 (1)动力学的观点 由于匀强电场中带电粒子所受电场力和重力都是恒力，可用正交分解法。 综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式，注意受力分析要全面，特别注意重力是否需要考虑的问题。 (2)能量的观点 运用动能定理，注意过程分析要全面，准确求出过程中的所有力做的功，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。,方法技巧,图4,(1)要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？ (2)这样释放的滑块通过P点
4、时对轨道压力是多大？(P为半圆轨道中点) (3)小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离多大？落地时的速度是多大？,带电粒子在交变电场中的运动,(1)23 s内小物块的位移大小； (2)23 s内电场力对小物块所做的功。,图5,答案 (1)47 m (2)9.8 J,图6,答案 A,图7,A带电粒子将始终向同一个方向运动 B2 s末带电粒子回到原出发点 C3 s末带电粒子的速度为零 D03 s内，电场力做的总功为零,答案 CD,图8,答案 B,图9,答案 BC,图10,(1)在t0.06 s时刻发射电子，电子打在荧光屏上的何处？ (2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？,答案 (1)O点上方
5、13.5 cm处 (2)30 cm,1(2017长春模拟)(多选)如图11甲所示，A、B是一对平行金属板。A板的电势A0，B板的电势B随时间的变化规律如图乙所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，电子的初速度和重力的影响均可忽略，则( ),图11,答案 BC,2(2016镇江一模)(多选)一个带电粒子在电场中仅在静电力作用下做直线运动，取该直线为x轴，初始位置O为坐标原总，其电势能Ep与坐标x的关系如图12所示，则下列关于直线上各点的场强E、粒子运动的速度v、动能Ek、加速度a与x的关系图象中，合理的是 ( ),图12,解析 电势能变化看电场力做功，有EpEqx，由Epx图象的斜率为定值，说明电场为匀强电场，A项正确；粒子所受电场力为恒力，加速度为定值，做匀变速运动，B、D选项错误；根据动能定理知动能变化看合力做功，电场力为恒力，动能随位移均匀变化，C项正确。 答案 AC,(1) 无电场时，小球到达A 点时的动能与初动能的比值； (2) 电场强度的大小和方向。,图13,在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的，设直线OB上的M点与A点等电势，M与O点的距离为x，如图，则有,
