《高考物理大二轮复习浙江专用课件：专题三 电场与磁场 10 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理大二轮复习浙江专用课件：专题三 电场与磁场 10 .pptx（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题三 电场与磁场 第10讲 带电粒子在电场中的运动 考点1 3 带电体在电场中的运动的综合问题 典题1 如图 O A B为同一竖直平面内的三个点 OB沿竖直 方向 BOA 60 OB OA 将一质量为m的小球以一定的初动能 自O点水平向右抛出 小球在运动过程中恰好通过A点 使此小球 带电 电荷量为q q 0 同时加一匀强电场 电场强度方向与 OAB所 在平面平行 现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小 球 该小球通过了A点 到达A点时的动能是初动能的3倍 若该小球 从O点以同样的初动能沿另一方向抛出 恰好通过B点 且到达B点 时的动能为初动能的6倍 重力加速度大小为g 求 1 无电场时
2、 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 考点1 4 解析 1 设小球的初速度为v0 初动能为Ek0 从O点运动到A点的时 间为t 令OA d 则OB d 根据平抛运动的规律有 dsin60 v0t 考点1 5 设电势能分别减小 EpA和 EpB 由能量守恒及 式得 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 解得x d MA为等势线 电场必与其垂线OC方向平行 设电场方向与竖直 向下的方向的夹角为 由几何关系可得 30 即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30 斜向右下方 设电场强度的大小为E 有qEdco
3、s30 EpA 考点1 6 解题技法要善于把电学问题转化为力学问题 建立带电粒子在电 场中加速和偏转的模型 能够从带电粒子的受力与运动的关系及功 能关系两条途径进行分析与研究 考点1 7 当堂练1 2017江苏单科 如图所示 三块平行放置的带电金属 薄板A B C中央各有一小孔 小孔分别位于O M P点 由O点 静止释放的电子恰好能运动到P点 现将C板向右平移到P 点 则由 O点静止释放的电子 A 运动到P点返回 B 运动到P和P 点之间返回 C 运动到P 点返回 D 穿过P 点 答案 A 解析 将C板向右平移到P 点 由于金属薄板所带的电荷量Q不变 B板和C板构成电容器 其电场强度 保持不变
4、 电子受力不 变 运动到P点返回 选项A正确 考点1 8 1 离子刚进入第四象限时的速度大小 2 E2的大小 3 当t 时 离子的速度大小 4 当t nT n 1 2 3 时 离子的坐标 考点1 9 考点1 10 4 离子在第四象限中运动时 沿y轴负方向做匀速直线运动 沿x 轴正方向离子在前半个周期做匀加速运动 后半个周期做匀减速运 动 直到速度减为0 轨迹如图所示 每半个周期离子沿x轴正方向前进的距离 t nT时 离子到y轴的距离 Lxn x0 2nd n 1 x0 t nT时 离子到x轴的距离Lyn 2ns 2nx0 故当t nT时离子的坐标为 n 1 x0 2nx0 考点2 11 用等效
5、法解决电场中圆周运动的临界极值问题 典题2 如图所示 半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内 环上套有一质量为m 电荷量为 q的珠子 现在圆环平面内加一个 匀强电场 使珠子由最高点A从静止开始释放 AC BD为圆环的两 条互相垂直的直径 要使珠子沿圆弧经过B C刚好能运动到D 1 求所加电场的电场强度最小值及所对应的电场强度的方向 2 当所加电场的电场强度为最小值时 求珠子由A到达D的过程 中速度最大时对环的作用力大小 3 在 1 问电场中 要使珠子能完成完整的圆周运动 在A点至少使 它具有多大的初动能 考点2 12 解析 1 根据题述 珠子运动到BC弧中点M时速度最大 作过M 点的直径MN
6、设电场力与重力的合力为F 则其方向沿NM方向 分析 珠子在M点的受力情况 由图可知 当F电垂直于F时 F电最小 最小值 考点2 13 2 当所加电场的电场强度为最小值时 电场力与重力的合力为 把电场力与重力的合力看作是等效重力 对珠子由A运动到M的过程 由动能定理得 考点2 14 3 由题意可知 N点为等效最高点 只要珠子能到达N点 就能做完 整的圆周运动 珠子由A到N的过程中 由动能定理得 F 解题技法把握三点 正确解答该类问题 1 把电场力和重力合成一个等效力 称为等效重力 2 若等效重力所在直线与圆轨迹的交点处 过圆轨迹的切线与等 效重力所在直线垂直 则此交点为带电体在等效重力场中运动的
7、最 高点或最低点 3 类比 绳球 杆球 模型临界值的情况进行分析解答 考点2 15 当堂练2 如图所示 一条长为L的细线上端固定 下端拴一个质 量为m的电荷量为q的小球 将它置于方向水平向右的匀强电场中 使细线竖直拉直时将小球从A点静止释放 当细线离开竖直位置偏 角 60 时 小球速度为0 1 求 小球带电性质 电场强度E 2 若小球恰好完成竖直圆周运动 求从A点释放小球时应有的初 速度vA的大小 可含根式 考点2 16 解析 1 根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电 小球由A点释放到速度等于零 由动能定理有 0 EqLsin mgL 1 cos 2 将小球的重力和电场力的合力作为小球的等效重力G
