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1、9.6 带电体在电场中运动的力学综合问题,1、请判断如下情景中物体的运动形式。,课前复习：,v,不计空气阻力,剪断细绳,给小球一个水平初速度,v,剪断细绳,给小球一个水平初速度,给小球水平初速度并同时剪断细线,v,2、如果让小球带正电，并放置在竖直向上的匀强电场中，E=mg/q，,加、减速,匀速直线,带电体在电场中的运动,偏转（类平抛）,圆周运动,不规则曲线运动,带电体常见运动形式,情景1：如图所示，质量为m,电量为q的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板，思考： 画出物体的轨迹 判断物体受力情况 带电粒子的的运动性质？ 带电粒子的电性？,v0,-,_,+,+,+,-,-,（1）
2、由轨迹可判断合力为零,分析：,（3）带正电,一、带电粒子在电场中的 直线运动,（2）匀速直线运动,情景2：带正电的粒子在匀强电场中由静止释放做直线运动，思考：运动性质？如何求末速度？,课本情景回顾：,F恒定且与初速度方向相同，带电粒子做匀加速直线运动,动能定理也适用于非匀强电场,一、带电粒子在电场中的直线运动,由牛顿第二定律： 电 =ma 电 = E= 由运动学公式： 2 =2ad,由动能定理：= 1 2 m 2,如图，在点电荷+Q的电场中，不计重力的带电粒子-q以初速度v0从M点恰与电场线QP方向相同进入电场，,（1）分析粒子的运动情况？,（2）若此粒子质量为m,运动到N点速度恰好为零，求M
3、N两点的电势差UMN 解：,由动能定理,能否用牛顿定律求解？,处理非匀变速直线运动：动能定理的应用,变式训练,（1）匀减速直线运动,（2）,一、带电粒子在电场中的直线运动,V0,（3）方法动能定理：,+,方法运动学公式:,解出,粒子匀变速直线运动：动能定理或牛顿运动定律均可,方向水平向左,情景4：如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的M点，经电压U0加速后通过N点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，M、N分别为两块竖直板的中点，思考： 电子受力？运动性质？ 若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右
4、侧的两块平行金属板穿出，右侧平行金属板AB的长度；,U0,d,U,A,B,M,N,思路：,二、 带电粒子在电场中的偏转,(2),(1),e,LAB= ,三、带电体在电场中的圆周运动,情景5：在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端系着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动。最高点为a，最低点为b。不计空气阻力。 思考: 小球受力？ 小球的电性？电场力的大小？ 小球运动过程中机械能是否守恒？ * 若将匀强电场改为水平向右，将小球在A点由静止释放，小球会做什么运动？,（1）由运动可判断受重力与电场力平衡，由拉力提供向心力,（2）小球带正电,（3）有电场力
5、做功所以机械能不守恒,（4）沿与水平方向45斜向下做匀加速直线运动直至绳子绷直,深入思考：绳子绷直以后小球能否做一个完整的圆周运动呢？,你本节课的收获,是什么？,问题：何时考虑粒子的重力, 基本粒子一般不计重力（质子、中子、粒子、电子、各种离子） 带电颗粒（带电尘埃、带电液滴、带电小球）在不特殊说明的情况下一般计重力 可根据带电体的运动状态判断,质子的质量=1.6726 10-27 kg中子的质量=1.6749 10-27Kg,受力,运动性质（轨迹）,解题方法,决定,决定,匀变速直线运动,匀速圆周运动,类平抛运动,主要从运动和力的关系分析或动能定理,F与v共线,F恒定且与v垂直,F恒定且与v0垂直,F=0,匀速直线运动,
