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1、星教育盘愍c星火教育一对一辅导教案学生姓名性别年级高二学科物理授课教师上课时间年 月曰第（）次课 共（）次课课时：2课时教学课题带电粒子在复合场中的运动和在交变电场中的运动与偏转教学目标知识目标：教学重点 与难点重点：难点：带电体在!复合场中的运动模型1. 模型概述各种性质的场与实物（分子和原子的构成物质）的根本区别之一是场具有叠加性，即几个场可以同时占据同一 空间，从而形成复合场.对于复合场中的力学问题，可以根据力的独立作用原理分别研究每种场力对物体的 作用效果，也可以同时研究几种场力共同作用的效果，将复合场等效为一个简单场，然后与重力场中的力学 问题进行类比，利用力学的规律和方法进行分析与
2、解答.2. 解题方法正交分解法：由于带电粒子在匀强电场中所受电场力和重力都是恒力，不受约束的粒子做的都是匀变速运 动，因此可以采用正交分解法处理.将复杂的运动分解为两个互相垂直的直线运动，再根据运动合成的方法 去求复杂运动的有关物理量.F（2）等效“重力”法：将重力与电场力进行合成，合力F合等效为“重力”，a = F合等效为“重力加速度”，F合m的方向等效为“重力”的方向.合【例3如图7所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点，半径为r,内壁光滑，A、B两点分别是圆弧的最低点和最高点.该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动（电荷量不变），经
3、C点时速度最大，O、C连线与竖直方向的夹角460。，重力加速度为g.（1）求小球所受到的电场力大小；（2）小球在A点速度v多大时，小球经B点时对轨道的压力最小?变式训练：如图所示，两带有等量异种电荷的平行金属板M、N竖直放置，两板间的距离d = 0.5m，现将一 质量m=lX10-2kg、电荷量q = 4X10-5C的带电小球从两极板上方A点以V0=4 m/s的初速度水平抛出，A点 距离两板上端的高度h=0.2 m,之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间：沿直线运动碰到N板上的B点， 不计空气阻力，取g=10 m/s2设匀强电场只存在于M、N之间.求：（1）两极板间的电势差；（2）小球由A到B
4、所用总时间；（3）小球到达B点时的动能.变式训练4： 如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN 连接，半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm, 带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g， 与水平轨道间的动摩擦因数“=0.15，位于N点右侧x=1.5m处，取g=10m/s2,求：（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动？（2）这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？E 综合运用动力学观点和功能观点解决带电体在电场中的运动1. 动力学观点动力学观点是指用匀变速运动的公式来
5、解决实际问题，一般有两种情况：(1) 带电粒子初速度方向与电场线共线，则粒子做匀变速直线运动；(2) 带电粒子的初速度方向垂直电场线，则粒子做匀变速曲线运动(类平抛运动).当带电粒子在电场中做匀变 速曲线运动时，一般要采用类平抛运动规律解决问题.2. 功能观点：首先对带电体受力分析，再分析运动形式，然后根据具体情况选用相应公式计算.(1) 若选用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变力做功，同时要明确初、末状态及运动过 程中的动能的增量.(2) 若选用能量守恒定律，则要分清带电体在运动中共有多少种能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些 能量是减少的.【突破训练4 在一个水平面上建立x
6、轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E = 6.0X105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=5.0X10-8 C、质量m = 1.0X10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数尸0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图10所示.求物块最终停止时的位置.(g取10 m/s2),Irii%/ox变式训练】、如图所示，Be是半径为R的4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。现有一质量为m、带正电q的小滑块(可视 为质点)，从C点由静止释放
7、，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 “，求：C O(1) 滑块通过B点时的速度大小；(2) 滑块经过圆弧轨道的B点时，所受轨道支持力的大小;(3) 水平轨道上A、B两点之间的距离。变式训练2：如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的 两端，该直径与电场方向平行。一电荷为q(q0)的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小 分别为N和N不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。ab变式训练3.如图所示，水平放置的平行金属板的N板接地，M板电势为+U,两板间距离为d，d比两板的 长度小
8、很多，在两板之间有一长为21的绝缘轻杆，可绕杆的水平固定轴0在竖直面内无摩擦地转动，0为杆的 中点，杆的两端分别连着小球A和B它们的质量分别为2m和m,它们的带电荷量分别为+q和一q,当杆由图 示水平位置从静止开始转过90到竖直位置时，已知重力加速度为g,求：(1) 两球的电势能的变化；巴也(2) 两球的总动能；八(3) 杆对A球的作用力.丄A O B4- 1 a当堂检测练习:1.如图所示，倾斜竖直放置的平行板电容器的两板带等量异种电荷，一带电微粒沿图中P点直线运动到Q点,PQ连线与板平行，则下列说法中正确的是（）A. 微粒可能带负电B. 微粒动能减小C. 微粒电势能减小D. 微粒机械能不守恒
9、4、真空中电量均为Q的两异种点电荷连线和一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线重合，连线中 心和立方体中心重合，空间中除两异种电荷Q产生的电场外，不计其它任何电场的影响，则下列说法中正确的是（）A、正方体两顶点A、D电场强度相同B、正方体两顶点A、D电势相同C、两等量异种电荷周围电场线和面ABBA总是垂直D、负检验电荷q在顶点A处的电势能小于在顶点D处的电势能GC14如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为+q的物体处于电场强度随时间变化规律为E = E0 - kt（E、k均为大于零的常数，电场水平向左为正方向）的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为卩， 0已知卩
10、qE mg。t = 0时,物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑H0 2后脱离墙面，此时速度大小为亠厂，最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是（）A. 当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动B. 物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线C. 物体克服摩擦力所做的功W二彳mgH8D. 物体与墙壁脱离的时刻为t 0kJrH1f r5.如图所示，A、B两导体板平行放置，在t = 0时将电子从A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）.分别在A、B两板间加四种电压，它们的U t图线如下列四图所示.其中可能使电子到不了 B板的是（）ABu0O-UQUA
11、BuQUAB-UQ:o ：2fo；3ro4f（）rIII6、如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径 R=0. 4m在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度(1)(2)(3)E=1. 0X104N/C现有一电荷量q= + 1. 0X10-4C，质量m=0. 1kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的 P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求： 带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小；D点到B点的距离x ；DB带电体在从P开始运动到
12、落至D点的过程中的最大动能.7. 有三个质量相等，其中一个不带电，另两个带异种电荷的微粒A、B、C从两极板左侧沿中心线OO以相同的水平初速度先后垂直电场方向射入，在屏MN上的落点如图所示，且02A02C，则下列说法中正确的是（）A. 微粒A带正电，B不带电，C带负电MAO2CB. 三者运动时间t t tABCIc.三者运动加速度相等D.三者到达屏MN上时动能为EkaEEKA KC KB-I t8. 如图所示，一质量为m,电荷量为e的电子由静止开始经电压U加速后，从0点沿水平方向OA射出。如果在 电子出射后的右侧空间施加一匀强电场，恰好能使电子击中位于C处的靶面，已知0A与0C方向间的夹角为 e
13、，0C=d，则该匀强电场的电场强度可能为（）A. E = H，竖直向上d cos2 8B. E =:，竖直向下d cos2 0C.2U sin 20d，垂直于OC斜向左下方D.2U sin 20d，垂直于OC斜向右上方9、如图所示，用长为L的绝缘轻细线悬挂着一质量为m、带电荷量为+q的小球，将它们放入水平向右的匀强电场中，场强大小EV3mg3q。今将小球拉至水平方向的A点后由静止释放。(1) 试定性分析小球从A至B的运动性质，并画出小球的运动轨迹；(2) 求小球落至最低点B处时的速度大小；(3) 若小球落至最低点B处时，细线突然断开，同时使电场反向，大小不变，求小球在以后的运动过程中的最小动能
14、。10、如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强 大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力).(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子在ABCD区域内运动经历的时间和电子离开ABCD区域的位置;在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。A11、如图所示，倾角为e的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L.有若干个相同的小方块沿斜 面靠在一起，但不粘接，总长为L.将它们由静止释放，释放时下端距A为2L.当下端运动到A下面距A为L/2 时物块运动的速度达到最大.(单独研究一个小方块时可将其视为质点) 求物块与粗糙斜面的动摩擦因数； 求物块停止时的位置； 要使所有物块都能通过B点，由静止释放时物块下端距A点至少要多远？12、如图所示，两个1圆弧与直轨道组合成光滑
