《高三物理一轮复习专题：电场中的力学问题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理一轮复习专题：电场中的力学问题课件（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电场中的力学问题电场中的力学问题研究对象分类研究对象分类:基本粒子：基本粒子：电子、质子、电子、质子、粒子等，粒子等，重力比电场力小的多，重力比电场力小的多，重力可略去不计重力可略去不计带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等质量带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等质量较大，一般重力不能忽略较大，一般重力不能忽略规律方法引导：规律方法引导：1.1.处理电场中力学问题的原则：处理电场中力学问题的原则：力学中所学过的力学规律在力学中所学过的力学规律在电学中全部适用电学中全部适用在对物体进行受力分析时应注意到除在对物体进行受力分析时应注意到除重力、弹力、摩擦力外还应考虑到电重力、弹力、摩擦力外还应考虑到电场力等场力
2、等2.2.研究带电体在电场中的运动，与力学中研研究带电体在电场中的运动，与力学中研 究物体运动的方法相同，主要物理规律有：究物体运动的方法相同，主要物理规律有：牛顿运动定律结合运动学公式牛顿运动定律结合运动学公式动能定理动能定理能量守恒定律能量守恒定律运动的合成和分解运动的合成和分解3.3.研究带电体在非匀强电场中运动研究带电体在非匀强电场中运动要注意电场分布的对称性。要注意电场分布的对称性。如：场强的大小、方向的对称特点。如：场强的大小、方向的对称特点。注意到应用等势线或等势面的特点。注意到应用等势线或等势面的特点。例例1.如图所示，空中固定电量均为如图所示，空中固定电量均为+Q的两个等量的
3、两个等量同种点电荷，两电荷在同一水平线上相距为同种点电荷，两电荷在同一水平线上相距为r，MN为两电荷连线的竖直中垂线，一质量为为两电荷连线的竖直中垂线，一质量为m带负带负例题讲解部分：例题讲解部分：NPQMOmgFmgF1.带电体在非匀强电场中运动分析带电体在非匀强电场中运动分析电的小球自电的小球自MN上某点由静上某点由静止开始下落，运动到止开始下落，运动到P点时点时速度大小为速度大小为V，加速度大小，加速度大小为为3g/2，PO=OQ=h。求：。求：小球运动到小球运动到Q点时的速度和点时的速度和加速度大小各为多大？加速度大小各为多大？NPQMOmgFmgF2、带电体在匀强电场和重力场、带电体
4、在匀强电场和重力场的复合场中运动分析的复合场中运动分析处理方法：处理方法：正交分解法正交分解法 等效等效“重力重力”法（合力场）法（合力场）例例2.如图所示坐标系如图所示坐标系xoy位于竖直平面内，在该位于竖直平面内，在该区域内有场强为区域内有场强为E、方向沿、方向沿x轴正方向的匀强电轴正方向的匀强电场，一个质量为场，一个质量为m，电荷量为，电荷量为q的带正电的微粒，的带正电的微粒，在在xoy平面内从原点平面内从原点O以以v的速度进入电场，的速度进入电场，v的的方向与方向与x轴正向成轴正向成370角，已知微粒受的电场力角，已知微粒受的电场力为其重力的为其重力的3/4，经一段时间后，带电微粒运动
5、，经一段时间后，带电微粒运动到到x轴上的轴上的p点，求点，求(1)电微粒由原点电微粒由原点O运动到点运动到点P的时间。的时间。(2)P点到原点点到原点O的距离。的距离。vyxpo思考：本题能否用等效重力法解？思考：本题能否用等效重力法解？vyxpmgEq例例3一条长为一条长为L的细线上端固定在的细线上端固定在O点，下端系点，下端系一个质量为一个质量为m的小球，将它置于一个很大的匀的小球，将它置于一个很大的匀强电场中，电场强度为强电场中，电场强度为E，方向水平向右，已，方向水平向右，已知小球在知小球在B点时平衡，细线与竖直线的夹角为点时平衡，细线与竖直线的夹角为，如图所示，求：，如图所示，求：(
6、1)当悬线与竖直方向的夹角为多大时，才能当悬线与竖直方向的夹角为多大时，才能使小球由静止释放后，细线到竖直位置时，使小球由静止释放后，细线到竖直位置时，小球速度恰好为零。小球速度恰好为零。(2)当细线与竖直方向成当细线与竖直方向成角时，至少要给小球角时，至少要给小球一个多大的速度，才能使小球做完整的圆周一个多大的速度，才能使小球做完整的圆周运动？运动？o EmoEmEqmgF合合F合合EqmgoEmv15.两平行金属板间所加电压随时间变化的规两平行金属板间所加电压随时间变化的规律如图所示，大量质量为律如图所示，大量质量为m、带电量为、带电量为e的电的电子由静止开始经电压为子由静止开始经电压为U
7、0的电场加速后连续的电场加速后连续不断地沿两平行金属板间的中线射入，若两不断地沿两平行金属板间的中线射入，若两板间距恰能使所有电子都能通过且两极长板间距恰能使所有电子都能通过且两极长度使每个电子通过两板均历时度使每个电子通过两板均历时3t0，电子所受，电子所受重力不计，试求：重力不计，试求：电子通过两板时侧向位电子通过两板时侧向位移的最大值和最小值移的最大值和最小值侧向位移最大和最侧向位移最大和最小的电子通过两板后的动能之比小的电子通过两板后的动能之比uU02t04t0t03t05t0t0学生练习学生练习1.1.一个劲度系数为一个劲度系数为k、由绝缘材料制成的轻弹簧，、由绝缘材料制成的轻弹簧，
8、一端固定，另一端与质量为一端固定，另一端与质量为m、带正电荷电量为、带正电荷电量为q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上. .当加上如当加上如图所示的场强为图所示的场强为E的匀强电场后，小球开始运动，的匀强电场后，小球开始运动，下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) ) ( (A) )球的速度为零时，弹簧伸长球的速度为零时，弹簧伸长Eq/ /k( (B) )球作简谐运动，振幅为球作简谐运动，振幅为Eq/ /k( (C) )运动过程中，小球的机械能守恒运动过程中，小球的机械能守恒( (D) )运动过程中，小球电势能、动能和弹性势能相运动过程中，小球电势能、
9、动能和弹性势能相 互转化互转化 E B、D2.2.如如图图所所示示，三三个个质质最最相相等等的的，分分别别带带正正电电、负负电电和和不不带带电电的的小小球球，以以相相同同速速率率在在带带电电平平行行金金属属板板的的P点点沿沿垂垂直直于于电电场场方方向向射射入入电电场场，落落在在A、B、C三三点，则点，则( () ) (A)(A)落到落到A A点的小球带正电、落到点的小球带正电、落到B B点的小球带负电、点的小球带负电、 落到落到C C点的小球不带电点的小球不带电( (B) )三小球在电场中运动时间相等三小球在电场中运动时间相等( (C) )三小球到达正极板的动能关系是三小球到达正极板的动能关系
10、是 EkAEkBEkC( (D) )三小球在电场中的加速度关系是三小球在电场中的加速度关系是aCaBaAPAvBC-+D3. .如如图图所所示示，半半径径为为r的的绝绝缘缘光光滑滑网网环环固固定定在在竖竖直直平平面面内内，环环上上套套有有一一个个质质量量为为m、带带正正电电的的珠珠子子，空空间间存存在在水水平平向向右右的的匀匀强强电电场场，珠珠子子所所受受的的电电场场力力是是其其重重力力的的3/ /4倍倍，将将珠珠子子从从环环上上最最低低位位置置A点点由由静静止止释释放放，那那么么珠珠子子所所能能获得的最大动能是多少获得的最大动能是多少? ?AOrE4如图所示一平行板电容器的板长如图所示一平行板电容器的板长L4cm，板，板间距离间距离d3cm，倾斜放置，使板面和水平方向的，倾斜放置，使板面和水平方向的夹角夹角370，若两板间所加电压，若两板间所加电压U100v，带电，带电量量q310-10C的微粒以的微粒以v00.5m/s的速度自的速度自A板的板的左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从并恰好从B板右边缘水平飞出，求带电微粒的质板右边缘水平飞出，求带电微粒的质量和飞出电场时的速率（忽略边缘效应，量和飞出电场时的速率（忽略边缘效应，g10m/s2）AB谢谢谢！谢！
