高考物理大一轮复习 第七章 静电场 能力课 带电粒子在电场中运动的综合问题课件 新人教版

能力课带电粒子在电场中运动的综合问题能力课带电粒子在电场中运动的综合问题电场中的力、电综合问题电场中的力、电综合问题Aab BEaEbCEaEb DWaWb图图1解析解析由图乙可知，粒子做加速度减小，速度增大的直线运动，由图乙可知，粒子做加速度减小，速度增大的直线运动，故可知从故可知从a到到b电场强度减小，粒子动能增大，电势能减小，电电场强度减小，粒子动能增大，电势能减小，电场力方向由场力方向由a指向指向b，电场线方向由，电场线方向由b指向指向a，b点电势高于点电势高于a点电点电势，故正确答案为势，故正确答案为B、D。答案答案BD根据根据vt图象的速度变化、斜率变化图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的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。确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。方法技巧方法技巧图图2A两点电荷一定都带负电，但电荷量不一定相等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试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处Dt2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零解析解析由由vt图可知图可知t2时刻运动方向改变，且图线斜率不为零，时刻运动方向改变，且图线斜率不为零，则加速度不为零，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，探电荷的动能转化为电势能，t2时刻电势能最大，时刻电势能最大，C错误，错误，D正正确；试探电荷沿直线向上运动，则其所受电场力的方向沿确；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，等，A错误，错误，B正确。正确。答案答案BD图图3(1)求电场强度的大小；求电场强度的大小； (2)求运动过程中小球的最小动能；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小球动能与在A点时的动能相等？此时小球距点时的动能相等？此时小球距A点多远？点多远？解析解析(1)小球在小球在A点动能最大，在点动能最大，在B点动能最小，从点动能最小，从A点运动到点运动到B点的过程，根据动能定理有点的过程，根据动能定理有2qELEk得得E4104 N/C分析力电综合问题的两种思路分析力电综合问题的两种思路(1)动力学的观点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。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。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。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。运用能量守恒定律，注意题目中有哪些形式的能量出现。方法技巧方法技巧图图4(1)要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点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，滑块应在水平轨道上离上离N点多远处释放？点多远处释放？(2)这样释放的滑块通过这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？点时对轨道压力是多大？(P为半圆轨为半圆轨道中点道中点)(3)小滑块经过小滑块经过C点后最后落地，落地点离点后最后落地，落地点离N点的距离多大？落地点的距离多大？落地时的速度是多大？时的速度是多大？带电粒子在交变电场中的运动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；内小物块的位移大小；(2)23 s内电场力对小物块所做的功。内电场力对小物块所做的功。图图5答案答案(1)47 m(2)9.8 J图图6答案答案A图图7A带电粒子将始终向同一个方向运动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末带电粒子回到原出发点C3 s末带电粒子的速度为零末带电粒子的速度为零D03 s内，电场力做的总功为零内，电场力做的总功为零答案答案CD图图8答案答案B图图9答案答案BC图图10(1)在在t0.06 s时刻发射电子，电子打在荧光屏上的何处？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？荧光屏上有电子打到的区间有多长？答案答案(1)O点上方点上方13.5 cm处处(2)30 cm1(2017长春模拟长春模拟)(多选多选)如图如图11甲所示，甲所示，A、B是一对平行金属是一对平行金属板。板。A板的电势板的电势A0，B板的电势板的电势B随时间的变化规律如图随时间的变化规律如图乙所示。现有一电子从乙所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，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，则电子的初速度和重力的影响均可忽略，则()图图11答案答案BC2(2016镇江一模镇江一模)(多选多选)一个带电粒子在电场中仅在静电力作一个带电粒子在电场中仅在静电力作用下做直线运动，取该直线为用下做直线运动，取该直线为x轴，初始位置轴，初始位置O为坐标原总，为坐标原总，其电势能其电势能Ep与坐标与坐标x的关系如图的关系如图12所示，则下列关于直线上各所示，则下列关于直线上各点的场强点的场强E、粒子运动的速度、粒子运动的速度v、动能、动能Ek、加速度、加速度a与与x的关系的关系图象中，合理的是图象中，合理的是 ()图图12解析解析电势能变化看电场力做功，有电势能变化看电场力做功，有EpEqx，由，由Epx图象图象的斜率为定值，说明电场为匀强电场，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，力为恒力，加速度为定值，做匀变速运动，B、D选项错误；根选项错误；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，移均匀变化，C项正确。项正确。答案答案AC(1) 无电场时，小球到达无电场时，小球到达A 点时的动能与初动能的比值；点时的动能与初动能的比值； (2) 电场强度的大小和方向。电场强度的大小和方向。图图13在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的，设直线匀的，设直线OB上的上的M点与点与A点等电势，点等电势，M与与O点的距离为点的距离为x，如图，则有，如图，则有