课件38张PPT。第一章 电场习题课 带电粒子在电场中的运动学习目标 1.会利用动力学和功能观点分析带电粒子在电场中的直线运动. 2.会利用运动的合成与分解方法分析带电粒子在电场中的类平抛运动. 3.会分析带电粒子在交变电场及复合场中的运动.内容索引 题型探究 达标检测 1题型探究一、带电粒子在电场中的直线运动 1.带电粒子在电场中做直线运动 (1)匀速直线运动：此时带电粒子受到的合外力一定等于零,即所受到的电场力与其他力平衡. (2)匀加速直线运动：带电粒子受到的合外力与其初速度方向同向. (3)匀减速直线运动：带电粒子受到的合外力与其初速度方向反向. 2.讨论带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法 (1)力和加速度方法———牛顿运动定律、匀变速直线运动公式； (2)功和能方法———动能定理； (3)能量方法———能量守恒定律.例1 如图1所示,水平放置的A、B两平行板相距h,上板A带正电,现有质量为m、带电荷量为＋q的小球在B板下方距离B板为H处,以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场. (1)带电小球在板间做何种运动？图1答案解析做匀减速直线运动 带电小球在电场外只受重力的作用做匀减速直线运动, 在电场中受重力和静电力作用做匀减速直线运动.(2)欲使小球刚好打到A板,A、B间电势差为多少？答案解析 整个运动过程中重力和静电力做功,由动能定理得二、带电粒子在电场中的类平抛运动 1.分析带电粒子在电场中做类平抛运动的方法：利用运动的合成与分解把曲线运动转换为直线运动.利用的物理规律有：牛顿运动定律结合运动学公式、动能定理、功能关系等. 2.分析此类问题要注意：粒子在哪个方向不受力,在哪个方向受电场力,粒子的运动轨迹向哪个方向弯曲.例2 长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电荷量为＋q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴左极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从右极板边缘射出,射出时速度恰与右极板成30°角,如图2所示,不计粒子重力,求： (1)粒子末速度的大小；图2答案解析 粒子离开电场时,合速度与水平方向夹角为30°,由几何关系得合速度：(2)匀强电场的场强；答案解析 粒子在匀强电场中做类平抛运动, 在水平方向上：L＝v0t,在竖直方向上：vy＝at,由牛顿第二定律得：qE＝ma(3)两板间的距离.答案解析 粒子做类平抛运动,三、带电粒子在交变电场中的运动 例3 在如图3所示的平行板电容器的两板A、B上分别加如图4甲、乙所示的两种电压,开始B板的电势比A板高.在电场力作用下原来静止在两板中间的电子开始运动.若两板间距足够大,且不计重力,试分析电子在两种交变电压作用下的运动情况,并画出相应的v－t图象.图3甲 乙图4答案解析见解析 t＝0时,B板电势比A板高,在电场力作用下,电子向B板(设为正向)做初速 度为零的匀加速直线运动.(a) (b)1.当空间存在交变电场时,粒子所受电场力方向将随着电场方向的改变而改变,粒子的运动性质也具有周期性. 2.研究带电粒子在交变电场中的运动需要分段研究,并辅以v－t图象.特别注意带电粒子进入交变电场时的时刻及交变电场的周期.针对训练1 (多选)带正电的微粒放在电场中,场强的大小和方向随时间变化的规律如图5所示.带电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动,则下列说法中正确的是 A.微粒在0～1 s内的加速度与1～2 s内的加速度相同 B.微粒将沿着一条直线运动 C.微粒将做往复运动 D.微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同答案解析√图5√ 设微粒的速度方向、位移方向向右为正,作出微粒的v－t图象如图所示.由图可知B、D选项正确.四、带电粒子在电场(复合场)中的圆周运动 例4 如图6所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与环面平行.一电荷量为＋q、质量为m的小球穿在环上,可沿 ... ...
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