高三物理带电粒子在电场中的运动

《高三物理带电粒子在电场中的运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1.先确定是Q还是U不变：电容器保持与电源连接，U不变；电容器充电后断开电源，Q不变。2.据平行板电容器C=εrS/(4πkd)来确定电容的变化。3.由C=Q/U的关系判定Q、U的变化。要点一电容器的动态问题分析方法学案3电容器带电粒子在电场中的运动4.动态分析如下表1.如图6-3-2所示电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计。开关S合上充电完毕后再断开开关，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张角增大()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板间加绝缘介质C.使B板向右平移一些D.使A、B正对面积错开一些CD＊体验应用＊图6-3-22.物理模型(1)带电粒子在

2、电场中的加速(如图6-3-3)由动能定理得：qU加=1/2mv2得：。(2)带电粒子在电场中的偏转(如图6-3-4)vxt=v0t=L1/2at2=yy=1/2at2=qU偏L2/(2mdv20)vx=v0vy=at要点二带电粒子在电场中的运动图6-3-3图6-3-4①位移→vy=qU偏L/(mdv0)②速度：1.求解方法(1)从力的观点出发，应用牛顿第二定律求解。(2)从能的观点出发，应用动能定理或能量守恒定律求解。1.用正交分解法处理带电体在重力场、电场中受到的重力、电场力均为恒力，可用正交分解法。处理这种运动的基本思想与处理偏转运动是类似的，可以将此复杂的运动分解为两个互相正

3、交的比较简单的直线运动，而这两个直线运动的规律我们是可以掌握的，然后再按运动合成的观点去求出复杂运动的有关物理量。2.用能量的观点处理从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时，在对带电粒子受力情况和运动情况进行分析的基础上，再考虑恰当的规律解题。如果选用动能定理，要分清有几个力做功，做正功还是负功，是恒力做功还是变力做功，以及初、末状态的动能；如果选用能量守恒定律解题，要分清有多少种形式的能参与转化，哪种能量增加，哪种能量减少，并注意电场力做功与路径无关。名师支招：运动学公式只适用于处理匀强电场中的运动问题，而能量观点更具有普适性，所以要随时关注用能量的观点处理带电粒子在电场或复合场中

4、的运动问题，尤其是复合场中不规则曲线运动问题。要点三带电体在重力场、电场中的运动2.［2009年高考福建理综卷］如图6-3-5，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1；(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为

5、vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W；(3)从滑块静止释放瞬间开始计时，请在图6-3-6中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。(本小题不要求写出计算过程)【答案】(1)(2)(3)见图图6-3-5图6-3-6＊体验应用＊【例1】［2009年高考福建理综卷］如图6-3-7所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于

6、电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()A.带点油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带点油滴的电势能将减少D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大热点一平行板电容器的动态分析B【名师支招】(1)由C=εrS/(4kπd)，C=Q/U及平行板电容器的带电量不变，可方便地分析场强变化情况。(2)P点电势的变化情况，依据电势的定义分析判断，这是分析电势的最基本方法。【解析】本题考查电容器、电势、电势能等知识，主要考查学生的理解、推理能力。电容器与电源相连，当上极板上移时，板间距离d增大，场强E=U/d减小，电场力减小，带电粒子将向下

7、运动，A错；由U=Ed知，P与下极板电势差减小，P点电势降低，B对；由EP=qφ知，粒子带负电，电势能增加，C错；由C=Q/U知C减小，U不变，Q将减小，D错。图6-3-71如图6-3-8所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。在两极板间有一点P，用E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，φ表示P点的电势。若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则()A.U变小，E不变B.E变大，φ变大C.U变小，φ不变D.U不变，φ不变AC图6-3