高三物理 带电粒子在电场中曲线运动学案

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1、《带电粒子在电场中的曲线运动》学案【问题引人】长为L的轻绳的一端固定在O点，另一端拴一个质量为m的小球当绳竖直时小球静止，现给小球一水平初速度v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好过最高点，则下列说法中正确的是：（）A.小球过最高点时速度为零B.小球开始运动时绳对小球的拉力为mC.小球过最高点时绳对小的拉力mgD.小球过最高点时速度大小为（思考）在圆周运动过程中，小球在哪一点速度最大？哪一点速度最小？怎么判断的？（结论）点速度最大，点速度最小；原因：。探究1:带电粒子在电场中的圆周运动1、半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m，带正电的珠子

2、，空间存在水平向右的匀强电场，如图示，珠子所受静电力是其重力的3/4倍，将珠子从环上最低位置A点静止释放，则（1）珠子所能获得的最大动能是多大？（2）珠子对环的最大压力是多大？A·【点拨】如何寻找圆周运动中的“速度最大点”：，“速度最小点”：。2、如图所示，一绝缘细圆换环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为+q，质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度为VA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则速度VA=_________，当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的

3、作用力NB=_________。3、如图所示，已知水平放置的平行金属板间有匀强电场。一根长l的绝缘细绳一端固定在O点，另一端系有质量为m并带有一定电荷的小球。小球原来静止在C点，当给小球一个水平冲量后，它可以在竖直面内绕O点做匀速圆周运动。若将两板间的电压增大为与原来的3倍，求：要使小球从C点开始在竖直面内绕O点做圆周运动，至少要给小球多大的水平初速度？在这种情况下，小球在运动过程中细绳所受的最大拉力是多大？4、如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，以带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑，沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动

4、。已知小球所受到电场力是其重力的3/4，圆环半径为R，斜面倾角为θ=53°，SBC=2R。若使小球在圆环内能作完整的圆周运动，h至少为多少？5、如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一绝缘轻细线一端固定于O点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动。小球的带电量为q，质量为m，绝缘细线长为L，电场的场强为E，若带电小球恰好能通过最高点A，则在A点时小球的速率v1为多大？小球运动到最低点B时的速率v2为多大？运动到B点时细线对小球的拉力为多大？探究2:带电粒子在电场中的抛线运动6、带电粒子质量为m,电荷量为q,以竖直向上的初速度V0自A处进入方向水平向右的匀强

5、电场中，当带电粒子到达B处时，速度大小为2V0，方向水平向右，问：（1）该粒子带何种电荷？它从A到B运动多长时间？（2）该电场的场强E多大？（3）A、B两点的电势差多大？【点拨】关键在于弄清实际运动可分解为两个分运动，分运动具有性、性，并结合牛顿定律和能量主线解题。7、如图所示，电子的电荷量为e，质量为m，以v0的速度沿与场强垂直的方向从A点飞入匀强电场，并从另一侧B点沿与场强方向成150°角飞出。求A、B两点间的电势差。8、如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q的油滴，从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴

6、到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v/2，问:(1)电场强度E为多大?(2)A点至最高点的电势差为多少?9、如图所示，一个带负电的油滴以初速v0从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在()(A)P点的左上方(B)P点的右上方(C)P点的正上方(D)上述情况都可能10、质量为m、带电荷量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度水平抛出，在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管上口距地面h/2，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场，如图

7、所示。求：（1）小球初速；（2）电场强度E的大小；（3）小球落地时的动能。探究3：带电粒子在电场中的椭圆运动11、如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点，电子在从M经P到达N点的过程中（）A.速率先增大后减小B.速率先减小后增大C.电势能先减小后增大D.电势能先增大后减小【点拨】此类问题要类比行星运动，运用开普勒运动定律。-q1P-q2O+Q12、如图所示，某点O处固定点电荷+Q，一个带电为-q1的点电荷以O点为圆心做匀速圆周运动，另一带电为-q2的点电荷以O为焦点做椭圆轨

8、道运动，两