高三物理电场8

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1、电场&带电粒子(带电体)在匀强电场中的直线运动问题一、热点透析1.做直线运动的条件(1)粒子所受合外力尸合=0,粒子或静止，或做匀速直线运动。(2)粒子所受合外力尸合H0,且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。2.用动力学观点分析3.用功能观点分析带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带屯粒子动能的增量.匀强电场中：H—qEd=非匀强电场中：If—qU=氐一&=器说一苏7说.二、典例剖析【例】在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一带电油滴，电容器两板间距为d当平行板电容器的电压为弘时，油滴保持静止状态，

2、如图示。当给电容器突然充电使其电压增加△仏时，油滴开始向上运动；经时间△方后，电容器突然放电使其电压减少△仏，乂经过时间△乙油滴恰好凹到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计。重力加速度为小求：(1)带电油滴所带电荷量与质量Z比；(2)第一个△广与第二个△广时间内油滴运动的加速度大小之比。，•带屯油滴【拓展延伸】在例2屮求△"与△仏Z比。【备选】如图示，一带电荷量为+s质量为/〃的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止•重力加速度取g,sin37°=0.6

3、,cos37°=0.8.求：(1)水平向右的电场的电场强度；(2)若将电场强度减小为原来的1/2,物块的加速度是多大？(3)电场强度变化后物块下滑距离0时的动能.三、规律方法1・带电体重力是否计入的判断(1)微观粒子(如电子、质子、离子等)和无特别说明的带电粒子，一般都不计重力(并不是忽略质量)；(2)带电微粒(如油滴、液滴、尘埃、小球等)除有特别说明或暗示外，--般要考虑重力；(3)原则上，所有未明确交代的带电体，都应根据题设运动状态和过程，反推是否计重力(即隐含条件)。规律方法2•带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法_【变式训练2](2016•安徽池州联考)如

4、图示，匀强电场水平向左，带正电的物体沿绝缘、粗糙水平板向右运动，经A点时动能为100J,到〃点时动能减少到80J,减少的动能中有12J转化为电势能，则它再经过〃点吋，动能大小是()A.4JB.16JC.32JD.64JEYV►AB【跟踪训练】如图所示，板长L=4cm的平行板电容器，板间距离43cm,板与水平线夹角0=37。，两板所加电压为6=100V。有一带负电液滴，带电荷量为^=3X10-,0C,以％=lm/s的水平速度自力板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从〃板边缘水平飞岀(取尸10m/s‘，sina=0.6,cosa=0.8)o求：(1)液滴的质量；(2

5、)液滴飞出时的速度。【跟踪训练】如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为刃=0.2kg、带电荷量为g=+2.0X10—6C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数“=0.1.从广=0时刻开始，在空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右为正方向，呂取10m/s2)・求：(1)在第15s末小物块的速度大小；(2)在0〜15s内小物块的位移大小£/(x10$N/C)24.6.8m.q『〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃///“〃〃/〃〃/屮【真题】(2014•安徽卷，22)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C,极板间距离为

6、R,上极板正中有一小孔。质量为/〃，电荷量为+q的小球从小孔正上方高力处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)。求：(1)小球到达小孔处的速度；⑵极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(1)小球从开始下落运动到下极板处的时间。