带电粒子在电场中的运动.ppt

专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 库仑定律、电场强度、点电荷的场强 电势差 带电粒子在匀强电场中的运动 匀强磁场中的安培力、洛伦兹力公式 带电粒子在匀强磁场中的运动 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 本专题专题 主要涉及电场电场 和磁场场的基本性质质及描述，电电 场对场对 粒子及磁场对电场对电 流和粒子的作用力特点及规规律从 近几年的高考考点分布看，题题型以计计算题为题为 主，试题侧试题侧 重于考查带电查带电 粒子在匀强电场电场 中的运动动(平行板电电容器中) 和带电带电 粒子在有界磁场场中的运动动；粒子在电场电场 、磁场场和 重力场场以及磁、电电、重三场场所形成的复合场场中的运动问动问 题题，大多数是综综合性试题试题 ，以突出力学的知识识、规规律、 方法的灵活运用，突出联联系实际实际 的典型模型 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 1电场电场 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 2.磁场场 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 友情提示 若一条直线线上有三个点电电荷，均因相互作 用而平衡，则则其电电性及电电量的定性分布为为“两同夹夹异，两 大夹夹小” 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 警示 若空间间的电场电场 是由几个“场场源”共同激发发的， 则则空间间中某点的电场电场 强度等于每个“场场源”单单独存在时时所 激发发的电场电场 在该该点的场场强的矢量和叠加原理 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 2场场强的方向：正电电荷的受力方向；负电负电 荷受力的 反方向；电场线电场线 的切线线方向；电势电势 降低最快的方向 友情提示 电场电场 强度的大小和方向都可利用电场线电场线 形 象地描绘绘出来，因此看“线线”即可识识“场场”但电场线电场线 不一 定是电电荷的运动轨动轨 迹 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 电势电势 高低的判别别： (1)电场线电场线 法，顺顺着电场线电势电场线电势 越来越低； (2)电场电场 力做功法，正电电荷仅仅在电场电场 力作用下移动动， 电场电场 力做正功，电电荷由高电势电势 移向低电势处电势处 ； (3)电势电势 能法，正电电荷在高电势处电势电势处电势 能大，负电负电 荷 在低电势处电势电势处电势 能大 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 3电势电势 能：Epq. 电势电势 能大小的比较较： (1)做功法：电场电场 力做正功，电势电势 能减小；克服电场电场 力做功，电势电势 能增加即W电场 电场 Ep1Ep2. (2)电场线电场线 法：正电电荷顺顺着电场线电场线 移动动，电势电势 能越来 越小；负电负电 荷顺顺着电场线电场线 移动动，电势电势 能越来越大 (3)正电电荷：电势电势 能正负负跟电势电势 的正负负相同； 负电负电 荷：电势电势 能的正负负跟电势电势 的正负负相反 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 警示 (1)电势电势 差的大小与零电势电势 点的选选取无关，而 电势则电势则 与之有关 (2)电势电势 与电场电场 强度的大小没有必然的联联系某点的 电势为电势为 零，电场电场 强度可以不为为零，反之亦然 (3)沿电场电场 方向电势电势 逐渐渐降低，且电场线电场线 与等势势面处处 处处垂直，即“线线”也可识识“势势” (4)匀强电场电场 中，任意两点连线连线 中点的电势电势 等于这这两 点的电势电势 的平均值值在电场线电场线 方向上电势电势 差与距离成正 比 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 四、电场电场 力做功的计计算方法 1WFscos，常用于匀强电场电场 ，即FqE恒定 2WABqUAB，适用于任何电场电场 q、UAB可带带正负负 号运算，结结果的正负负可反映功的正负负；也可带带数值值运算， 但功的正负负需结结合移动电动电 荷的正负负，A、B两点电势电势 的高 低另行判断 友情提示 电场电场 力做功与路径无关，只与初末位置的 电势电势 差有关 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 3功能关系：电场电场 力做功的过过程就是电势电势 能和其他 形式的能量转转化过过程，且WE其他 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 友情提示 关于平行板电电容器的讨论问题讨论问题 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 2偏转转带电带电 粒子以速度v0垂直于电场线电场线 方向飞飞 入匀强电场电场 处处理方法：类类似平抛运动动的分析方法 沿初速度方向的匀速直线线运动动：xv0t 沿电场电场 力方向的初速度为为零的匀加速直线线运动动： 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 友情提示 当不同粒子由静止经经同一电场电场 加速进进入同 一电场电场 偏转时转时 ，可推出它们们的偏转转位移和偏转转角度相同 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 警示 是否需考虑带电虑带电 体的重力？ (1)基本粒子：如电电子、粒子、离子等，除有说说明或 暗示以外，一般不考虑虑重力 (2)带电颗带电颗 粒：如液滴、油滴、尘尘埃、小球等，除有 说说明或暗示以外，一般都需考虑虑重力 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 例1 (2011江苏苏)一粒子从A点射入电场电场 ，从B点射 出，电场电场 的等势势面和粒子的运动轨动轨 迹如图图所示，图图中左 侧侧前三个等势势面彼此平行，不计计粒子的重力下列说说法正 确的有( ) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) A粒子带负电带负电 荷 B粒子的加速度先不变变，后变变小 C粒子的速度不断增大 D粒子的电势电势 能先减小，后增大 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 答案 AB 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) (2011课标课标 全国)一带负电带负电 荷的质质点，在电场电场 力作用 下沿曲线线abc从a运动动到c，已知质质点的速率是递递减的关 于b点电场电场 强度E的方向，下列图图示中可能正确的是(虚线线 是曲线线在b点的切线线)( ) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 答案 D 解析 做曲线线运动动的物体，速度的方向沿该该点的 切线线方向，而物体做曲线线运动动的条件是合外力与速度不共 线线，选项选项 A错误错误 ；负电负电 荷受力的方向与该该点场场强方向相 反，并且轨轨迹曲线应线应 向力的方向弯曲，选项选项 C错误错误 ；质质点 从a到c减速，故电场电场 力的方向与速度方向的夹夹角为钝为钝 角， 选项选项 B错误错误 而D正确. 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 例2 如图图甲所示，真空中相距d5cm的两块块平行 金属板A、B与电电源连连接(图图中未画出)，其中B板接地(电势电势 为为零)，A板电势变电势变 化的规规律如图图乙所示将一个质质量为为m 2.01027kg，电电量为为q1.61019C的带电带电 粒子从紧紧 临临B板处释处释 放，不计计重力求 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 总结评总结评 述 粒子的运动动方向由粒子的速度和所受电电 场场力共同决定，当电场电场 的方向发发生变变化时时，粒子的运动动 方向不一定发发生变变化要注意粒子的运动动性质质及运动轨动轨 迹的分析 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) (2011福建)反射式速调调管是常用的微波器件之一，它 利用电电子团团在电场电场 中的振荡荡来产产生微波，其振荡荡原理与 下述过过程类类似如图图所示，在虚线线MN两侧侧分别别存在着方 向相反的两个匀强电场电场 ，一带电带电 微粒从A点由静止开始， 在电场电场 力作用下沿直线线在A、B两点间间往返运动动已知电电 场场强度的大小分别别是E12.0103N/C和E24.0103N/C， 方向如图图所示，带电带电 微粒质质量m1.01020kg，带电带电 量q 1.0109C，A点距虚线线MN的距离d11.0cm，不计带计带 电电微粒的重力，忽略相对论对论 效应应求： 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) (1)B点距虚线线MN的距离d2； (2)带电带电 微粒从A点运动动到B点所经历经历 的时间时间 t. 答案 (1)0.50m (2)1.5108s 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 例3 (2011济济南模拟拟)长为长为 L的平行金属板水平放置 ，两极板带带等量的异种电电荷，板间间形成匀强电场电场 ，一个 带电带电 荷量为为q、质质量为为m的带电带电 粒子，以初速度v0紧贴紧贴 上极板垂直于电场线电场线 方向进进入该电场该电场 ，刚刚好从下极板边边 缘缘射出，射出时时末速度恰与下极板成30角，如图图所示， 不计计粒子重力，求： 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) (1)粒子末速度的大小； (2)匀强电场电场 的场场强； (3)两板间间的距离 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) (2011安徽)图图(a)为为示波管的原理图图如果在电电极YY 之间间所加的电压图电压图 按图图(b)所示的规规律变变化，在电电极XX 之间间所加的电压电压 按图图(c)所示的规规律变变化，则则在荧荧光屏上 会看到的图图形是( ) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 答案 B 解析 0时时刻，在YY方向上位移为为零，在XX方向 上位移为负为负 的最大值值；在t1时时刻，在YY方向上位移为为零 ，在XX方向上位移为为零；在t1/2时时刻，在YY方向上位移 为为正的最大值值，故B图图正确. 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 例4 (2011浙江)如图图甲所示，静电电除尘尘装置中有一 长为长为 L、宽为宽为 b、高为为d的矩形通道，其前、后面板使用绝绝 缘缘材料，上、下面板使用金属材料图图乙是装置的截面图图 ，上、下两板与电压电压 恒定的高压压直流电电源相连连质质量为为m 、电电荷量为为q、分布均匀的尘尘埃以水平速度v0进进入矩形 通道，当带负电带负电 的尘尘埃碰到下板后其所带电带电 荷被中和， 同时时被收集通过调过调 整两板间间距d可以改变变收集效率.当d d0时时为为81%(即离下板0.81d0范围围内的尘尘埃能够够被收集) 不计尘计尘 埃的重力及尘尘埃之间间的相互作用 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) (1)求收集效率为为100%时时，两板间间距的最大值值dm； (2)求收集效率与两板间间距d的函数关系； (3)若单单位体积积内的尘尘埃数为为n，求稳稳定工作时单时单 位时时 间间下板收集的尘尘埃质质量M/t与两板间间距d的函数关系，并 绘绘出图线图线 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 专题四专题四 电场和磁场电场和磁场 走向高考 二轮专题复习 物理(新课标 版) 当减小两板间间距时时，能够够增大电场电场 强度，提高装置 对尘对尘 埃的收集效率收集效率恰好为为100%时时，两板间间距 即为为dm，如果进