江西省宜中学高中物理《专题 动能定理在静电场中的应用》导学案（无答案）新人教版选修31.doc

专题：动能定理在静电场中的应用动能定理是物理学中的重要定理之一，它不但在力学中有广泛的应用，而且在电磁学中也有广泛的应用，特别是在静电场中，由于电场力做功与路径无关，应用动能定理解题，会给我们带来极大的便利。一、动能定理：1、 内容：合外力对物体做的总功等于物体动能的变化。2、 表达式:w=1/2mv22-1/2mv123、 注意问题： （1）明确研究对象，并对研究对象进行受力分析 （2）动能定理是和过程相对应的，要明确所研究的物理过程， 弄清哪些力做功，做正功还是做负功 （3）确定这个过程初、末态所对应的动能以及合外力所做的功 二、计算电场力做功的几种方法1、 利用w=qelos计算电场力做功时，e是匀强电场的电场，los是这两点沿电场方向的距离。2、利用wabquab计算做功时，不论电场如何分布，电场力是恒力还是变力，电场力做功的大小都可以用该公式计算，式中各处量可以取绝对值，功的正、负要根据电场力的方向和位移来判断，也可将u、q的正负号代入公式进行计算，从而根据最后的结果判断功的正负。1.如图，一个质量m，带电荷q的小物体，可在水平绝缘轨道ox上运动，o端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为e，方向沿ox正向小物体以初速v0从位置x0沿ox轨道运动，受到大小不变的摩擦力f作用，且f qe设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程2. 如图所示，竖直放置的平行金属板间距为d=8cm，板间电压为u=2.0103v在其间的匀强电场中用丝线悬挂一个带负电的小球，丝线长l=6.0cm，小球质量为m=2.0g将小球拉到与悬点o等高的b点后将它无初速释放，小球摆到o点正下方的a点时速率为零求：小球的电荷量q小球下摆过程中的最大速度vm abo4.如图，水平放置的a、b两平行金属板相距h，上板a带正电，现有质量为m，带电量为+q的小球在b板下方距离为h处，以初速v0竖直向上从b板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到a板，a、b间电势差uab=？5.如图，在水平方向的匀强电场中，用长为l的绝缘细线，拴住一质量为m，带电量为q的小球，线的上端固定，开始时将细线拉成水平，突然自由释放小球，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时的速度恰好为零，问：a、b两点的电势差vab为多少？电场强度为多少？ 6 .如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心o处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点a由静止释放，小球沿细管滑到最低点b时，对管壁恰好无压力，（1）则固定于圆心处的点电荷在a b弧中点处的电场强度大小？ （2）若把o处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下场强为e的匀强电场，带电小球仍从a点由静止释放，下滑到最低点b时，小球对环的压力多大？abcoeabc7.如图所示，平行金属板a、b、c，板间均为匀强电场，一个电子以20ev的初动能从a极板的小孔中射向ab间的电场，ab间u145v，而后又进入bc间的电场，bc间的电压为u2，电子恰能到达c板，求u2的大小。8.在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于o点。把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为（如图）。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。 9、如图所示，一个v形玻璃管倒置于竖直平面内，并处于e=103伏/米，方向竖直向下的匀强电场中，一个重10-3牛，带电量为q=-210-6库的小球，从a点由静止开始运动，已知小球与管壁的摩擦系数为0.5，管长ab=bc=2米，倾角=37且管顶面有一段很短的光滑圆弧，求：小球第一次运动到b点时速度多大？小球开始运动后，第一次速度为零的位置在何处？从开始运动到最终静止，小球通过的总路程是多少？（sin37=0.6）。10一个带电荷量为q的油滴，从o点以速度v射入匀强电场中，v的方向与电场方向成角，已知油滴的质量为m，测得油滴达到运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v，求：(1) 最高点的位置可能在o点的哪一方？ove(2) 电场强度 e为多少？(3) 最高点处(设为n)与o点的电势差uno为多少？11如图所示，两块长均为l的平行金属板m、n与水平面成角放置在同一竖直平面，充电后板间有匀强电场。一个质量为m、带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射人电场，并沿虚线通过电场。下列判断中正确的是( )。a、电场强度的大小emgcos/q b、电场强度的大小emgtg/qc、液滴离开电场时的动能增量为-mgltg d、液滴离开电场时的动能增量为-mglsin12如图所示，质量为m、电量为q的带电微粒，以初速度v0从a点竖直向上射入水平方向、电场强度为e的匀强电场中。当微粒经过b点时