高考物理复习带电粒子在电场中的运动进阶

带电粒子在电场中的平衡问题和直线运动1、 物质观念1. 对带电粒子的认识本节涉及的带电粒子通常有两种:一种是微观粒子，如等，一般不计重力;另一种是带电质点，如等，一般考虑重力。2. 对场的认识。（1）熟悉各种典型电场。 （2）要看到没有学物理的人看不到的东西，电荷周围有电场，平行板电容器之间有匀强电场，要把电场这种看不见的物质用电场线描绘出来。二、运动与相互作用观念1.若带电粒子在电场中所受合力为零时，粒子将保持状态或状态。2.若带电粒子做非匀速直线运动则合力与速度方向要么相同，要么相反，但一定在同一条直线上。三、能量观念1.电势能：，注意q的正负须带入公式。2.电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。3.若只有电场力做功，电势能和动能之和守恒。阶1.平衡1-1.水平放置的两平行金属板间有一匀强电场，已知两板间距离d5cm，有一质量为m1.010-9kg、带负电的液滴悬浮其中，其带电量q-5.010-12C。要使该液滴处于静止状态，（1） 【习惯养成】请画出平行板电容器上的电荷分布以及对应的电场。（2） 【习惯养成】请画出液滴的受力分析图。（请注意运动状态是静止，作图要大方，相等的力要画的一样长，每一个力都要标出对应的名称）（3） 两极间匀强电场的场强？1-2. 2017年北京卷（改编）E37.如图所示，长l=1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角=37。已知小球所带电荷量q=1.0106 C，匀强电场的场强E=3.0103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8.，求：（1） 【基础夯实】小球所受电场力F的大小。（2） 【习惯养成】请画出小球的受力分析图，并作出力的合成/分解图。（请注意运动状态是静止，作图要大方，相等的力要画的一样长，每一个力都要标出对应的名称）（3） 【观念形成】请根据运动与相互作用观念，列出力的关系式，求出小球的质量m。（4）改为将绳子剪断，受力如何？小球将做什么运动？阶2.带电粒子在电场中的直线运动（单过程）2-1匀变速直线如图，两平行极板之间的距离为d，板间电压为U，有一电荷量为e、质量为m的电子，以初速度V0从左侧极板附近加速，（1） 【习惯养成】请画出两极板间的匀强电场。（2） 【习惯养成】请画出电子的受力，并说明电子的运动性质。（3）求:电子的加速度和到达右侧极板时的速度。（4）思考：求电子到达右侧极板时速度还可以从能量观念来考虑，请尝试一下。2-2.非匀变速直线上述问题中，如果两极板是其他形状，例如图4所示电场，中间的电场不再均匀，上面的结果是否仍然适用?为什么?【习惯养成】此时电子做非匀变速直线运动，匀变速直线运动公式已经不适合。解决这类问题可以考虑能量观念这时候如何求粒子到达右侧极板时的速度呢？阶3.带电粒子在电场中的直线运动（多过程）3-1匀变速直线（多过程）如图甲所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，开始A板的电势比B板高，此时两极中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动。设电子在运动中不与极板发生碰撞，向A板运动时为速度的正方向。（1）【习惯养成】分阶段画出AB间的匀强电场，并画草图分析电子的运动性质。(2)下面图像中能正确反映电子速度变化规律的是(2) 如果是T/4时刻释放该电子，你觉得电子速度的变化规律又是怎样的呢？你能用v-t图像来表示吗？3-2非匀变速直线（多过程）【题干】两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点，A点关于O点的对称点为A点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动。取无限远处的电势为零，则MNOQPA【习惯养成】同学此刻你可能急于看到要考你什么，但请你牢记物理问题首先是搞清情境，同学你是否看到了没学过物理的同学所看不到的呢？如果看到请你画在图中，因为这是做物理题的第一步。【选项】A q由