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热点专题突破系列(六),选修31,带电粒子在电场力作用下的四种典型运动,高考热点概述,带电粒子在电场中的运动问题是电场部分的重点和难点，是每年高考的热点问题，该类问题考查了学生综合应用电场知识和力学知识的能力。从运动形式上可以分为圆周运动、直线运动、类平抛运动、周期性的往复运动等多种情况。,热点分类突破,带电粒子在电场力作用下的圆周运动常见以下三种情况：(1)在点电荷Q(或Q)的电场中，另一个负电荷q(或正电荷q)围绕点电荷做匀速圆周运动，如图甲所示。(2)在两个等量同种正电荷Q(或负电荷Q)的电场中，在过它们连线的中垂面内，一个负电荷q(或正电荷q)围绕二者连线的中点做匀速圆周运动，如图乙所示。,一、在电场力作用下的圆周运动,(3)两个异种电荷Q1、Q2，以相同的角速度绕其连线上某一点O做匀速圆周运动，如图丙所示。(类似于天体运动的双星模型)解决该类问题时，首先分析使物体做圆周运动的向心力来源，然后根据牛顿第二定律列方程求解。,解析根据等电荷量正电荷电场分布的特点，一个具有初速度的带负电的粒子仅在这两个电荷的作用下，可能做匀速圆周运动，即以A、B连线的中点为圆心，在垂直于AB直线的平面内做匀速圆周运动。,D,在匀强电场中，如果带电粒子的速度v与场强E方向平行时，这时带电粒子在电场中做直线运动，如果电场力方向与速度方向相同，则粒子做匀加速直线运动，如果电场力方向与速度方向相反，则粒子做匀减速直线运动。,二、在电场力作用下的直线运动,带电粒子垂直射入匀强电场中，由于只受电场力作用，沿初速度方向将做匀速直线运动，而沿电场力的方向将做初速度为0的匀加速直线运动，称为类平抛运动。,三、在电场力作用下的类平抛运动,答案(1)80V(2)1.21010J(3)4.0m2,带电粒子在周期性变化的电场中运动时，由于电场的变化使粒子所受电场力变化，其加速度、速度、位移等都会发生相应的变化，从而出现加速、减速或者周期性运动。常见的产生周期性变化电场的电压波形有方形波、矩齿波、正弦波等。此类题型一般有三种情况：(1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)。(2)粒子做往返运动(一般分段研究)。(3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究。),四、在周期性变化电场中的运动,解答此类题型的思维方法(1)注重全面分析(分析受力特点和运动规律)，抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的边界条件。(2)分析时从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析；二是功能关系。(3)注意对称性和周期性变化关系
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