《高考备考指南 物理 》课件-能力课　带电粒子在电场中运动的综合问题

静电场第七章

能力课带电粒子在电场中运动的综合问题(本能力对应系统用书P167)栏目导航0102题点

各个击破配套训练题点各个击破1命题点一电场中的力电综合问题［师生共研类］1.动力学的观点(1)由于匀强电场中带电粒子所受电场力和重力都是恒力，可用正交分解法.(2)综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式，注意受力分析要全面，特别要注意重力是否需要考虑的问题.2.能量的观点(1)运用动能定理，注意过程分析要全面，准确求出过程中所有力做的功，判断是对分过程还是对全过程使用动能定理.(2)运用能量守恒定律，注意题目中有哪些形式的能量出现.3.动量的观点(1)运用动量定理，要注意动量定理的表达式是矢量式，在一维情况下，各个矢量必须选同一个正方向.(2)运用动量守恒定律，除了要注意动量守恒定律的表达式是矢量式，还要注意题目表述是否为某方向上动量守恒.考向1

用动力学观点和能量观点解决力电综合问题

D

(1)当h＝1.5R时，小球到达半圆轨道最低点时的速率为多少？

(2)要使小球能到达半圆轨道的C点，h应满足什么条件？

考向2

用动力学观点、动量观点和能量观点解决力电综合问题例3

(多选)(2022年全国卷)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中Р点水平向左射出.小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在Р点.则射出后()A.小球的动能最小时，其电势能最大B.小球的动能等于初始动能时，其电势能最大C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量BD

例4如图所示，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，AB段为足够长的水平轨道，BD段为半径R＝0.2m的半圆轨道，二者相切于B点，整个轨道处于竖直向下的匀强电场中，场强大小E＝5.0×103V/m.一不带电的绝缘小球甲，以速度v0沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性正碰.已知乙球质量m＝1.0×10－2kg、所带电荷量q＝2.0×10－5C，乙球质量为甲球质量的3倍.g取10m/s2，甲、乙两球均可视为质点，整个运动过程中无电荷转移.(1)甲、乙两球碰撞后，乙球通过轨道的最高点D时，对轨道的压力大小N'为自身重力的2.5倍，求乙在水平轨道上的首次落点到B点的距离；(2)在满足(1)的条件下，求甲球的初速度v0.(1)甲、乙两球碰撞后，乙球通过轨道的最高点D时，对轨道的压力大小N'为自身重力的2.5倍，求乙在水平轨道上的首次落点到B点的距离；

(2)在满足(1)的条件下，求甲球的初速度v0.

命题点二带电粒子在交变电场中的运动［师生共研类］1.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(一般根据交变电场的特点分段研究).2.两条分析思路和一个关键点(1)两条分析思路：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.(2)一个关键点：注意对称性和周期性变化关系的应用.考向1

粒子的单向直线运动例5如图甲所示，两极板间加上如图乙所示的交变电压.开始时A板的电势比B板高，此时两板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板运动时的速度方向为正方向，则下列图像中能正确反映电子速度变化规律的是(其中C、D两项中的图线按正弦函数规律变化()A

考向2

粒子的往返运动例6

(多选)如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像.当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是()A.带电粒子将始终向同一