1、帶電粒子在電場中的直線運(yùn)動【課 題】帶電粒子在電場中的直線運(yùn)動【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】1、會分析帶電粒子在電場中直線運(yùn)動的有關(guān)規(guī)律2、掌握帶電粒子在電場中直線運(yùn)動問題的分析方法【導(dǎo)入】一帶電粒子在電場中運(yùn)動時重力的處理1.基本粒子：如電子、質(zhì)子、離子、a粒子等一般不考慮重力。2.帶電顆粒：如液滴、小球、塵埃等除有說明、暗示外一般不能忽略重力。二帶電粒子在電場中的平衡一帶電粒子在電場的直線運(yùn)動1運(yùn)動狀態(tài)分析：帶電粒子沿與電場線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，受到的電場力與_在同一直線上，做_運(yùn)動2用功能觀點(diǎn)分析：粒子只受電場力作用，動能變化量等于電場力做的功即：_（初速度為零時）；_（初速度不為零時）注意：以上公式

2、適用于一切電場（包括勻強(qiáng)電場和非勻強(qiáng)電場）【典型剖析】例1 (2012全國新課標(biāo))如圖，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子 （ ）A.所受重力與電場力平衡B.電勢能逐漸增加C.動能逐漸增加D.做勻變速直線運(yùn)動例2如圖所示，在點(diǎn)電荷Q激發(fā)的電場中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時，它們的速度大小之比為（ ） A1：1 B1：C：1 D1：2例3在如圖所示的裝置中，A、B是真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，它們與調(diào)壓電路相連，兩板間的電壓可以根據(jù)需要而改變.當(dāng)兩板間的電壓為U時，質(zhì)

3、量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0從A板上的中心小孔沿垂直兩板的虛線射入電場中，在非常接近B板處沿原路返回，在不計重力的情況下要想使帶電粒子進(jìn)入電場后在A、B板的中點(diǎn)處返回，可以采用的辦法是()A.使帶電粒子的初速度變?yōu)锽.使A、B板間的電壓增加到2UC.使初速度v0和電壓U都減小到原來的一半D.使初速度v0和電壓U都增加到原來的2倍例4 如圖所示，豎直放置的兩個平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，在兩板之間等高處有兩個質(zhì)量相同的帶電小球，P小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，Q小球從兩板正中央由靜止開始釋放，兩小球最后都能打在右極板上的同一點(diǎn)則從開始釋放到打到右極板的過程中 ()A它們的運(yùn)行時間t

4、PtQB它們的電荷量之比qPqQ21C它們的動能增加量之比EkPEkQ41D它們的電勢能減少量之比EPEQ21例5如圖甲所示，A、B是在真空中平行放置的金屬板，加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強(qiáng)電場A、B兩板間距離d=15 cm.今在A、B兩極加上如圖乙所示的電壓，交變電壓的周期T=1.010-6s；t=0時，A板電勢比B板電勢高，電勢差U0=1 080 V一個比荷=1.0108 C/kg的帶負(fù)電粒子在t=0時從B板附近由靜止開始運(yùn)動，不計重力問： (1)當(dāng)粒子的位移為多大時，粒子速度第一次達(dá)到最大值？最大速度為多大？(2)粒子運(yùn)動過程中將與某一極板相碰撞，求粒子撞擊極板時的速度大小【訓(xùn)練設(shè)

5、計】1、（南通市2009屆高三年級統(tǒng)考）如圖甲所示，一個帶正電的物體m,由靜止開始從斜面上A點(diǎn)滑下,滑到水平面BC上的D點(diǎn)停下來,已知物體與斜面及水平面之間的動摩擦因數(shù)相同，不計物體經(jīng)過B處時的機(jī)械能損失?，F(xiàn)在ABC所在空間加上豎直向下的勻強(qiáng)電場，再次讓物體m由A點(diǎn)靜止開始下滑，結(jié)果物體在水平面上的D，點(diǎn)停下來，如圖乙所示，則一下說法正確的是 （ ）AD，點(diǎn)一定在D點(diǎn)左側(cè) BD，點(diǎn)一定在D點(diǎn)右側(cè)CD，點(diǎn)一定在D點(diǎn)重合 D無法確定2、（2010屆高三鹽城、泰州聯(lián)考）如圖所示，空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，在電場中P處由靜止下落一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。在p的正下方處

6、有一水平彈性絕緣擋板(擋板不影響電場的分布)，小球每次與擋板相碰后電量減小到碰前的倍()，而碰撞過程中小球的機(jī)械能不損失，即碰撞前后小球的速度大小不變，方向相反。設(shè)在勻強(qiáng)電場中，擋板處的電勢為零，則下列說法正確的是( )A小球在初始位置處的電勢能為EqhB小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到的最大高度大于C小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度時的電勢能小于EqhD小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到的最大高度小于3、（上海市六校2010屆高三聯(lián)考）在光滑絕緣的水平面上，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B。A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)，如圖所示，虛線MP為

7、AB兩球連線的垂直平分線，虛線NQ與MP平行且相距5L。最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè)，距MP的距離均為L，且A球距虛線NQ的距離為4L。若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計輕桿的質(zhì)量，在虛線MP，NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場E后，試求：E5LBA-3q+2qMNQP（1）B球剛進(jìn)入電場時，帶電系統(tǒng)的速度大?。唬?）帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動的最大距離；（3）帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到速度第一次為零時，B球電勢能的變化量。4、如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的三物塊A、B、C放在傾角為30、長為L2 m的固定斜面上，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)m7/80，A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上，三物塊的質(zhì)量分別為mA0.80 kg、mB0

8、.64 kg、mC0.50 kg，其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB4.0105C、qC2.0105C且保持不變，開始時三個物塊均能保持靜止且與斜碩間均無摩擦力作用。如果選定兩個電荷相距無窮遠(yuǎn)的電勢能為零，則相距為r時，兩點(diǎn)電荷具有的電勢能可表示為EPk?，F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上做加速度為a1.5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時間t0、力F變?yōu)楹懔?，?dāng)A運(yùn)動到斜面頂端時撤去力F，已知靜電力常量k9109Nm2/C2，g10m/s2，試求：（1）未施加力F時物塊B、C間的距離；（2）t0時間內(nèi)A上滑的距離；（3）t0時間內(nèi)庫侖力做的功；（4）力F對A物塊做的總功。5、（2012四川卷）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角= 370，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強(qiáng)大小為E=2l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量m=5l0-2kg、電荷量q=+110-6C的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通