2021高考物理一轮复习第7章静电场专题九带电粒子在电场中运动的综合问题教案202103222103.doc

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1、高考专题九　带电粒子在电场中运动的综合问题考点一　带电粒子在交变电场中的运动　直线运动问题如图甲所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是(　　)A．0

2、运动的速度—时间图象，如图所示。由于vt图线与t轴所围面积表示粒子通过的位移，则由图象可知0

3、压变化的周期T＝L，板间中线与电子源在同一水平线上。已知金属板M、N间距为d，极板长为L，距偏转极板右边缘s处有荧光屏，求：(1)电子进入偏转极板时的速度；(2)时刻沿中线射入偏转极板间的电子刚射出偏转极板时与板间中线的距离(未与极板接触)。解析：　(1)设电子进入偏转极板时的速度为v，由动能定理有eU0＝mv2解得v＝。(2)由题意知，电子穿过偏转极板所需时间t＝＝L＝T故在时刻沿中线射入偏转极板间的电子在电场方向上先加速再减速，然后反向加速再减速，各段位移大小相等，故电子沿板间中线射出偏转极板。答案：　(1)　(2)0

4、[变式1]　13/13高考(多选)一个带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示。带电微粒只在电场力的作用下(不计微粒重力)，由静止开始运动，则下列说法中正确的是(　　)A．微粒将沿着一条直线运动B．微粒在第2s末的速度为零C．微粒在第1s内的加速度与第2s内的加速度相同D．微粒在第1s内的位移与第2s内的位移相同ABD　[由题图可知，E1和E2大小相等、方向相反，所以微粒奇数秒内和偶数秒内的加速度大小相等、方向相反，根据运动的对称性可知在2s末的速度恰好是0，即微粒第1s做加速运动，第2s做减速运动

5、，然后再加速，再减速，一直持续下去，微粒将沿着一条直线运动，故A、B正确，C错误；由对称性可知，微粒在第1s内的平均速度与第2s内的平均速度相同，由x＝vt得，微粒在第1s内的位移与第2s内的位移相同，故D正确。][变式2]　(多选)如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在下图中，能正确反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律的是(　　)AD　[在0～时间内，电子受向右的电场力向B板以加速度a＝做匀加速运动；在13/13高考～时间内

6、，电子受向左的电场力，向B板以同样大小的加速度做匀减速运动，时刻速度减为零；在～时间内，电子受向左的电场力，向A板以同样大小的加速度做匀加速运动；同理可知在～T时间内，电子受向右的电场力，向A板以同样大小的加速度做匀减速运动，最后速度为零。故vt图线A正确、C错误，xt图线B错误，at图线D正确。]考点二　带电粒子(带电体)的力电综合问题要善于把电学问题转化为力学问题，建立带电粒子在电场中加速和偏转的模型，能够从带电粒子的受力与运动的关系、功能关系和动量关系等多角度进行分析与研究．解决力电综合问题的方法：1．动力学的观点(

7、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，准确求出过程中的所有力做的功，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

8、题目表述是否为某方向上动量守恒。如图所示，在E＝103V/m的水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R＝40cm，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量为m＝4013/13高考g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g