电场中的轨迹问题课件.ppt

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1、选修3-1第一章静电场专题电场中的轨迹问题考情分析1.题型：既有选择题，又有计算题，且以选择题居多。2.形式：既有单独考查，又有与力学等知识的综合考查，难度一般为中等或中等偏上。3.近几年高考题：（2016全国卷I，20题），（2016全国卷Ⅱ，15题），（2015全国卷Ⅱ，24题），（2014天津卷，4题）等。教学目标1.理解电场力，电场强度，电场线，电势，等势面，电场力做功，电势能，功能关系等知识。2.会用有关知识解决电场中的轨迹问题。教学重点1.电场力方向，电场强度方向，电场线切线方向的理解。2.电场强度大小，电势高低，电势能大小的判断。教

2、学难点1.电场力方向的判定。2.电场中的功能关系。一．解决电场中的轨迹问题有关知识点一.解决电场中的轨迹问题有关知识点1.电场力方向，电场强度方向，电场线切线方向三者共线。⑴合力方向指向轨迹凹的一侧。⑵电场强度方向：①跟该点电场线切线方向相同；②跟该点正电荷所受电场力方向相同；③跟该点负电荷所受电场力方向相反。2.判断电场强度大小：⑴看电场线疏密或等差等势面疏密；⑵利用E=F/q3.判断电势高低：看电场线方向（沿电场线方向电势越来越低，电场线跟等势面垂直。）4.牛顿第二定律：F＝ma5.电场中的功能关系⑴电场力做功①WAB＝qExcosα(适用于

3、匀强电场)②WAB＝－ΔEp＝EpA－EpB(从能量角度求解)→判断电势能的大小③WAB＝qUAB(普遍适用)⑵动能定理→判断动能的大小W合＝ΔEk＝EK2－EK1⑶若只有电场力和重力做功→电势能、机械能之和保持不变⑷除重力（或弹簧弹力）之外，其他力对物体做功→等于物体机械能的变化WG外＝ΔE＝E2－E16.运动的合成和分解，化曲为直思想的运用。二.例题例1.(2016·南京模拟)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减少，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是()解析：由于带电粒

4、子只受电场力的作用，而且运动过程中电势能逐渐减小，可判断电场力做正功，即电场力与粒子速度方向夹角为锐角，且两者在轨迹两侧，综上所述，可判断只有D项正确。答案：D例2.某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．该静电场一定是孤立正电荷产生的C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的速度大于它在N点的速度解析：带电粒子所受静电力沿电场线的切线方向或其反方向，且指向曲线弯曲的内侧，静电力方向大致向上，因不知电场线的方向，

5、粒子的电性无法确定，所以选项A错．电场线是弯曲的，则一定不是孤立点电荷的电场，所以选项B错．N点处电场线密，则场强大，粒子受到的静电力大，产生的加速度也大，所以选项C正确．因静电力大致向上，粒子由M运动到N时，静电力做正功，粒子动能增加，速度增加，所以选项D错误．答案：C例3.（2015全国卷Ⅱ，24，12分）如图，一质量为ｍ、电荷量为ｑ（ｑ＞０）的粒子在匀强电场中运动，Ａ、Ｂ为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在Ａ的速度大小为V0，方向与电场方向的夹角为６０°；它运动到Ｂ点时速度方向与电场方向的夹角为３０°，不计重力。求Ａ、Ｂ两点间的电势差。解析：

6、设带电粒子在Ｂ点的速度大小为VB。粒子在垂直于电场方向上的速度分量不变，即VBｓｉｎ３０°＝V0ｓｉｎ６０°①设ＡＢ两点间的电势差为ＵAB，由动能定理有ｑＵAB＝m(VB2－V02)/2②联立①②式得ＵAB＝(mV02)/q三．跟踪训练见试卷三．跟踪训练1.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线ａｂｃ从ａ运动到ｃ，已知质点的速率是递减的。关于ｂ点电场强度Ｅ的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在ｂ点的切线）()2.如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过Ｍ点，再经过Ｎ点。下列说法中正确的有（　）Ａ．粒子

7、带负电Ｂ．粒子在Ｍ点的动能大于在Ｎ点的动能Ｃ．粒子在Ｍ点的电势能大于在Ｎ点的电势能Ｄ．粒子在Ｍ点受到的电场力大于在Ｎ点受到的电场力3.如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为()四．走进高考见试卷四．走进高考1．（2016全国卷Ⅰ，20，６分）（多选）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点Ｐ的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知（　　）Ａ.Ｑ点的电势比Ｐ点高

8、Ｂ．油滴在Ｑ点的动能比它在Ｐ点的大Ｃ．油滴在Ｑ点的电势能比它在Ｐ点的大Ｄ．油滴在Ｑ点的加速度大小比它在Ｐ点的小2.（2016全国卷Ⅱ，1