物理模型带电粒子在组合场中的运动模型.doc

《物理模型带电粒子在组合场中的运动模型.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、学案　带电粒子在电场中的运动分析【考情分析】【考点预测】带电粒子在电场中的运动问题有机地结合了力学知识和电学知识，能最大限度地考查受力分析、运动过程分析和功能关系分析等基本思维能力，是每年高考的必考内容．若只考查对带电粒子的功能关系分析时，以选择题的形式呈现，若考查电学知识与力学知识的综合应用时，以计算题的形式呈现．预计2015年仍可能以上述两种方式考查，复习中要注意理解能量守恒定律的应用，注意对粒子运动过程的分析等．考题1　对带电粒子在电场中运动能量转化的考查例1　如图1所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻

2、质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置时静止．现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中(　　)图1A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B．小球的重力势能增加－W1C．小球的机械能增加W1＋mv2D．小球的电势能增加W2审题突破　①重力做正功还是负功？重力势能如何变化？②弹力做正功还是负功？弹性势能如何变化？③电场力做正功还是负功？电势能如何变化

3、？解析　撤去力F，小球在重力、弹力、电场力作用下向上运动，弹性势能、电势能均减少，动能和重力势能均增加，小球与弹簧组成的系统机械能增加，选项A错误．小球向上运动，重力做负功W1，小球的重力势能增加ΔEp＝－W1，选项B正确．小球机械能的增加等于电场力所做的功W2，即ΔE＝W2，选项C错误．小球向上运动，电场力做正功，小球的电势能减少，电场力所做的功等于小球电势能的变化，所以电势能减少W2，选项D错误．答案　B点拨提升1．带电物体在电场中运动时，电场力做功将引起电势能与其他形式的能发生转化，带电物体的机械能不

4、再守恒．2．要搞清几个功能关系：重力做功等于重力势能的变化，电场力做功等于电势能的变化，弹簧弹力做功等于弹性势能的变化，合外力做功等于动能的变化，重力以外的其他力做功的和等于物体机械能的变化．3．不论能量如何变化，其总是满足能量守恒定律．突破练习1．如图2所示，光滑斜面固定在水平地面上，匀强电场平行于斜面向下，弹簧另一端固定，带电滑块在A点处于静止状态，滑块与斜面间绝缘．现给滑块一个沿斜面向下的初速度，滑块最远能到达P点．在这过程中(　　)图2A．滑块的动能一定减小B．弹簧的弹性势能一定增大C．滑块电势能的

5、改变量一定小于重力与弹簧弹力做功的代数和D．滑块机械能的改变量等于电场力与弹簧弹力做功的代数和答案　AD解析　滑块处于静止状态时，受重力、电场力、弹簧弹力和斜面的支持力，合力为零．当向下运动时，合力方向沿斜面向上，合力做负功，动能减小，A对；由于滑块的电性不知，电场力方向不知，弹簧在A点是伸长还是压缩不能确定，B错；由于只有重力、电场力和弹簧弹力做功，A、P两点速度又为零，故电场力做功即滑块电势能的改变量一定等于重力与弹簧弹力做功的代数和，C错；对滑块而言，重力以外的其他力做功的代数和等于其机械能的改变量，

6、D对．2．如图3所示，一正点电荷位于O点，光滑绝缘杆MN竖直固定在其右侧，O′点为杆上一点且与O点在同一水平线上．质量为m的带正电的小球套在杆MN上，从杆上距O′点高为H的A点由静止释放，运动到A′(A′与A关于O′对称)过程中，加速度(a)、重力势能(EpG)、机械能(E)、电势能(Ep电)随位置变化的图象可能正确的是(取O′点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远处电势为零)(　　)图3答案　BC解析　小球从A到A′，所受合外力不是均匀变化，加速度也不是均匀变化，而重力势能是均匀变化的，A错误，

7、B正确．小球从A到O′电场力做负功，电势能增加，机械能减少，从O′到A′电场力做正功，电势能减少，机械能增加，C正确．但电势能不是均匀变化的，D错误．3．如图4所示，在光滑绝缘水平面上的P点正上方O点固定了一电荷量为＋Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放一质量为m、电荷量为－q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中θ＝60°，规定电场中P点的电势为零，则在＋Q形成的电场中(　　)图4A．N点电势高于P点电势B．N点电势为－C．P点电场强度大小是N点的4倍D．检验电荷在N点具有的电势能为－mv

8、2答案　BC解析　沿电场线方向电势降低，由正点电荷的电场分布可知N点电势低于P点电势，A错误；负电荷由N至P，电场力做正功，电势能的减小等于动能的增加，又负电荷在P点的电势能为0，故负电荷在N点的电势能为mv2，N点电势为－，B正确，D错误；由点电荷的场强公式E＝k可知P点电场强度大小是N点的4倍，C正确．本题选B、C.考题2　对带电粒子在电场中加速和偏转的考查例2　如图5所示，直流电源的路端电压U＝182V．金