新高考物理二轮复习重难点专练热点07 匀强电场中的匀变速直（曲）线运动模型（原卷版）.doc

热点07匀强电场中的匀变速直（曲）线运动模型

热点07匀强电场中的匀变速直（曲）线运动模型

高考命题经常出现带电粒子（不计重力）在匀强电场中的做直线或曲线运动，带电粒子在电场中只受静电力，加速度恒定，做匀变速直线运动或匀变速曲线运动模型，结合静电学知识、运动学知识、功能关系、能量关系进行考查。

高考命题经常出现带电粒子（计重力）在匀强电场、重力场中运动的情景，带电粒子在电场中受静电力和重力，合力恒定，加速度恒定，做匀变速直线运动或匀变速曲线运动模型，结合静电学知识、运动学知识、功能关系、能量关系进行考查。

【模型一】带电粒子在电场中的加速和减速运动模型

1.带电粒子在电场中的加速直线运动模型

受力分析：

与力学中受力分析方法相同,只是多了一个电场力而已.如果带电粒子在匀强电场中，则电场力为恒力（qE）,若在非匀强电场，电场力为变力.

运动过程分析：

带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做匀加（减）速直线运动.

两种处理方法：

=1\*GB3①力和运动关系法——牛顿第二定律：

带电粒子受到恒力的作用，可以方便地由牛顿第二定律求出加速度，结合匀变速直线运动的公式确定带电粒子的速度、时间和位移等.

=2\*GB3②功能关系法——动能定理：

带电粒子在电场中通过电势差为UAB的两点时动能的变化是SKIPIF10，则SKIPIF10.

2.交变电场中的直线运动

U-t图

SKIPIF10

SKIPIF10

SKIPIF10

SKIPIF10

v-t图

tO

t

O

v

v0

T/2

T

单向直线运动

A

B

速度不反向

t

t

O

v

v0

往返直线运动

A

B

速度反向

T

T/2

-v0

t

t

O

v

v0

往返直线运动

A

B

速度反向

T

T/8

-3v0

5T/8

t

t

O

v

v0

T/3

2T/3

往返直线运动

A

B

速度反向

T

-v0

轨迹图

O

O

A

B

O

O

A

B

A

O

O

A

B

D

C

O

O

A

B

A

3.带电体在电场中的直线运动

(1).带电小球在电容器中的直线运动

匀速直线运动

匀加速直线运动

匀加速直线运动

匀减速直线运动

++++++++++

++++++++++

----------

mg

qE

mg

mg

qE

θ

mg

mg

qE

θ

qE=mg，a=0

qE=mgtanθ，a=g/cosθ

qE=mg/cosθ，a=gtanθ

qE=mg/cosθ，a=gtanθ

(2)多过程运动规律

运动模型

受力分析

运动分析

规律

mg

mg

mg

●

qE

t

t

O

v

t2

t1

a

g

v0

=1\*GB3①速度公式v0=gt1=at2;

速度位移公式v02=2gx1=2ax2

=2\*GB3②全程动能定理：mg(h+d)-qU=0

【模型二】带电粒子在匀强电场中的偏转模型

【运动模型】质量为SKIPIF10、电荷量为SKIPIF10的带电粒子以初速SKIPIF10沿垂直于电场的方向，进入长为SKIPIF10、间距为SKIPIF10、电压为SKIPIF10的平行金属板间的匀强电场中，粒子将做匀变速曲线运动，如图所示，若不计粒子重力，则可求出如下相关量：

U

U

d

l

q

v0

SKIPIF10

y

1、粒子穿越电场的时间SKIPIF10：

粒子在垂直于电场方向以SKIPIF10做匀速直线运动，

SKIPIF10，SKIPIF10；

2、粒子离开电场时的速度SKIPIF10：

粒子沿电场方向做匀加速直线运动，加速度SKIPIF10，

粒子离开电场时平行电场方向的分速度SKIPIF10，

所以SKIPIF10。

3、粒子离开电场时的侧移距离SKIPIF10：

SKIPIF10②

②式涉及了描述粒子的物理量如SKIPIF10、SKIPIF10、SKIPIF10、SKIPIF10；描述设备的物理量SKIPIF10、SKIPIF10

不难发现：（1）当不同粒子（SKIPIF10不同）以相