高考物理二轮总复习精品课件 专题3 电场与磁场 第1讲 电场 带电粒子在电场中的运动 (9).ppt

(3)因为粒子在电场中做类平抛运动,粒子穿过电场前后动量变化量大小为mv0,即在电场方向上速度变化为v0,过C点作AC的垂线会与圆周交于B点,故由题意可知粒子会从C点或B点射出。当从B点射出时,由几何关系有【审题指导】题干关键隐含信息速度为零的粒子,自圆周上的C点以速率v0穿出电场故电场方向与AC平行,由A指向C仅受静电力作用,粒子穿过电场后的动能增量最大粒子从静电力做功最多点离开电场,该点与A点电势差最大粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0从C点及与C点在同一等势面上的点离开电场动量变化都是mv0特别提醒(1)当粒子平行于电场方向射入时,粒子做直线运动,其初速度和受力情况决定了粒子的运动情况,粒子可能做周期性的运动。(2)当粒子垂直于电场方向射入时,沿初速度方向的分运动为匀速直线运动,沿静电力方向的分运动可能具有周期性。【对点训练】7.(多选)(命题点2)真空中有电场强度为E的匀强电场,质量均为m、电荷量均为-q的两个粒子A、B(不计重力)从电场中P点沿垂直于电场方向以不同初速度v01、v02先后射入电场,带电粒子A、B分别经过电场中的M、N两点时(图中未标出),速度与初速度方向的夹角分别为θ1、θ2,位移分别为l1、l2,位移与初速度方向的夹角分别为α1、α2,运动时间分别为t1、t2。那么()A.若θ1=θ2,则v01=v02B.若α1=α2,则θ1=θ2C.若α1=α2,则t1=t2D.若θ1=θ2、l1∶l2=1∶2,则t1∶t2=1∶BD解析带电粒子在匀强电场中垂直于电场方向射入后做类平抛运动,若θ1=θ2,由于tanθ=2tanα,故α1=α2,P、M、N三点在同一直线上,与初速度无关,如图所示,若α1=α2,则θ1=θ2,A错误,B正确。若α1=α2,P、M、N三点共线,位移大则运动时间长,C错误。若θ1=θ2、l1∶l2=1∶2,P、M、N三点共线的同时,沿电场强度方向位移之比方法点拨要学会灵活应用类平抛运动速度方向偏角和位移方向偏角的关系分析问题。8.(2023浙江名校联盟二次联考)(命题点1)卫星在一定高度绕地心做圆周运动时,由于极其微弱的阻力等因素的影响,在若干年的运行时间中,卫星高度会发生变化(可达15km之多),利用离子推进器可以对卫星进行轨道高度、姿态的调整。离子推进器是利用电场将处在等离子状态的“工质”加速后向后喷出而获得前进的动力,原理如图所示。进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极A、B之间的匀强电场(离子初速度忽略不计),A、B间电压为U,使正离子加速形成离子束,在加速过程中推进器获得恒定的推力。设单位时间内飘入的正离子数目为n,离子质量为m,电荷量为q,加速正离子束所消耗的功率为P,引擎获得的推力为F,下列说法正确的是()C9.(命题点3)如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧BC的圆心为O,半径R=1m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0×104N/C。现有质量m=1.6kg,电荷量q=1.2×10-3C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知xAB=1.0m,带电体与轨道AB间的动摩擦因数为μ1=0.3,带电体与CD间的动摩擦因数为μ2=0.4。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2。求:(1)带电体第一次运动到圆弧形轨道B点时对轨道的压力FN;(2)带电体第一次运动到圆弧形轨道BC上时的最大速度v;(3)带电体在粗糙轨道AB与CD上运动的总路程s。(3)最终带电体应该在BE之间往返运动(E点在C点下方),到达B点处速度恰好为0。由题可知不论在AB上还是在CD上Ff滑=μ1mg=μ2qE=4.8N且始终做负功,则全过程从A点到B点有qExAB-Ff滑s=0-0解得s=2.5m。素养提升1.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及功能关系两条途径进行分析与研究。2.要充分理解静电力做功与路径无关,而摩擦力做功与路径有关这一结论。专项模块?素养培优带电粒子(带电体)在电场中的综合问题【主题概述】带电粒子(带电体)在电场中的综合问题的考查一直是高考中必考试题,涉及的题型较多,既有选择题,又有结合力学问题的综合考查。【典例分析】[典例]真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0。在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不