人教版高考物理一轮总复习精品课件 第7章 静电场 专题8 带电粒子在电场中运动的综合问题.ppt

(2)设小球运动到C点的速度为vC,小球从A点到C点由动能定理得当小球离开C点后,在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀加速直线运动,设C点到D点的运动时间为t,水平方向的加速度为a,B点到D点的水平距离为x能力形成点3电场中的力、电综合问题(师生共研)整合构建1.方法技巧在电学中应用动量关系和能量关系的题目,一般过程复杂且涉及多种性质不同的力,因此,通过审题抓住受力分析和运动过程分析是关键,然后根据不同的运动过程中各力的作用特点来选择相应规律求解。2.解题思路3.应用规律(1)力学规律。①动力学规律:牛顿运动定律结合运动学公式。②能量规律:动能定理或能量守恒定律。③动量规律:动量定理或动量守恒定律。(2)电场规律。①静电力的特点:F=Eq,正电荷受到的静电力与电场强度方向相同。②静电力做功的特点:WAB=FlABcosθ=qUAB=EpA-EpB。【典例5】如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平面上,质量为2m的带正电小球A从LM上距水平面高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为是零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用,带电小球均可视为质点。已知A、B两球始终没有接触,重力加速度为g。?(1)求A球刚进入水平轨道的速度大小。(2)求A、B两球相距最近时,A、B两球系统的电势能Ep。(3)求A、B两球最终的速度vA、vB的大小。思维点拨分析解答本题的关键点:①光滑绝缘轨道;②A、B两球间相互作用视为静电作用;③A、B两球始终没有接触。(3)当两球相距最近之后,在静电斥力的作用下相互远离,两球距离足够远时,相互作用力为零,系统势能也为零,速度达到稳定。则2mv0=2mvA+mvB规律总结电场中动量和能量问题的解题技巧动量守恒定律与其他知识综合应用类问题的求解,与一般的力学问题求解思路并无差异,只是问题的情景更复杂多样,分析清楚物理过程,正确识别物理模型是解决问题的关键。训练突破3.如图所示,在光滑水平面上,水平放置着固定轨道BCDPQPF,光滑圆弧轨道BCD与直线轨道DP相切于D点,圆弧轨道半径为R=0.8m,圆心角∠BOC=30°,PQP是半径为R=0.4m的光滑圆形轨道,与DF相切于P点(物体从P点进入该圆轨道,从P点离开),如图所示。整个轨道处于电场强度为E=1.0×104N/C的匀强电场中,电场强度方向平行于桌面且垂直于直线DF(方向如图所示)。现有一质量为0.1kg、电荷量为1.0×10-4C的小物块N(可视为质点)从桌面上A点以v0=2.5m/s的初速度开始运动(v0方向与DF平行)并恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,物块沿圆弧轨道运动后,进入DP轨道,已知物块与轨道DF之间的动摩擦因数μ=0.2,不计空气阻力。(1)求小物块N经过圆弧轨道上B点的速度大小。(2)求小物块N刚到达圆弧轨道上D点时对轨道的压力大小。(3)假如小物块N刚好能过圆形轨道距离DF最远的Q点,DP之间的距离为多少?(4)接第(3)问,小物块继续运动,刚好到F点的速度为0,现将PF最右端截去长度为l的一段轨道,同时在距离DF为0.8m处放一块平行于DF的木板(木板足够长),这样小物块N将打在木板上。要使打的位置距离P点最远,l应为多少?答案:(1)5m/s(2)7.125N(3)7.25m(4)0.16m本课结束带电粒子在电场中运动的综合问题专题8内容索引第一环节必备知识落实第二环节关键能力形成第一环节必备知识落实知识点一带电粒子在电场中运动1.分析方法:先分析受力情况,再分析运动状态和运动过程(平衡、加速或减速,轨迹是直线还是曲线),然后选用恰当的力学规律如牛顿运动定律、运动学公式、动能定理、能量守恒定律解题。2.受力特点:在讨论带电粒子或其他带电体的静止与运动问题时,重力是否要考虑,关键看重力与其他力相比较是否能忽略。一般来说,除明显暗示外,带电小球、液滴的重力不能忽略,电子、质子等带电粒子的重力可以忽略,一般可根据微粒的运动状态判断是否考虑重力作用。知识点二用能量观点处理带电体的运动对于受变力作用的带电体的运动,必须借助于能量观点来处理。即使都是恒力作用的问题,用能量观点处理也常常显得简洁。具体方法常有如下两种。1.用动能定理处理思维顺序一般为:(1)弄清研究对象,明确所研究的物理过程;(2)分析物体在所研究过程中的受力情况,弄清哪些力做功,做正功还是负功;(3)弄清所研究过程的始、末状态(主要指动能);(4)根据W=ΔEk列出方程求解