2025高中物理一轮复习学案 专题突破课12　电场中的力电综合问题.pdfVIP

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专题突破课12电场中的力电综合问题

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目标要求1.会分析带电粒子在交变电场中的加速和偏转问题。2.会

用动力学观点、能量观点和动量观点分析电场中的力电综合问题。

01考点一带电粒子在交变电场

中的运动问题

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1.常见的交变电场

常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等。

2.常见的题目类型

(1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)。

(2)粒子做往返运动(一般分段研究)。

(3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究)。

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3.思维方法

(1)注重全面分析(分析受力特点和运动规律)：抓住粒子的运动具有周

期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位

移、做功或确定与物理过程相关的临界条件。

(2)从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运

动学规律分析；二是功能关系。

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维度1带电粒子在交变电场中的直线运动

例1

如图甲所示，真空中相距d＝5cm的两块平行金属板A、B与

电源连接(图中未画出)，其中B板接地(电势为零)，A板电势变化的规律如

图乙所示。将一个质量m＝2.0×10－27kg、电荷量q＝＋1.6×10－19C的带

电粒子从紧邻B板处释放，不计粒子重力。求：

甲乙

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维度2带电粒子在交变电场中的往复运动

例2

(多选)匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示。

当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电

场力的作用，则下列说法中正确的是()

CD

A.带电粒子将始终向同一个方向运动

B.2s末带电粒子回到原出发点

C.3s末带电粒子的速度为零

D.0～3s内，电场力做的总功为零

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CD设第1s内粒子的加速度为a，第2s内的加速度为a，由a＝可

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知，a＝2a，可见粒子第1s内向负方向运动，1.5s末粒子的速度为零，

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然后向正方向运动，至3s末回到原出发点，粒子的速度为0，v-t图像如

图所示，由动能定理可知，此过程中电场力做的总功为零，综上所述，

C、D正确。

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例3

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甲乙