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(共42張PPT)
第2章　電勢(shì)能與電勢(shì)差
微專題（二）：帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用
核心素養(yǎng)：1.掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的加速及減速運(yùn)動(dòng). 2.能夠用合成與分解觀點(diǎn)解 決帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題. 3.應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析解決帶電粒子加速、 減速及偏轉(zhuǎn)等問(wèn)題.
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研習(xí)任務(wù)一　應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
核心　歸納
解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)
（1）動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)
根據(jù)帶電粒子受到的靜電力，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電 粒子運(yùn)動(dòng)的速度、時(shí)間和位移等.這種方法適用于帶電粒子在恒力作用下做勻變速運(yùn) 動(dòng)的情況.
研習(xí)　經(jīng)典
[典例1]　如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d，兩板所加的電壓為U. 一 質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放.不計(jì)帶電粒子的重力.
（1）求帶電粒子所受的靜電力的大小F；
（2）求帶電粒子到達(dá)N板時(shí)的速度大小v；

A. 滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，其他不變，則電子打在熒光屏上的位置上升
B. 滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，其他不變，則電子打在熒光屏上的位置上升
C. 電壓U增大時(shí)，其他不變，則電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時(shí)間不變
D. 電壓U增大時(shí)，其他不變，則電子打在熒光屏上的速度大小不變
BC
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研習(xí)任務(wù)二　帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
核心　歸納
帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的力和運(yùn)動(dòng)分析
（1）受力特點(diǎn)：帶電粒子受靜電力和重力、彈力、摩擦力等力的作用.
（2）運(yùn)動(dòng)分析
①若合外力為零，則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng).
②若合外力不為零，則粒子做變速直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng).
（3）適用規(guī)律
若粒子在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，一般用動(dòng)力學(xué)方法和功能關(guān)系解答；若粒子在變力作用下 運(yùn)動(dòng)，往往只能用功能關(guān)系求解.
研習(xí)　經(jīng)典
[典例2]　如圖所示，真空中存在空間范圍足夠大、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).在電場(chǎng)中， 若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放，以后運(yùn)動(dòng)中小球的速度方向與豎直方 向夾角恒為37°（取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)P以 初速度v0豎直向上拋出，重力加速度為g，求：
（1）小球受到的靜電力的大小及方向；
見解析
（2）小球從拋出至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，靜電力所做的功.
見解析
AC
A. 靜電力對(duì)液滴a、b做的功相等
B. 三者動(dòng)能的增量相同
C. 液滴a與液滴b電勢(shì)能的變化量相等
D. 重力對(duì)液滴c做的功最多
解析：因?yàn)橐旱蝍、b的帶電荷量的絕對(duì)值相等，則液滴所受的靜電力大小相等，由靜 止釋放，穿過(guò)兩板的時(shí)間相等，則偏轉(zhuǎn)位移大小相等，靜電力做功相等，故A正確； 靜電力對(duì)a、b兩液滴做功相等，重力做功相等，則a、b動(dòng)能的增量相等，對(duì)于液滴 c，只有重力做功，故c動(dòng)能的增量小于a、b動(dòng)能的增量，故B錯(cuò)誤；對(duì)于液滴a和液滴 b，靜電力均做正功，靜電力所做的功等于電勢(shì)能的減少量，故C正確；三者在穿過(guò) 極板的過(guò)程中豎直方向的位移相等，質(zhì)量相同，所以重力做的功相等，故D錯(cuò)誤.
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課后提素養(yǎng)
A. 所受合力為零
B. 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C. 電勢(shì)能逐漸增加
D. 機(jī)械能逐漸增加
BC
解析：根據(jù)題意可知，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，靜電力垂直極板向上，重力豎直向下，不在 同一直線上，所以重力與靜電力不平衡，對(duì)粒子受力分析可知靜電力與重力的合力與 速度方向反向，粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；由圖可知，靜電力與速 度夾角為鈍角，做負(fù)功，故電勢(shì)能增加，機(jī)械能減小，故C正確，D錯(cuò)誤.
A. 小球可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小
C. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的電勢(shì)能一定最小
D. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度一定最大
AC
解析：當(dāng)重力等于靜電力時(shí)，只有細(xì)線的拉力提供向心力，小球可能做勻速圓周運(yùn) 動(dòng)，故A正確；當(dāng)重力小于靜電力時(shí)，a點(diǎn)為等效最低點(diǎn)，則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)， 線的張力最大，故B錯(cuò)誤；根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知，在圓周上a點(diǎn)的 電勢(shì)最高，根據(jù)Epa＝qφa，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的電勢(shì)能一定最小，故C正 確；當(dāng)重力小于靜電力時(shí)，a點(diǎn)為等效最低點(diǎn)，則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的速度 最大，故D錯(cuò)誤.
A. d
A
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；

（2）B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.
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課時(shí)作業(yè)
A. 比荷大的粒子速度大，電荷量大的粒子動(dòng)能大
B. 比荷大的粒子動(dòng)能大，電荷量大的粒子速度大
C. 比荷大的粒子速度和動(dòng)能都大
D. 電荷量大的粒子速度和動(dòng)能都大
A
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A. 1∶2 B. 2∶1
B
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A. 1∶1，2∶3 B. 2∶1，3∶2
C. 1∶1，3∶4 D. 4∶3，2∶1
D
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A. a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶2
B. a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝1∶2
D
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A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶8 D. 8∶1
D
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A. 滑塊在MN右邊運(yùn)動(dòng)的位移大小與在MN左邊運(yùn)動(dòng)的位移大小相等
B. 在t＝5 s時(shí)，小球經(jīng)過(guò)邊界MN
C. 滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力與電場(chǎng)力之比為2∶5
D. 在滑塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，滑動(dòng)摩擦力做的功小于電場(chǎng)力做的功
C
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7. 如圖所示，有一電子（電荷量為e）經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U 的平行金屬板間.若電子從兩板正中間垂直于電場(chǎng)方向射入，且正好能從金屬板邊緣 穿出電場(chǎng)，求：
（1）金屬板AB的長(zhǎng)度；
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（2）電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能.
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B
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甲
乙
D
A. 小球受到的重力與靜電力大小之比為4∶5
B. t＝5 s時(shí)，小球經(jīng)過(guò)邊界MN
C. 在0～5 s過(guò)程中，重力做的功大于克服靜電力做的功
D. 在1～4 s過(guò)程中小球機(jī)械能先減小后增大
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（2）小球從環(huán)的頂端A滑至底端C的過(guò)程中，小球在何處速度最大？最大速度為 多少？
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