1、高考资源网（） 您身边的高考专家日照一中2013级高三物理一轮复习导学案课 题带电粒子在电场中的运动课 型复习课 时 1 课时编写人 王 审核人 学科联系人签字 考纲 知识点：带电粒子在电场中的运动要求 考纲要求：考情分析：带电粒子在电场中的加速和偏转问题，带电粒子在电场中的运动与牛顿运动定律、动能定律、功能关系相结合的题目是考查的两大热点。学习目标：1、理解带电粒子在电场中的直线运动。2、理解带电粒子在电场中的曲线运动。3、综合运用所学知识分析问题课前知识梳理：利用一轮材料的知识梳理部分自主复习。【考点探究】探究一、带电粒子在电场中的直线运动1.带电粒子仅在电场力作用下的直线运动【问题情境1
2、】反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动已知电场强度的大小分别是E12.0103N/C和E24.0103 N/C，方向如图所示，带电微粒质量m1.01020 kg，带电荷量q1.0109 C，A点距虚线MN的距离d11.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：(1)B点距虚线MN的距离d2；(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.2.带电粒子在多个力作用下的直线运动【问题情境2】如图所示，长L1.
3、2 m、质量M3 kg的木板放在倾角为37的光滑斜面上，质量m1 kg、带电荷量q2.5104 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E4.0104 N/C的匀强电场现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F10.8 N. 取g10 m/s2，斜面足够长设图示位置木板和物块的速度均为零。求： (1)物块经多长时间离开木板； (2)物块离开木板时木板获得的动能； (3)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能探究二、带电粒子的类平抛运动【问题情境3】如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1E的匀 强 电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽
4、为L、电场强度为E22E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电 场E2平行的屏现将一电子(电荷量为e，质量为m)无初速 度 地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，AO连 线与屏垂直，垂足为O，求：(1)电子从释放到打到屏上所用的时间；(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tan ；(3)电子打到屏上的点P到点O的距离x.【针对训练】如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场,之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（ ）A偏转电场对三种粒子做功一样多B三
5、种粒子打到屏上时速度一样大C三种粒子运动到屏上所用时间相同D三种粒子一定打到屏上的同一位置，【体验高考】(2015高考安徽卷)在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E(图中未画出)，由A点斜射出质量为m、带电荷量为q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l0为常数粒子所受重力忽略不计求：(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功；(2)粒子从A到C过程所经历的时间；(3)粒子经过C点时的速率探究三、带电粒子在多场中的圆周运动【问题情境4】如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，
6、电量大小为-q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为，圆轨道半径R，（小球的重力大于所受的电场力）（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；（2）若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？拓展：课后检测1、如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电液滴以速度v沿与水平面成角的方向斜向上进入匀强电场，在电场中做直线运动，则液滴向上运动过程中（ ）A电场力不可能小于mgcos B液滴的动能一定不变C液滴的机械能一定变化 D液滴的电势能一定不变2、一个初动能为Ek的带电粒子，以速度v沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板间(带等量异号电荷且正对放置)，飞出时粒
7、子动能为2Ek.如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，仍从原位置沿原方向射入，不计重力，那么该粒子飞出两平行金属板间时的动能为()A4EkB4.25Ek C6Ek D9.5Ek3、(2014高考天津卷)如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么()A若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷B微粒从M点运动到N点电势能一定增加C微粒从M点运动到N点动能一定增加D微粒从M点运动到N点机械能一定增加4、如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直
8、平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b不计空气阻力，则（ ）A小球带负电 B小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小C小球所受电场力跟重力平衡 D小球在运动过程中机械能守恒5、图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是（ ）A物体A受到斜面的支持力先增大后减小 B物体A受到斜面的支持力一直增大C地面对斜面C的摩擦力先增大后减小 D地面对斜面C的摩擦力先减小后增大6、(2015高考山东卷)如
9、图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为g.关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是()A末速度大小为v0 B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgd D克服电场力做功为mgd7、如图甲所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为UAB1125 V，板中央有小孔O和O.现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间在B板右侧，平行金属板M、N长L14102m，板间距离d4103m，在距离M、N右侧边缘L20.1 m处
10、有一荧光屏P，当M、N 之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的O并发出荧光现给金属板M、N之间加一个如图乙所示的变化电压u1，在电压变化时，M板电势低于N板已知电子质量为me9.01031 kg，电量为e1.61019C.求：(1)每个电子从B板上的小孔O射出时的速度多大？(2)电子打在荧光屏上的范围是多少？(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？8、如图所示，在E=l03V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道 QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电.场线平行,其半径R=40cm, N为半圆形轨道最低点，P 为QN圆弧的中点，一带104C负电荷的
11、小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数u=0.15,位于N点右侧1.5 m的M处，要使小滑块恰能运动到圆轨道的最髙点 Q,取g=10m/s2,求：(1)滑块应以多大的初速度V0，向左运动？(2)滑块通过P点时受到轨道的压力。 9、如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度现有一电荷量，质量的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点取试求：（1）带电体在圆形轨道C点的速度大小（2）D点到
12、B点的距离（3）带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小（4）带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能。【拓展】如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中现有一个质量为m的小球，带正电荷量为q，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？解析：电场力与重力的合力视为等效重力mg，大小为mg，tan ，得30，等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动，由几何关系知：A为等效最低点，D为等效最高点，要使小球安全通过圆轨道，经过D点时应满足：mg令小球以最小初速度v0运动，由动能定理知：mg2Rmvmv解得v .答案：v 解析：（17分）(1)设小球到达Q点时速度为v，由牛顿第二定律有 滑块从开始到Q过程中，由动能定理有： (3分) 联立方程组，解得： m/s (2分)(2)设滑块到达P点时速度为，从开始到P过程中，由动能定理有： (3分) P点压力： N = (3分) 代入数据，解得： N = 0.6 N (2分) 压力的方向：水平向右 （1分）高考资源网版权所有，侵权必究！
