1、第七章 静电场专题强化八 带电粒子 (带电体 )在电场中运动的综合问题专题 解 读1.本专题主要讲解带电粒子 (带电体 )在电场中运动时动力学和能量观点的综合运用,高考常以计算题出现 .2.学好本专题,可以加深对动力学和能量知识的理解,能灵活应用受力分析、运动分析特别是曲线运动 (平抛运动、圆周运动 )的方法与技巧,熟练应用能量观点解题 .3.用到的知识:受力分析、运动分析、能量观点 .过好双基关一、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 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、 、能量守恒定律解题 .2.受力
2、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 .运动状态动能定理二、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 .(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
3、(主要指动能 ).(4)根据 W 列出方程求解 .物理过程Ek2.用包括电势能和内能在内的能量守恒定律处理列式的方法常有两种:(1)利用初、末状态的能量相等 (即 E1 E2)列方程 .(2)利用某些能量的减少等于另一些能量的增加 (即 E E )列方程 .3.两个结论(1)若带电粒子只在电场力作用下运动,其动能和电势能之和 .(2)若带电粒子只在重力和电场力作用下运动,其机械能和 之和保持不变 .保持不变电势能研透命题点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 (
4、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 ).命题点一 带电粒子在交变电场中的运动 能力考点 师 生共研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边界条件 .(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 .(3)注意对称性和周期性变化关系的应用 .例 1 如图 1(a)所示,两平行正对的金属板 A、 B间加有如图 (b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间 P处 .若在 t0时刻释放该粒子,粒子会时而向 A板运动,时而向 B板运动,并最终打在 A板上 .则 t0可能属于的时间段是答案解析图 1