1、第5讲带电粒子在电场中运动的综合问题知识梳理知识梳理带电体在匀强电场中的运动的综合问题的分析策略带电体在匀强电场中的运动的综合问题的分析策略1.如图所示,质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂于匀强电场中,小球静止时悬线与竖直方向成角。现将细线烧断,则烧断后小球在电场中将做()A.自由落体运动B.沿水平方向的匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.沿与竖直方向成角的方向上的匀加速直线运动D答案答案D小球静止时所受重力和电场力的合力与细线拉力平衡,大小相等方向相反,当细线烧断后,小球所受重力和电场力均不变,所以小球将沿原来悬线拉力的反方向做匀加速直线运动,即应选D。2.如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为
2、R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水平。质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R。从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等,结果小球从管口C处离开圆管后,又能经过A点。设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g,求:(1)小球到达B点时的速度大小;(2)小球受到的电场力大小;(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。答案答案(1)(2)mg(3)3mg,方向水平向右8gR2解析解析(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒,故有:mg4
3、R=m解得小球到达B点时速度大小为vB=(2)设电场力的竖直分力为Fy,水平分力为Fx,则Fy=mg,小球从B运动到C的过程中,由动能定理得:-Fx2R=m-m小球从管口C处脱离管后,做类平抛运动,由于经过A点,有y=4R=vCtx=2R=axt2=t2122Bv8gR122Cv122Bv122xFm联立解得:Fx=mg则电场力的大小为:F=mg(3)小球经过管口C处时,向心力由Fx和圆管的弹力N提供,设弹力N的方向水平向左,则Fx+N=,解得:N=3mg根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C处时对圆管的压力为N=N=3mg,方向水平向右。22xyFF22CmvR深化拓展深化拓展考点一考点一带电
4、粒子在交变电场中的运动带电粒子在交变电场中的运动考点二考点二静电场中图像问题的处理静电场中图像问题的处理考点三考点三带电物体在复合场中的运动带电物体在复合场中的运动考点四用功能关系分析带电粒子运动问题考点四用功能关系分析带电粒子运动问题深化拓展深化拓展考点一带电粒子在交变电场中的运动考点一带电粒子在交变电场中的运动此类题型一般有三种情况:(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)。1-1将如图所示的交变电压加在平行板电容器A、B两极板上,开始B板电势比A板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两
5、板的中间,它在电场力作用下开始运动,设A、B两极板间的距离足够大,下列说法正确的是()A.电子一直向着A板运动B.电子一直向着B板运动C.电子先向A板运动,然后返回向B板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动D.电子先向B板运动,然后返回向A板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动D答案答案D根据交变电压的变化规律,不难确定电子所受电场力的变化规律,从而作出电子的加速度a、速度v随时间变化的图线,如图所示。从图中可知,电子在第一个T/4内做匀加速运动,第二个T/4内做匀减速运动,在这半周期内,因初始B板电势比A板电势高,所以电子向B板运动,加速度大小为。在第三个T/4内电子做匀加速运动,第
6、四个T/4内做匀减速运动,但在这半周期内运动方向与前半周期相反,向A板运动,加速度大小为。所以电子在交变电场中将以t=T/4时刻所在位置为平衡位置做周期性往复运动,综上分析选D。eUmdeUmd1-2如图甲所示,A、B是两水平放置的足够长的平行金属板,组成偏转匀强电场,B板接地。A板电势A随时间变化情况如图乙所示,C、D两平行金属板竖直放置,中间有正对两孔O1和O2,两板间电压为U2,组成减速电场。现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿A、B两板间的中轴线O1O1进入,并能从O1沿O1O2进入C、D间,刚好到达O2孔,已知带电粒子带电荷量为-q,质量为m,不计其重力。求:(1)该粒子进入A
7、、B板间的初速度v0的大小。(2)A、B两板间距的最小值和A、B两板长度的最小值。答案答案(1)(2)T22qUm2T12qUm22qUm解析解析(1)因粒子在A、B间运动时,水平方向不受外力做匀速运动,所以进入O1孔的速度即进入A、B板间的初速度。在C、D板间,由动能定理得qU2=m即v0=(2)由于粒子进入A、B板间后,在一个周期T内,竖直方向上的速度变为初始状态,即v竖=0,若在第一个周期末进入O1孔,则对应两板长度最短为L=v0T=T,若在该时间内,粒子刚好不到A板而返回,则对应两板间距最小,设为d,所以()22=,即d=。1220v22qUm22qUm121qUmd4T2d2T12q
8、Um考点二静电场中图像问题的处理考点二静电场中图像问题的处理1.主要类型主要类型(1)v-t图像;(2)-x图像;(3)E-x图像。2.应对策略应对策略(1)v-t图像:根据v-t图像中速度的变化、斜率绝对值的变化(即加速度大小的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化。(2)-x图像:电场强度的大小等于-x图线的斜率绝对值,电场强度为零处,-x图线存在极值,其切线的斜率为零。在-x图像中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。在-x图像中分析电荷移动时做功的正负,可用WAB=qUAB分析WAB的正负,然后
9、作出判断。(3)E-x图像:根据给出的E-x图像,确定E的方向,再在草纸上画出对应电场线的方向,根据E的大小变化,确定电场的强弱分布。2-1(2017北京东城期末,11)静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图所示的折线。将一个带负电的粒子在x=d处由静止释放,它只在电场力作用下沿x轴运动。规定x轴正方向为电场强度E、加速度a、速度v的正方向,下图分别表示x轴上各点的电场强度E,粒子的加速度a、速度v和动能Ek随x的变化图像,其中正确的是()D答案答案 Dq-x图像的斜率表示电场强度,沿电场线方向电势降低,则知在x=0的左侧,存在向左的匀强电场,x=0右侧存在向右的匀强电场,故A错误
10、;根据牛顿第二定律知qE=ma,粒子在匀强电场中运动时加速度不变,由于粒子带负电,粒子的加速度在x=0左侧加速度为正值,大小不变,在x=0右侧加速度为负值,且大小不变,故B错误;在x=0左侧粒子向右匀加速,在x=0的右侧向右做匀减速运动,速度与位移不成正比,故C错误;在x=0左侧粒子根据动能定理qEx=Ek,在x=0的右侧,根据动能定理可得-qEx=Ek-Ek,故D正确。2-2(2011北京理综,24,20分)静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图所示的折线,图中0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电荷量为-q,其动能
11、与电势能之和为-A(0Ad区间的运动,由动量守恒、能量守恒,且在初态和末态均无相互作用,有mvA+vB=mvA0+vB0m+=m+4m4m1220Av12 4m20Bv124m491454m4m122Av12 4m2Bv1220Av12 4m20Bv由、解得vB=-vB0+vA0因B不改变运动方向,故vB=-vB0+vA00由、解得qQ即B所带电荷量的最大值qm=Q。35853585169169栏目索引以下为附加内容不需要的朋友下载后可以编辑删除，谢谢栏目索引中央农业广播电视学校中央农业广播电视学校 刘天金刘天金20130507 陕西栏目索引 农业部部长韩长赋：这是一项基础性工程、创新性工作，
12、要大抓特抓、坚持不懈。让更多的农民成为新型职业农民（目标）生产更多更好更安全的农产品供给社会（方向）栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民二、什么是新型职业农民三、如何加快培育新型职业农民栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（一）深刻背景农村劳动力持续转移农村劳动力持续转移,“,“人走村空人走村空”问题愈演愈问题愈演愈烈烈 2012年我国农民工数量达到2.62.6亿亿，每年新增900-1000900-1000万万。四川抽样调查：26%26%举家外出农户20%20%留守农户转移比例平均60%60%，高的70-80%70-80%栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（一）深刻背景农村青壮年
13、劳动力大量外出，农村青壮年劳动力大量外出，“老人农老人农业业”“”“妇女农业妇女农业”“”“小学农业小学农业”问题日益凸显问题日益凸显陕西抽样调查：72%72%“80后”“90后”青壮年劳动力（农民工）5555岁岁 务农农民平均年龄63%63%妇女83%83%初中及以下文化程度栏目索引 四川抽样调查：务农农民50岁以上54%，60岁以上30%，70岁以上13%；妇女60%；初中及以下90%。栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（一）深刻背景农村新生劳动力离农意愿强烈，农业后农村新生劳动力离农意愿强烈，农业后继乏人问题步步紧逼继乏人问题步步紧逼新生代农民工76%76%不愿再回乡务农85%85
14、%从未种过地（国家统计局2010年10省调查：90%的新生代农民工没有从事过一天的农业生产活动）栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（二）紧迫课题“谁来种地谁来种地”“”“地如何种地如何种”？栏目索引党的党的十八大：十八大：坚持和完善农村基本经营制度，构建集约化、专业化、组织化、社会化相结合的新型农业经营体系。国务院常务会议：国务院常务会议：要采取有效措施，使一部分年轻人愿意在农村留下来搞农业，培养和稳定现代农业生产队伍。中央经济工作会议、中央农村工作会议：中央经济工作会议、中央农村工作会议：要稳定完善强农惠农富农政策，充分保护和调动农民生产经营积极性，使务农种粮有效益、不吃亏、得实惠。2
15、0132013年中央一号文件：年中央一号文件：农村劳动力大量流动，农户兼业化、村庄空心化、人口老龄化趋势明显，农民利益诉求多元，加强和创新农村社会管理势在必行。十二届全国人大一次会议（政府工作报告）：十二届全国人大一次会议（政府工作报告）：要采取有效措施，稳定农业生产经营队伍，积极培育新型农民。聚焦聚焦“谁来种地谁来种地”“”“地如何种地如何种”栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（二）紧迫课题“谁来种地”“地如何种”是一个问题的两个方面 农村劳动力结构性不足：“不是不是没人种地，而是这地由什么人来种没人种地，而是这地由什么人来种”创新农业生产经营方式：“不是不是种不过来，而是怎么种得更好
16、种不过来，而是怎么种得更好”栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（三）历史使命回答好回答好“谁来种地谁来种地”“”“地如何种地如何种”的问的问题，历史性地落在了培育新型职业农民题，历史性地落在了培育新型职业农民上。上。2012年中央一号文件聚焦农业科技，着力解决农业生产力发展问题，明确提出大力培育新型职业农民；2013年中央一号文件突出农业经营体制机制创新，着力完善与现代农业发展相适应的农业生产关系，进一步强调加强农业职业教育和职业培训。栏目索引创新农业生产经营方式创新农业生产经营方式（现代）家庭经营+合作组织+社会化服务 =新型农业经营体系新型职业农民 新型生产经营主体 新型农业经营体系
17、 现代农业栏目索引 新型职业农民新型职业农民是伴随农村生产力发展和生产关系完善产生的新型生产经营主体，是构建新型农业经营体系的基本基本细胞细胞，是发展现代农业的基本支撑基本支撑，是推动城乡发展一体化的基本力量基本力量。栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时机地大力培育新型职业农民：一是有利于促进农民从身份向职业一是有利于促进农民从身份向职业的转变，的转变，在推动城乡发展一体化中加快剥离“农民”的身份属性，使培育起来的新型职业农民逐步走上具有相应社会保障和社会地位的职业化路子，解决有人愿意在农村留下来搞农业的问题；栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时
18、机地大力培育新型职业农民：二是有利于促进农民从传统农业生二是有利于促进农民从传统农业生产向现代农业生产经营的转变，产向现代农业生产经营的转变，在加大强农惠农富农政策力度中加快发展现代农业，使培育起来的新型职业农民逐步走上专业化、规模化、集约化、标准化生产经营的现代化路子，解决务农种粮有效益、不吃亏、得实惠的问题；栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时机地大力培育新型职业农民：三是有利于促进农民从传统小农生三是有利于促进农民从传统小农生产向社会化大生产的转变，产向社会化大生产的转变，在坚持和完善农村基本经营制度中加快培育新型生产经营主体，使培育起来的新型职业农民逐步走上“家
19、庭经营+合作组织+社会化服务”新型农业经营体系的组织化路子，解决保供增收长效机制的问题。栏目索引 培育新型职业农民的过程，就是激活农民自身活力和增强农业农村发展活力的过程，就是培养高素质现代农业和新农村建设者的过程，就是培育“三农”事业发展未来的过程。栏目索引农业部部长韩长赋农业部部长韩长赋 应对农业后继乏人问题的挑战，必须在稳定提高农业比较效益的基础上，大力培育种养大户、家庭农场、专业合作社等各类新型农业经营主体，让更多的农民成为新型职业农民。栏目索引世界性课题世界性课题比如在英国，农场主平均年龄达到59岁。欧盟一直关注农民老龄化和培养青年农民问题，在CAP新一轮改革议案中提出，将2%的直接
20、支付专门用于支持40岁以下的青年农民从事农业。栏目索引世界性课题世界性课题法国经验 统筹农村劳动力转留 加强农业后继者培养 重视农业劳动力教育培训栏目索引 切实把培育新型职业农民放在三农工作突出位置予以推动落实。农村劳动力向城镇和二三产业转移，是伴随现代化进程的必然趋势。目前我国农业劳动力供求结构已进入总量过剩与结构性、区域性短缺并存新阶段，关键农时缺人手、现代农业缺人才、新农村建设缺人力问题日显普遍，“谁来种地”“地如何种”事关13亿人的饭碗。栏目索引 各级农业部门要把培育新型职业农民作为一项重要职责和基本任务，积极争取当地政府和有关部门的重视支持，将其放在三农工作的突出位置，坚持“政府主导
21、、农民主体、需求导向、综合配套”的原则，采取更加有力的措施加以推动落实，培养和稳定现代农业生产经营者队伍，壮大新型生产经营主体。栏目索引二、什么是新型职业农民（一）基本表述 传统农业向现代农业转型，必然要求传统农民向新型职业农民转变。从我国农村基本经营制度和农业生产经营现状及发展趋势看，新新型职业农民是指以农业为职业、具有一型职业农民是指以农业为职业、具有一定的专业技能、收入主要来自农业的现定的专业技能、收入主要来自农业的现代农业从业者。代农业从业者。栏目索引二、什么是新型职业农民（二）主要类型生产经营型：生产经营型：专业大户、家庭农场主专业技能型：专业技能型：农业工人、农业雇员等社会服务型：社会服务型：农村信息员、农产品经纪人、跨区作业农机手、统防统治植保员、村级动物防疫员等农业社会化服务人员
