模型組合講解帶電粒子在電場中的運(yùn)動模型

1、模型組合講解一一帶電粒子在電場中的運(yùn)動模型徐征田模型概述帶電粒子在電場中的運(yùn)動也是每年高考中的熱點(diǎn)問題，具體來講有電場對帶電粒子的加速（減速），涉 及內(nèi)容有力、能、電、圖象等各部分知識，主要考查學(xué)生的綜合能力。模型講解83例在與X軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量為10 10 C、質(zhì)量為2.5 10 kg的物體在光滑水平面上沿著x軸做直線運(yùn)動，其位移與時間的尖系是2，式中x以米為單位，t的單位為秒。從開始運(yùn)動到5s末物體所經(jīng)過的路程為m，克服電場力所做的功為J。1 2a 0.02 5 所以 32解析：由位移的尖系式2可知Vo0.16m/s。0.04m/s2，即物體沿x軸方向做勻減速直線運(yùn)動設(shè)從開始運(yùn)

2、動到速度為零的時間為ti ，則Vo ati故 tA4S, Si VtiaVo ti 0.32m2第5s內(nèi)物體開始反向以2比0.04m/s的加辣rr做勻加辣官線運(yùn)動1 2S2 a2t2 0.02m2因此幵始5s內(nèi)的路程為s2 0.34m , 5s末的速度V2a2t2 0.04m/s克服電場力做功W -mv?-mvf223.0 10 5 J點(diǎn)評：解答本題的尖鍵是從位移與時間的尖系式中找出物體的初速度和加速度，分析出物體運(yùn)動4s速度 減為零并反向運(yùn)動，弄清位移與路程的聯(lián)系和區(qū)別。模型要點(diǎn)力和運(yùn)動的尖系一一牛頓第二定律根據(jù)帶電粒子受到的力，用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位

3、移等物 理量。這條思路通常適用于受恒力作用下的勻變速曲線運(yùn)動。功和能的尖系一一動能定理根據(jù)力對帶電粒子所做的功W及動能定理，從帶電粒子運(yùn)動的全過程中能的轉(zhuǎn)化角度，研究帶電粒子的 速度變化、經(jīng)歷的位移等，這條思路通常適用于非均勻或均勻變化的磁場，特別適用于非均勻變化的磁場。在討論帶電粒子的加速偏轉(zhuǎn)時，對于基本粒子，如電子、質(zhì)子、中子等，沒有特殊說明，其重力一般不 計；帶電粒子如液滴、塵埃、顆粒等沒有特殊說明，其重力一般不能忽略。誤區(qū)點(diǎn)撥一般情況下帶電粒子所受的電場力遠(yuǎn)大于重力，所以可以認(rèn)為只有電場力做功。由動能定理WqUEk，此式與電場是否勻強(qiáng)無尖，與帶電粒子的運(yùn)動性質(zhì)、軌跡形狀也無尖。模型演練

4、如圖1所示，A、B兩塊金屬板水平放置，相距d 0.6cm，兩板間加有一周期性變化的電壓，當(dāng)B板接地時，A板電勢A隨時間t變化的情況如圖2所示。在兩板間的電場中，將一帶負(fù)電的 粒子從B要使該粒子能夠達(dá)繃?yán)矒Q處窗薛宦釋股凰疇嫦磺守受到的電場力為重力的兩倍，(g 取 10m/s2)解析：設(shè)電場力為F，則F mg,得(2mq mq)m疋，后半周期先減速上升，后加速下降，其加前半周期上升高度：Ihi8速度：F mg ma2 得 a23mq3gm減速時間為ti則3gti, tl 丁2此段時間內(nèi)上升高度：1T2STh2 2 3g (g)24則上升的總高度：higT! h26后半周期的TT時間內(nèi)，粒子向下加速運(yùn)動，下降的高度:3ha 13g 221!6tl述計算說明，在一個周期內(nèi)上升西，再回落西，且具有向下的