第七章 專題強(qiáng)化八ppt課件

1、專題解讀專題解讀1.本專題主要講解帶電粒子(帶電體)在電場中運(yùn)動時動力學(xué)和能量觀念的綜合運(yùn)用，高考常以計(jì)算題出現(xiàn).2.學(xué)好本專題，可以加深對動力學(xué)和能量知識的了解，能靈敏運(yùn)用受力分析、運(yùn)動分析特別是曲線運(yùn)動(平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動)的方法與技巧，熟練運(yùn)用能量觀念解題.3.用到的知識：受力分析、運(yùn)動分析、能量觀念.內(nèi)容索引過好雙基關(guān)回扣根底知識 訓(xùn)練根底標(biāo)題研透命題點(diǎn)細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn)課時作業(yè)限時訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度過好雙基關(guān)一、帶電粒子在電場中運(yùn)動一、帶電粒子在電場中運(yùn)動1.分析方法：先分析受力情況，再分析分析方法：先分析受力情況，再分析 和運(yùn)動過程和運(yùn)動過程(平衡、加速或平衡、加速或

2、減速，軌跡是直線還是曲線減速，軌跡是直線還是曲線)，然后選用恰當(dāng)?shù)牧W(xué)規(guī)律如牛頓運(yùn)動定律、，然后選用恰當(dāng)?shù)牧W(xué)規(guī)律如牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)公式、運(yùn)動學(xué)公式、 、能量守恒定律解題、能量守恒定律解題.2.受力特點(diǎn)：在討論帶電粒子或其他帶電體的靜止與運(yùn)動問題時，重力受力特點(diǎn)：在討論帶電粒子或其他帶電體的靜止與運(yùn)動問題時，重力能否要思索，關(guān)鍵看重力與其他力相比較能否能忽略能否要思索，關(guān)鍵看重力與其他力相比較能否能忽略.普通來說，除明顯普通來說，除明顯暗示外，帶電小球、液滴的重力不能忽略，電子、質(zhì)子等帶電粒子的重暗示外，帶電小球、液滴的重力不能忽略，電子、質(zhì)子等帶電粒子的重力可以忽略，普通可根據(jù)微粒的運(yùn)動

3、形狀判別能否思索重力作用力可以忽略，普通可根據(jù)微粒的運(yùn)動形狀判別能否思索重力作用.運(yùn)動形狀動能定理二、用能量觀念處置帶電體的運(yùn)動二、用能量觀念處置帶電體的運(yùn)動對于受變力作用的帶電體的運(yùn)動，必需借助于能量觀念來處置對于受變力作用的帶電體的運(yùn)動，必需借助于能量觀念來處置.即使都是即使都是恒力作用的問題，用能量觀念處置也經(jīng)常顯得簡約恒力作用的問題，用能量觀念處置也經(jīng)常顯得簡約.詳細(xì)方法常有兩種：詳細(xì)方法常有兩種：1.用動能定理處置用動能定理處置思想順序普通為：思想順序普通為：(1)弄清研討對象，明確所研討的弄清研討對象，明確所研討的 .(2)分析物體在所研討過程中的受力情況，弄清哪些力做功，做正功還

4、是分析物體在所研討過程中的受力情況，弄清哪些力做功，做正功還是負(fù)功負(fù)功.(3)弄清所研討過程的始、末形狀弄清所研討過程的始、末形狀(主要指動能主要指動能).(4)根據(jù)根據(jù)W 列出方程求解列出方程求解.物理過程Ek2.用包括電勢能和內(nèi)能在內(nèi)的能量守恒定律處置列式的方法常有兩種：(1)利用初、末形狀的能量相等(即E1E2)列方程.(2)利用某些能量的減少等于另一些能量的添加(即EE)列方程.3.兩個結(jié)論(1)假設(shè)帶電粒子只在電場力作用下運(yùn)動，其動能和電勢能之和 .(2)假設(shè)帶電粒子只在重力和電場力作用下運(yùn)動，其機(jī)械能和 之和堅(jiān)持不變.堅(jiān)持不變電勢能研透命題點(diǎn)1.常見的交變電場常見的交變電場常見的產(chǎn)

5、生交變電場的電壓波形有方形波、鋸齒波、正弦波等常見的產(chǎn)生交變電場的電壓波形有方形波、鋸齒波、正弦波等.2.常見的標(biāo)題類型常見的標(biāo)題類型(1)粒子做單向直線運(yùn)動粒子做單向直線運(yùn)動(普通用牛頓運(yùn)動定律求解普通用牛頓運(yùn)動定律求解).(2)粒子做往返運(yùn)動粒子做往返運(yùn)動(普通分段研討普通分段研討).(3)粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(普通根據(jù)交變電場特點(diǎn)分段研討普通根據(jù)交變電場特點(diǎn)分段研討). 命題點(diǎn)一帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動才干考點(diǎn)師生共研才干考點(diǎn)師生共研3.思想方法思想方法(1)注重全面分析注重全面分析(分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動規(guī)律分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動規(guī)律)：抓住粒子的運(yùn)動具有周期：抓住粒子的運(yùn)動具有周期

6、性和在空間上具有對稱性的特征，求解粒子運(yùn)動過程中的速度、位移、性和在空間上具有對稱性的特征，求解粒子運(yùn)動過程中的速度、位移、做功或確定與物理過程相關(guān)的邊境條件做功或確定與物理過程相關(guān)的邊境條件.(2)從兩條思緒出發(fā)：一是力和運(yùn)動的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)從兩條思緒出發(fā)：一是力和運(yùn)動的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律分析；二是功能關(guān)系規(guī)律分析；二是功能關(guān)系.(3)留意對稱性和周期性變化關(guān)系的運(yùn)用留意對稱性和周期性變化關(guān)系的運(yùn)用.例例1如圖如圖1(a)所示，兩平行正對的金屬板所示，兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖間加有如圖(b)所示的交所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在

7、兩板的正中間變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處處.假假設(shè)在設(shè)在t0時辰釋放該粒子，粒子會時而向時辰釋放該粒子，粒子會時而向A板運(yùn)動，時而向板運(yùn)動，時而向B板運(yùn)動，并最板運(yùn)動，并最終打在終打在A板上板上.那么那么t0能夠?qū)儆诘臅r間段是能夠?qū)儆诘臅r間段是答案解析圖1變式變式1如圖如圖2所示，所示，A、B兩金屬板平行放置，在兩金屬板平行放置，在t0時將電子從時將電子從A板附板附近由靜止釋放近由靜止釋放(電子的重力忽略不計(jì)電子的重力忽略不計(jì)).分別在分別在A、B兩板間加上以下哪種電兩板間加上以下哪種電壓時，有能夠使電子到不了壓時，有能夠使電子到不了B板板答案圖2變式變式2(多

8、項(xiàng)選擇多項(xiàng)選擇)(2021山東理綜山東理綜20)如圖如圖3甲所示，兩程度金屬板間距甲所示，兩程度金屬板間距為為d，板間電場強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示，板間電場強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示.t0時辰，質(zhì)量為時辰，質(zhì)量為m的帶電的帶電微粒以初速度微粒以初速度v0沿中線射入兩板間，沿中線射入兩板間，0 時間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動，時間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動，T時辰時辰微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出.微粒運(yùn)動過程中未與金屬板接觸微粒運(yùn)動過程中未與金屬板接觸.重力加速重力加速度的大小為度的大小為g.關(guān)于微粒在關(guān)于微粒在0T時間內(nèi)運(yùn)動的描畫，正確的選項(xiàng)是時間內(nèi)運(yùn)動的描畫，正確的選項(xiàng)是A.末速度大小為末速度大小

9、為B.末速度沿程度方向末速度沿程度方向C.重力勢能減少了重力勢能減少了 mgdD.抑制電場力做功為抑制電場力做功為mgd答案解析圖31.等效重力法等效重力法將重力與電場力進(jìn)展合成，如圖將重力與電場力進(jìn)展合成，如圖4所示，那么所示，那么F合為等效重力場中的合為等效重力場中的“重重力，力，g 為等效重力場中的為等效重力場中的“等效重力加速度，等效重力加速度，F(xiàn)合的方向等效為合的方向等效為“重力的方向，即在等效重力場中的豎直向下方向重力的方向，即在等效重力場中的豎直向下方向. 命題點(diǎn)二用“等效法處置帶電粒子在電場和重力場中的運(yùn)動思想思想方法方法才干考點(diǎn)師生共研才干考點(diǎn)師生共研圖42.物理最高點(diǎn)與幾何

10、最高點(diǎn)物理最高點(diǎn)與幾何最高點(diǎn)在在“等效能場中做圓周運(yùn)動的小球，經(jīng)常遇到小球在豎直平面內(nèi)做圓等效能場中做圓周運(yùn)動的小球，經(jīng)常遇到小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的臨界速度問題周運(yùn)動的臨界速度問題.小球能維持圓周運(yùn)動的條件是能過最高點(diǎn)，而這小球能維持圓周運(yùn)動的條件是能過最高點(diǎn)，而這里的最高點(diǎn)不一定是幾何最高點(diǎn)，而應(yīng)是物理最高點(diǎn)里的最高點(diǎn)不一定是幾何最高點(diǎn)，而應(yīng)是物理最高點(diǎn).幾何最高點(diǎn)是圖形幾何最高點(diǎn)是圖形中所畫圓的最上端，是符合人眼視覺習(xí)慣的最高點(diǎn)中所畫圓的最上端，是符合人眼視覺習(xí)慣的最高點(diǎn).而物理最高點(diǎn)是物體而物理最高點(diǎn)是物體在圓周運(yùn)動過程中速度最小在圓周運(yùn)動過程中速度最小(稱為臨界速度稱為臨界速度)

11、的點(diǎn)的點(diǎn).例例2如圖如圖5所示，半徑為所示，半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為有一質(zhì)量為m、帶電荷量為、帶電荷量為q的珠子，如今圓環(huán)平面內(nèi)加一個勻強(qiáng)電的珠子，如今圓環(huán)平面內(nèi)加一個勻強(qiáng)電場，使珠子由最高點(diǎn)場，使珠子由最高點(diǎn)A從靜止開場釋放從靜止開場釋放(AC、BD為圓環(huán)的兩條相互垂直為圓環(huán)的兩條相互垂直的直徑的直徑)，要使珠子沿圓弧經(jīng)過，要使珠子沿圓弧經(jīng)過B、C剛好能運(yùn)動到剛好能運(yùn)動到D.(重力加速度為重力加速度為g)(1)求所加電場的場強(qiáng)最小值及所對應(yīng)的場強(qiáng)的方向；求所加電場的場強(qiáng)最小值及所對應(yīng)的場強(qiáng)的方向；答案解析答案見解析答案見解

12、析圖5解析根據(jù)題述，珠子運(yùn)動到解析根據(jù)題述，珠子運(yùn)動到BC弧中點(diǎn)弧中點(diǎn)M時速度最大，作過時速度最大，作過M點(diǎn)的直徑點(diǎn)的直徑MN，設(shè)電場力與重力的合力為，設(shè)電場力與重力的合力為F，那么其方向沿，那么其方向沿NM方向，分析珠子在方向，分析珠子在M點(diǎn)的受力情況，由圖可知，當(dāng)點(diǎn)的受力情況，由圖可知，當(dāng)F電垂直于電垂直于F時，時，F(xiàn)電最小，最小值為：電最小，最小值為：(2)當(dāng)所加電場的場強(qiáng)為最小值時，求珠子由A到達(dá)D的過程中速度最大時對環(huán)的作用力大??；答案解析答案見解析答案見解析把電場力與重力的合力看做是“等效重力，對珠子由A運(yùn)動到M的過程，由動能定理得由牛頓第三定律知，珠子對環(huán)的作用力大小為(3)在(

13、1)問電場中，要使珠子能完成完好的圓周運(yùn)動，在A點(diǎn)至少應(yīng)使它具有多大的初動能？答案解析答案見解析答案見解析解析由題意可知，解析由題意可知，N點(diǎn)為等效最高點(diǎn)，只需珠子能到達(dá)點(diǎn)為等效最高點(diǎn)，只需珠子能到達(dá)N點(diǎn)，就能做完點(diǎn)，就能做完好的圓周運(yùn)動，珠子在好的圓周運(yùn)動，珠子在N點(diǎn)速度為點(diǎn)速度為0時，所需初動能最小，此過程中，由時，所需初動能最小，此過程中，由動能定理得：動能定理得：F(r )0EkA變式變式3(2021陜西西安質(zhì)檢陜西西安質(zhì)檢)如圖如圖6所示的安裝是在豎直平面內(nèi)放置的光所示的安裝是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道，處于程度向右的勻強(qiáng)電場中，帶負(fù)電荷的小球從高為滑絕緣軌道，處于程度向右的勻強(qiáng)

14、電場中，帶負(fù)電荷的小球從高為h的的A處由靜止開場下滑，沿軌道處由靜止開場下滑，沿軌道ABC運(yùn)動并進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動運(yùn)動并進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動.知小球知小球所受電場力是其重力的所受電場力是其重力的 圓環(huán)半徑為圓環(huán)半徑為R，斜面傾角為，斜面傾角為60，sBC2R.假設(shè)使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完好的圓周運(yùn)動，假設(shè)使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完好的圓周運(yùn)動，h至少為多少？至少為多少？(sin 370.6，cos 370.8)答案解析答案答案7.7R圖6解析小球所受的重力和電場力都為恒力，故可將兩力等效為一個力解析小球所受的重力和電場力都為恒力，故可將兩力等效為一個力F，如下圖如下圖.可知可知F1.25mg，方向與豎

15、直方向成，方向與豎直方向成37角角.由圖可知，小球做完由圖可知，小球做完好的圓周運(yùn)動的臨界點(diǎn)是好的圓周運(yùn)動的臨界點(diǎn)是D點(diǎn)，設(shè)小球恰好能經(jīng)過點(diǎn)，設(shè)小球恰好能經(jīng)過D點(diǎn)，即到達(dá)點(diǎn)，即到達(dá)D點(diǎn)時圓點(diǎn)時圓環(huán)對小球的彈力恰好為零環(huán)對小球的彈力恰好為零.由圓周運(yùn)動知識得：由圓周運(yùn)動知識得：小球由A運(yùn)動到D點(diǎn)，由動能定理結(jié)合幾何知識得：1.力學(xué)規(guī)律力學(xué)規(guī)律(1)動力學(xué)規(guī)律：牛頓運(yùn)動定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式動力學(xué)規(guī)律：牛頓運(yùn)動定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式.(2)能量規(guī)律：動能定理或能量守恒定律能量規(guī)律：動能定理或能量守恒定律.2.電場規(guī)律電場規(guī)律(1)電場力的特點(diǎn)：電場力的特點(diǎn)：FEq，正電荷遭到的電場力與場強(qiáng)方向一樣，正電荷

16、遭到的電場力與場強(qiáng)方向一樣.(2)電場力做功的特點(diǎn)：電場力做功的特點(diǎn)：WABFLABcos qUABEpAEpB.命題點(diǎn)三電場中的力電綜合問題才干考點(diǎn)師生共研才干考點(diǎn)師生共研3.多階段運(yùn)動多階段運(yùn)動在多階段運(yùn)動過程中，當(dāng)物體所受外力突變時，物體由于慣性而速度不在多階段運(yùn)動過程中，當(dāng)物體所受外力突變時，物體由于慣性而速度不發(fā)生突變，故物體在前一階段的末速度即為物體在后一階段的初速度發(fā)生突變，故物體在前一階段的末速度即為物體在后一階段的初速度.對對于多階段運(yùn)動過程中物體在各階段中發(fā)生的位移之間的聯(lián)絡(luò)，可以經(jīng)過于多階段運(yùn)動過程中物體在各階段中發(fā)生的位移之間的聯(lián)絡(luò)，可以經(jīng)過作運(yùn)動過程草圖來獲得作運(yùn)動過

17、程草圖來獲得.例例3(2021全國卷全國卷25)真空中存在電場強(qiáng)度大小為真空中存在電場強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電場，一的勻強(qiáng)電場，一帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速直線運(yùn)動，速度大小為帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速直線運(yùn)動，速度大小為v0，在油滴，在油滴處于位置處于位置A時，將電場強(qiáng)度的大小忽然增大到某值，但堅(jiān)持其方向不變時，將電場強(qiáng)度的大小忽然增大到某值，但堅(jiān)持其方向不變.繼續(xù)一段時間繼續(xù)一段時間t1后，又忽然將電場反向，但堅(jiān)持其大小不變；再繼續(xù)同后，又忽然將電場反向，但堅(jiān)持其大小不變；再繼續(xù)同樣一段時間后，油滴運(yùn)動到樣一段時間后，油滴運(yùn)動到B點(diǎn)點(diǎn).重力加速度大小為重力加速度大小為g.(1)求

18、油滴運(yùn)動到求油滴運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度；點(diǎn)時的速度；答案解析答案見解析答案見解析解析油滴帶電性質(zhì)不影響結(jié)果解析油滴帶電性質(zhì)不影響結(jié)果.設(shè)該油滴帶正電，油滴質(zhì)量和電荷量分設(shè)該油滴帶正電，油滴質(zhì)量和電荷量分別為別為m和和q，油滴速度方向向上為正，油滴速度方向向上為正.油滴在電場強(qiáng)度大小為油滴在電場強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電的勻強(qiáng)電場中做勻速直線運(yùn)動，故勻強(qiáng)電場方向向上場中做勻速直線運(yùn)動，故勻強(qiáng)電場方向向上.在在t0時，電場強(qiáng)度忽然從時，電場強(qiáng)度忽然從E1添加至添加至E2，油滴做豎直向上的勻加速運(yùn)動，加速度方向向上，大小，油滴做豎直向上的勻加速運(yùn)動，加速度方向向上，大小a1滿足滿足qE2mgma1油滴在油滴

19、在t1時辰的速度為時辰的速度為v1v0a1t1 電場強(qiáng)度在t1時辰忽然反向，之后油滴做勻變速直線運(yùn)動，加速度方向向下，大小a2滿足qE2mgma2油滴在t22t1時辰，即運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度為v2v1a2t1由式得v2v02gt1 (2)求增大后的電場強(qiáng)度的大?。粸楸ＷC后來的電場強(qiáng)度比原來的大，試給出相應(yīng)的t1和v0應(yīng)滿足的條件.知不存在電場時，油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間間隔的兩倍.解析答案答案見解析答案見解析解析由題意，在解析由題意，在t0時辰前有時辰前有qE1mg油滴從油滴從t0到到t1時辰的位移為時辰的位移為x1v0t1 a1t12油滴在從油滴在從t1時辰

20、到時辰到t22t1時辰的時間間隔內(nèi)的位移為時辰的時間間隔內(nèi)的位移為x2v1t1 a2t12由題給條件有由題給條件有v022g2h4gh式中式中h是是B、A兩點(diǎn)之間的間隔兩點(diǎn)之間的間隔.假設(shè)B點(diǎn)在A點(diǎn)之上，依題意有x1x2h 由式得 條件式和式分別對應(yīng)于v20和v20兩種情形.假設(shè)B在A點(diǎn)之下，依題意有x2x1h由式得另一解為負(fù)，不符合題意，舍去.變式變式4(2021全國卷全國卷25)如圖如圖7所示，兩程度面所示，兩程度面(虛線虛線)之間的間隔為之間的間隔為H，其間的區(qū)域存在方向程度向右的勻強(qiáng)電場其間的區(qū)域存在方向程度向右的勻強(qiáng)電場.自該區(qū)域上方的自該區(qū)域上方的A點(diǎn)將質(zhì)量均點(diǎn)將質(zhì)量均為為m，電荷

21、量分別為，電荷量分別為q和和q(q0)的帶電小球的帶電小球M、N先后以一樣的初速度先后以一樣的初速度沿平行于電場的方向射出沿平行于電場的方向射出.小球在重力作用下進(jìn)入電場區(qū)域，并從該區(qū)小球在重力作用下進(jìn)入電場區(qū)域，并從該區(qū)域的下邊境分開域的下邊境分開.知知N分開電場時的速度方向豎直向下；分開電場時的速度方向豎直向下；M在電場中做直在電場中做直線運(yùn)動，剛分開電場時的動能為線運(yùn)動，剛分開電場時的動能為N剛分開電場時的動能的剛分開電場時的動能的1.5倍倍.不計(jì)空不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為氣阻力，重力加速度大小為g.求：求：(1)M與與N在電場中沿程度方向的位移之比；在電場中沿程度方向的位移之比；

22、答案答案3 1圖7答案解析解析設(shè)小球解析設(shè)小球M、N在在A點(diǎn)程度射出時的初速度大小為點(diǎn)程度射出時的初速度大小為v0，那么它們進(jìn)，那么它們進(jìn)入電場時的程度速度依然為入電場時的程度速度依然為v0.M、N在電場中運(yùn)動的時間在電場中運(yùn)動的時間t相等，電場力相等，電場力作用下產(chǎn)生的加速度沿程度方向，大小均為作用下產(chǎn)生的加速度沿程度方向，大小均為a，在電場中沿程度方向的，在電場中沿程度方向的位移分別為位移分別為s1和和s2.由題給條件和運(yùn)動學(xué)公式得由題給條件和運(yùn)動學(xué)公式得v0at0(2)A點(diǎn)距電場上邊境的高度；答案解析解析設(shè)解析設(shè)A點(diǎn)距電場上邊境的高度為點(diǎn)距電場上邊境的高度為h，小球下，小球下落落h時在豎

23、直方向的分速度為時在豎直方向的分速度為vy，由運(yùn)動學(xué)公式，由運(yùn)動學(xué)公式vy22ghM進(jìn)入電場后做直線運(yùn)動，由幾何關(guān)系知(3)該電場的電場強(qiáng)度大小.答案解析解析設(shè)電場強(qiáng)度的大小為解析設(shè)電場強(qiáng)度的大小為E，小球，小球M進(jìn)入電場后做直線運(yùn)動，那么進(jìn)入電場后做直線運(yùn)動，那么設(shè)M、N分開電場時的動能分別為Ek1、Ek2，由動能定理得由知條件Ek11.5Ek2 聯(lián)立式得變式變式5如圖如圖8所示，在所示，在E103 V/m的豎直勻強(qiáng)電場中，有一光滑半圓形的豎直勻強(qiáng)電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道絕緣軌道QPN與一程度絕緣軌道與一程度絕緣軌道MN在在N點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道平面點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道平面與電場線

24、平行，其半徑與電場線平行，其半徑R40 cm，N為半圓形軌道最低點(diǎn)，為半圓形軌道最低點(diǎn)，P為為QN圓弧圓弧的中點(diǎn)，一帶負(fù)電的中點(diǎn)，一帶負(fù)電q104 C的小滑塊質(zhì)量的小滑塊質(zhì)量m10 g，與程度軌道間的，與程度軌道間的動摩擦因數(shù)動摩擦因數(shù)0.15，位于，位于N點(diǎn)右側(cè)點(diǎn)右側(cè)1.5 m的的M處，處，g取取10 m/s2，求：，求：(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動到半圓形軌道的最高點(diǎn)要使小滑塊恰能運(yùn)動到半圓形軌道的最高點(diǎn)Q，那么小滑塊應(yīng)以多大的初速度那么小滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動？向左運(yùn)動？答案解析答案答案7 m/s圖8解析設(shè)小滑塊恰能到達(dá)解析設(shè)小滑塊恰能到達(dá)Q點(diǎn)時速度為點(diǎn)時速度為v，小滑塊從開場運(yùn)動

25、至到達(dá)Q點(diǎn)過程中，由動能定理得聯(lián)立解得：v07 m/s.(2)這樣運(yùn)動的小滑塊經(jīng)過P點(diǎn)時對軌道的壓力是多大？答案答案0.6 N解析設(shè)小滑塊到達(dá)解析設(shè)小滑塊到達(dá)P點(diǎn)時速度為點(diǎn)時速度為v，那么從開場運(yùn)動至到達(dá)，那么從開場運(yùn)動至到達(dá)P點(diǎn)過程中，點(diǎn)過程中，由動能定理得由動能定理得代入數(shù)據(jù)，解得：FN0.6 N由牛頓第三定律得，小滑塊經(jīng)過P點(diǎn)時對軌道的壓力FNFN0.6 N.答案解析課時作業(yè)1.(2021河南中原名校第二次聯(lián)考)如圖1所示，在兩平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計(jì)重力)，當(dāng)兩板間的電壓分別如圖2中甲、乙、丙、丁所示，電子在板間運(yùn)動(假設(shè)不與板相碰)，以下說法正確的選項(xiàng)是答案解析A.電壓是

26、甲圖時，在0T時間內(nèi)，電子的電勢能不斷減少B.電壓是乙圖時，在0 時間內(nèi)，電子的電勢能先添加后減少C.電壓是丙圖時，電子在板間做往復(fù)運(yùn)動D.電壓是丁圖時，電子在板間做往復(fù)運(yùn)動圖1圖2雙基穩(wěn)定練雙基穩(wěn)定練123456789解析假設(shè)電壓是甲圖，解析假設(shè)電壓是甲圖，0T時間內(nèi)，電場力先向左后向右，那么電子時間內(nèi)，電場力先向左后向右，那么電子先向左做勻加速直線運(yùn)動，后做勻減速直線運(yùn)動，即電場力先做正功后先向左做勻加速直線運(yùn)動，后做勻減速直線運(yùn)動，即電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減少后添加，故做負(fù)功，電勢能先減少后添加，故A錯誤；錯誤；電壓是乙圖時，在電壓是乙圖時，在0 時間內(nèi)，電子向右先加速后減速，

27、即電場力先做時間內(nèi)，電子向右先加速后減速，即電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減少后添加，故正功后做負(fù)功，電勢能先減少后添加，故B錯誤；錯誤；電壓是丙圖時，電子先向左做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動，過了電壓是丙圖時，電子先向左做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動，過了 做做加速度先增大后減小的減速運(yùn)動，到加速度先增大后減小的減速運(yùn)動，到T時速度減為時速度減為0，之后反復(fù)前面的運(yùn)，之后反復(fù)前面的運(yùn)動，故電子不斷朝同一方向運(yùn)動，動，故電子不斷朝同一方向運(yùn)動，C錯誤；錯誤；電壓是丁圖時，電子先向左加速，到電壓是丁圖時，電子先向左加速，到 后向左減速，后向左減速， 后向右加速，后向右加速， 后向后向右減速，右

28、減速，T時速度減為零，之后反復(fù)前面的運(yùn)動，故電子做往復(fù)運(yùn)動，時速度減為零，之后反復(fù)前面的運(yùn)動，故電子做往復(fù)運(yùn)動，D正確正確. 123456789123452.將如圖3所示的交變電壓加在平行板電容器A、B兩板上，開場B板電勢比A板電勢高，這時有一個原來靜止的電子正處在兩板的中間，它在電場力作用下開場運(yùn)動，設(shè)A、B兩極板間的間隔足夠大，以下說法正確的選項(xiàng)是 A.電子不斷向著A板運(yùn)動B.電子不斷向著B板運(yùn)動C.電子先向A板運(yùn)動，然后前往向B板運(yùn)動， 之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動D.電子先向B板運(yùn)動，然后前往向A板運(yùn)動， 之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動6789答案圖3123453.一勻強(qiáng)電場

29、的電場強(qiáng)度E隨時間t變化的圖象如圖4所示，在該勻強(qiáng)電場中，有一個帶負(fù)電粒子于t0時辰由靜止釋放，假設(shè)帶電粒子只受電場力作用，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是(假設(shè)帶電粒子不與板相碰)A.帶電粒子只向一個方向運(yùn)動B.02 s內(nèi)，電場力做功等于0C.4 s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)D.2.54 s內(nèi)，電場力做功等于06789答案解析圖412345解析畫出帶電粒子速度解析畫出帶電粒子速度v隨時間隨時間t變化的圖象如下圖，變化的圖象如下圖，6789vt圖線與時間軸所圍“面積表示位移，可見帶電粒子不是只向一個方向運(yùn)動，4 s末帶電粒子不能回到原出發(fā)點(diǎn)，A、C錯誤；2 s末速度不為0，可見02 s內(nèi)電場力做的功不等

30、于0，B錯誤；2.5 s末和4 s末，速度的大小、方向都一樣，那么2.54 s內(nèi)，電場力做功等于0，所以D正確. 123454.如圖5所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，一根不可伸長的絕緣細(xì)繩的一端系著一個帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，最高點(diǎn)為a，最低點(diǎn)為b.不計(jì)空氣阻力，那么以下說法正確的選項(xiàng)是A.小球帶負(fù)電B.電場力跟重力平衡C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，電勢能減小D.小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒6789答案解析圖512345解析由于小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，所以重力與電場力的合解析由于小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，所以重力與電場力的合力為力為0，電場力

31、方向豎直向上，小球帶正電，電場力方向豎直向上，小球帶正電，A錯，錯，B對；對；從從ab，電場力做負(fù)功，電勢能增大，電場力做負(fù)功，電勢能增大，C錯；錯；由于有電場力做功，機(jī)械能不守恒，由于有電場力做功，機(jī)械能不守恒，D錯錯. 6789123455.(多項(xiàng)選擇)(2021河北唐山一模)如圖6所示，豎直平面內(nèi)有A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)的程度間隔和豎直間隔均為H，空間存在程度向右的勻強(qiáng)電場.一質(zhì)量為m的帶電小球從A點(diǎn)以程度速度v0拋出，經(jīng)一段時間豎直向下經(jīng)過B點(diǎn).重力加速度為g，小球在由A到B的運(yùn)動過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是6789答案解析A.小球帶負(fù)電B.速度先增大后減小C.機(jī)械能不斷減小D.恣意一小段時

32、間內(nèi)，電勢能的添加量總等于重力勢能的減少量圖612345解析由題可知，小球在豎直方向做自在落體運(yùn)動，在程度方向做勻減解析由題可知，小球在豎直方向做自在落體運(yùn)動，在程度方向做勻減速運(yùn)動，可知其所受電場力方向向左，與電場方向相反，那么小球帶負(fù)速運(yùn)動，可知其所受電場力方向向左，與電場方向相反，那么小球帶負(fù)電，電場力不斷對小球做負(fù)功，小球的電勢能添加，機(jī)械能減小，電，電場力不斷對小球做負(fù)功，小球的電勢能添加，機(jī)械能減小，A、C正確正確.小球受豎直向下的重力和程度向左的電場力，合力方向指向左下方，又小球受豎直向下的重力和程度向左的電場力，合力方向指向左下方，又初速度程度向右，末速度豎直向下，由力與速度夾

33、角關(guān)系可知，合力對初速度程度向右，末速度豎直向下，由力與速度夾角關(guān)系可知，合力對小球先做負(fù)功，后做正功，小球的速度先減小后增大，小球先做負(fù)功，后做正功，小球的速度先減小后增大，B錯誤錯誤.恣意一小段時間內(nèi)，小球的動能、電勢能和重力勢能的和堅(jiān)持不變，那恣意一小段時間內(nèi)，小球的動能、電勢能和重力勢能的和堅(jiān)持不變，那么電勢能的添加量不一定等于重力勢能的減少量，么電勢能的添加量不一定等于重力勢能的減少量，D錯誤錯誤.67896.(2021河南鄭州第一次聯(lián)考)如圖7甲所示，在y0和y2 m之間有沿著x軸方向的勻強(qiáng)電場，MN為電場區(qū)域的上邊境，在x軸方向范圍足夠大.電場強(qiáng)度的變化如圖乙所示，取x軸正方向?yàn)?/p>

34、電場正方向.現(xiàn)有一個帶負(fù)電的粒子，粒子的比荷 1.0102 C/kg，在t0時辰以速度v05102 m/s從O點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場區(qū)域，不計(jì)粒子重力作用.求：(1)粒子經(jīng)過電場區(qū)域的時間；答案解析答案答案4103 s123456789圖7解析由于粒子初速度方向垂直于勻強(qiáng)電場，在電場中做類平拋運(yùn)動，解析由于粒子初速度方向垂直于勻強(qiáng)電場，在電場中做類平拋運(yùn)動，所以粒子經(jīng)過電場區(qū)域的時間所以粒子經(jīng)過電場區(qū)域的時間t 4103 s.123456789(2)粒子分開電場的位置坐標(biāo)；答案解析答案答案(2105 m，2 m)123456789(3)粒子經(jīng)過電場區(qū)域后沿x軸方向的速度大小.答案解析答案答案4

35、103 m/s123456789解析粒子經(jīng)過電場區(qū)域后沿解析粒子經(jīng)過電場區(qū)域后沿x軸方向的速度大小為：軸方向的速度大小為：7.(2021江西宜春調(diào)研)如圖8所示，O、A、B、C為一粗糙絕緣程度面上的四點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，一電荷量為Q的點(diǎn)電荷固定在O點(diǎn)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從A點(diǎn)由靜止沿它們的連線向右運(yùn)動，到B點(diǎn)時速度最大，其大小為vm，小金屬塊最后停頓在C點(diǎn).知小金屬塊與程度面間的動摩擦因數(shù)為，A、B間間隔為L，靜電力常量為k，那么A.在點(diǎn)電荷Q構(gòu)成的電場中，A、B兩點(diǎn)間的電勢差 UABB.在小金屬塊由A向C運(yùn)動的過程中，電勢能先增大后減小C.OB間的間隔為D.從B到C的過程中，小金屬塊的動能全部轉(zhuǎn)化為電勢能答案解析綜合提升練綜合提升練圖8123456789小金屬塊由A點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動的過程中，電場力不斷做正功，電勢能不斷減小，故B錯誤；123456789從B到C的過程中，小金屬塊的動能和減少的電勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤. 8.如圖9所示，勻強(qiáng)電場方向與程度線間夾角30，方向斜向右上方，電場強(qiáng)度為E，質(zhì)量為m的小球帶負(fù)電，以初速度v0開場運(yùn)動，初速度方向與電場方向一致.(1)假設(shè)小球的帶電荷量為q 為使小球能做勻速直線運(yùn)動，應(yīng)對小球施加的恒力F1的大小和方向各如何？答案解析123456789圖9解析