人教版高二物理選修3-1第一章靜電場第9節(jié)帶電粒子在電場中的運動專題一般的曲線運動課件

高二物理選修3-1

第一章靜電場

第9節(jié)帶電粒子在電場中的運動

專題一般的曲線運動包頭市百靈廟中學(xué)史殿斌帶電粒子在電場中做一般曲線運動的專題解題思路與方法。1.根據(jù)電場線分布情況和帶電粒子運動的軌跡情況，可以確定帶電粒子的受力方向，帶電粒子受力方向滿足兩個條件，一個是與電場線的切線共線，一個是指向曲線彎曲方向的凹側(cè)。2.根據(jù)帶電粒子運動軌跡上各點的切線方向確定速度方向。3.根據(jù)電場力方向與速度方向之間的夾角關(guān)系，判斷電場力做功情況。電場力做正功，電勢能減小，只有電場力做功時，帶電粒子的動能增加；電場力做負功，電勢能增加，只有電場力做功時，帶電粒子的動能減小。確定帶電粒子電勢能、動能及速度的變化。4.根據(jù)帶電粒子的帶電電性，確定電勢的高低?；蛘吒鶕?jù)電勢的高低，確定帶電粒子的電性。在判斷過程中需要熟熟練地運用的知識內(nèi)容有：1.正電荷所受電場力的方向與電場強度方向相同，負正電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。2.順著電場線的方向電勢逐漸降低。3.順著電場線的方向移動正電荷，電場力做正功，電勢能減小。4.正電荷在電勢高的地方電勢能大?！镜淅囎觥?.圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線。虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡。a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動中只受電場力作用。根據(jù)此圖，能作出正確判斷的一項是()A.帶電粒子所帶電荷的符號B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大D.帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大【解析】如圖所示，帶電粒子在a、b兩點所受電場力方向既與電場線共線又指向曲線的凹側(cè)。軌跡上a、b兩點的切線方向是速度方向。根據(jù)電場力方向與速度方向的夾角大于900，因此電場力做負功，電勢能增加，動能減小。由于電場線的方向未知，帶電粒子的電性無法確定。故應(yīng)選擇BCD【典例試做】2．一帶電粒子沿著圖中曲線JK穿過一勻強電場，a、b、c、d為該電場的等勢面，其中φa＜φb＜φc＜φd；若不計粒子受的重力，可以確定（）A．該粒子帶正電B．該粒子帶負電C．從J到K粒子的電勢能增加D．粒子在運動過程中的動能與電勢能之和不變【解析】如圖所示，帶電粒子電場中所受電場力方向既與電場線共線又指向曲線的凹側(cè)。軌跡上J、K兩點的切線方向是速度方向。根據(jù)電場力方向與速度方向的夾角小于900，因此電場力做正功，電勢能減小，動能增加。由于電場線的方向垂直等勢面由d指向a與帶電粒子所受電場力方向相反，因此帶電粒子的電性為負電荷。只有電場力做功動能與電勢能之和保持不變。故應(yīng)選BD【課堂訓(xùn)練】1．一帶電粒子在如圖所示的點電荷的電場中，在電場力作用下沿虛線所示軌跡從A點運動到B點，電荷的加速度、動能、電勢能變化情況是（）A．加速度的大小和動能、電勢能都增大B．加速度的大小和動能、電勢能都減小C．加速度增大，動能增大，電勢能減小D．加速度增大，動能減小，電勢能增大C2.如圖所示，xOy平面內(nèi)有一勻強電場，場強為E，方向未知，電場線跟x軸的負方向夾角為θ。電子在坐標(biāo)平面xOy內(nèi)，從原點O以大小為v0，方向沿x軸正方向的初速度射入電場，最后打在y軸上的M點。電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，則()A.O點電勢高于M點電勢B.運動過程中電子在M點電勢能最大C.運動過程中電子的電勢能先減少后增加D.電場力對電子先做負功后做正功D3.實線為三條未知方向的電場線，從電場中的M點以相同的速度飛出a、b兩個帶電粒子，a、b的運動軌跡如圖中的虛線所示(a、b只受電場力作用)，則（）A.a一定帶正電，b一定帶負電B.電場力對a做正功，對b做負功C.a的電勢能將減小，b的速度將增大D.a的加速度將減小，b的加速度將增大CD4.如圖所示，某同學(xué)在研究電子在電場中的運動時，得到了電子由a點運動到b點的軌跡，圖中未標(biāo)明方向的一組虛線可能是電場線，也可能是等勢面，則下列說法正確的判斷是（）A.如果圖中虛線是電場線，電子在a點動能較小B.如果圖中虛線是等勢面，電子在b點動能較大C.不論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點的場強都大于b點的場強D.不論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點的電勢都高于b點的電勢BC5.帶電粒子射入點電荷Q的電場中，如圖所示，實線表示電場的等勢線，虛線為粒子運動軌跡，則（）A.粒子在a和c具有相同的電勢能B.粒子在ab段電勢能增加，在bc段電勢能減少C.在從a→b→c的全過程中，電場力先做正功后做負功D.在從a→b→c的全過程中，電場力先做負功后做正功ABD6.如圖所示，是在O點一固定的一個點電荷Q，另一點電荷P從很遠處以初速度v0射入點電荷Q的電場，在電場力作用下的運動軌跡是曲線MN。a、b、c是以O(shè)為中心，Ra、Rb、Rc為半徑畫出的三個圓，Rc-Rb=Rb-Ra。1、2、3、4為軌跡MN與三個圓的一些交點。以|W12|表示點電荷P由1到2的過程中電場力做功的大小，|W34|表示由3到4的過程中電場力做功的大小，則()A．|W12|=2|W34|B．|W12|＞2|W34|C．P和Q兩電荷可能同號，也可能異號D．P的初速度方向的延長線與O之間的距離可能為零B7.如圖所示，虛線為某點電荷電場的等勢面，現(xiàn)有兩個比荷相同的帶電粒子（不計重力）以相同的速率從同一等勢面的a點進入電場后沿不同的軌跡1和2運動，圖中a、b、c、d、e是粒子軌跡與各等勢面的交點，則可判斷（）A．兩個粒子的電性相同B．經(jīng)過c、e兩點時，兩粒子的速率相同C．經(jīng)過b、d兩點時，兩粒子的速率相同D．經(jīng)過b、d兩點時，兩粒子的加速度大小相同BD8.如圖所示，a、b、c、d為一組勻強電場中的等差等勢線，A、B分別是等勢線上的兩點。帶電量為1×10-2C的正電荷在電場中只受電場力作用，該電荷由A點運動到B點，動能增加了0.1J，若A點電勢為10V，則（）A．B點的電勢為零B．a(chǎn)、b之間的電勢差Uab＝-5VC．電荷運動的軌跡可能是圖中曲線①D．電荷運動的軌跡可能是圖中曲線②AD9.兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶電粒子以某一速度從圖中a點進入電場，其運動軌跡為圖中實線所示，若粒子只受靜電力作用，則下列關(guān)于帶電粒子的判斷正確的是（

）A.粒子帶負電B.b點和d點的電場強度相同C.粒子的動能先減小后增大D.粒子在a點的電勢能小于在c點的電勢能ACD10.如圖所示，虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線，兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷的絕對值也相等?，F(xiàn)將M、N從虛線上的O點以相同速率射出，兩粒子在電場中運動的軌跡分別如右圖中兩條實線所示。點a、b、c為實線與虛線的交點。已知O點電勢高于c點，不計重力，則（）A.M帶負電荷，N帶正電荷 B.N在a點的速度與M在c點的速度大小相同 C.N從O點運動至a點過程中克服電場力做功 D.M從O點運動至b點的過程中，電場力對它做的功等于零BD11.如圖所示，勻強電場水平向右，虛線為一帶電粒子在勻強電場中從A點運動到B點的軌跡，此過程粒子克服重力做功為5J，靜電力做功為3J，則下列說法中國正確的是（）A．粒子帶負電 B．粒子在A點的動能比在B點少2J C．粒子在A點的電勢能比在B點少3J D．粒子在A點的機械能比在B點少3JAD12.如圖所示一個點電荷只受電場力作用沿圓弧MN做勻速圓周運動，若圓弧MN的弧長為s，經(jīng)過圓弧M、N兩點的時間為t，經(jīng)過這兩點的速度偏向角為θ，不考慮點電荷對周圍電場的影響，則（）A.M、N兩點的電勢相等 B.點電荷的加速度大小為a＝sθ/t2

C.該電場的場強方向一定指向圓弧的圓心 D.該點電荷所處的電場可能是兩個等量同種點電荷所產(chǎn)生的ABD4、后悔是一種耗費精神的情緒后悔是比損失更大的損失，比錯誤更大的錯誤所以不要后悔。4、走得最慢的人，只要他不喪失目標(biāo)，也比漫無目的地徘徊的人走得快。16、緊握信念，抓住每一次機會，綻放最美麗的自己。4、誰說我不行，螢光都可以照亮一個人的行程。15、如果你不給自己煩惱，別人也永遠不可能給你煩惱。因為你自己的內(nèi)心，你放不下。11、積極者相信只有推動自己才能推動世界，只要推動自己就能推動世界。。8、有很多事情，你不必看透，只需看清;很多茫然到迷失的日子，你不必驚擾，只需坦然。11、生活總是讓我們遍體鱗傷，但到后來，那些受傷的地方一定會變成我們最強壯的地方。12、要冒一險!整個生命就是一場冒險，走得最遠的人常是愿意去做、愿意去冒險的人。18、時間帶走了青春，帶走了純真，帶走了很多很多。它只留下了兩樣：一個成熟一個孤單。16、因為愛得尊嚴，我選擇離去。因為愛得無奈，我選擇放棄。20