09年高考物理电场中的力学问题课件高三物理课件

电场中的力学问题研究对象分类:基本粒子：电子、质子、α粒子等，重力比电场力小的多，重力可略去不计带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等质量较大，一般重力不能忽略规律方法引导：1.处理电场中力学问题的原则：①力学中所学过的力学规律在电学中全部适用②在对物体进行受力分析时应注意到除重力、弹力、摩擦力外还应考虑到电场力等2.研究带电体在电场中的运动，与力学中研究物体运动的方法相同，主要物理规律有：①牛顿运动定律结合运动学公式②动能定理能量守恒定律③运动的合成和分解3.研究带电体在非匀强电场中运动要注意电场分布的对称性。如：场强的大小、方向的对称特点。注意到应用等势线或等势面的特点。例1.如图所示，空中固定电量均为+Q的两个等量同种点电荷，两电荷在同一水平线上相距为r，MN为两电荷连线的竖直中垂线，一质量为m带负例题讲解部分：NPQMOmgFmgF1.带电体在非匀强电场中运动分析电的小球自MN上某点由静止开始下落，运动到P点时速度大小为V，加速度大小为3g/2，PO=OQ=h。求：小球运动到Q点时的速度和加速度大小各为多大？NPQMOmgFmgF2、带电体在匀强电场和重力场的复合场中运动分析处理方法：①正交分解法②等效“重力”法（合力场）例2.如图所示坐标系xoy位于竖直平面内，在该区域内有场强为E、方向沿x轴正方向的匀强电场，一个质量为m，电荷量为q的带正电的微粒，在xoy平面内从原点O以v的速度进入电场，v的方向与x轴正向成370角，已知微粒受的电场力为其重力的3/4，经一段时间后，带电微粒运动到x轴上的p点，求(1)电微粒由原点O运动到点P的时间。(2)P点到原点O的距离。vyxpαo思考：本题能否用等效重力法解？vyxpαmgEq例3一条长为L的细线上端固定在O点，下端系一个质量为m的小球，将它置于一个很大的匀强电场中，电场强度为E，方向水平向右，已知小球在B点时平衡，细线与竖直线的夹角为α，如图所示，求：(1)当悬线与竖直方向的夹角为多大时，才能使小球由静止释放后，细线到竖直位置时，小球速度恰好为零。(2)当细线与竖直方向成α角时，至少要给小球一个多大的速度，才能使小球做完整的圆周运动？αoEmαoEmEqmgF合F合EqmgαoEmv15.两平行金属板间所加电压随时间变化的规律如图所示，大量质量为m、带电量为e的电子由静止开始经电压为U0的电场加速后连续不断地沿两平行金属板间的中线射入，若两板间距恰能使所有电子都能通过．且两极长度使每个电子通过两板均历时3t0，电子所受重力不计，试求：①电子通过两板时侧向位移的最大值和最小值．②侧向位移最大和最小的电子通过两板后的动能之比．uU02t04t0t03t05t0t0学生练习1.一个劲度系数为k、由绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m、带正电荷电量为q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上.当加上如图所示的场强为E的匀强电场后，小球开始运动，下列说法中正确的是()(A)球的速度为零时，弹簧伸长Eq/k(B)球作简谐运动，振幅为Eq/k(C)运动过程中，小球的机械能守恒(D)运动过程中，小球电势能、动能和弹性势能相互转化EB、D2.如图所示，三个质最相等的，分别带正电、负电和不带电的小球，以相同速率在带电平行金属板的P点沿垂直于电场方向射入电场，落在A、B、C三点，则()(A)落到A点的小球带正电、落到B点的小球带负电、落到C点的小球不带电(B)三小球在电场中运动时间相等(C)三小球到达正极板的动能关系是EkA＞EkB＞EkC(D)三小球在电场中的加速度关系是aC＞aB＞aAPAvBC-+D3.如图所示，半径为r的绝缘光滑网环固定在竖直平面内，环上套有一个质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，珠子所受的电场力是其重力的3/4倍，将珠子从环上最低位置A点由静止释放，那么珠子所能获得的最大动能是多少?AOrE4．如图所示一平行板电容器的板长L＝4cm，板间距离d＝3cm，倾斜放置，使板面和水平方向的夹角α＝370，若两板间所加电压U＝100v，带电量q＝3×10-10C的微粒以v0＝0.5m/s的速度自A板的左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，求带电微粒的质量和飞出电场时的速率（忽略边缘效应，g＝10m/s2）AαB谢谢！