【复习课题】6.4 带电粒子在电场中的运动(3) 班级 姓名 学号
【复习目标】带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ
【复习重点】分析解决带电粒子在匀强电场中的功能关系问题
【复习难点】做功和能量分析
【前置性补偿】
1、动能定理的表达式:
2、机械能守恒定律的表达式 ;条件是 。
3、功能原理: 。
4、能的转化与守恒定律 。
5、电场力做功有一个和重力做功相同的特点是 。
能量的转化和守恒是物理学的基本原理,从能量的观点分析物体的运动与相互作用规律是物理学的一种重要的研究方法。
【典例探究】
(B)例1(05上海卷)在场强大小为E的匀强电场中,一质量为m、带电量为q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动S距离时速度变为零.则( )
A、物体克服电场力做功qES B、物体的电势能减少了0.8qES
C、物体的电势能增加了qES D、物体的动能减少了0.8qES
(B)例2(05天津卷)一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为 ( )
A.动能减小 B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小 D.重力势能和电势能之和增加
(B)例3 (2010年徐州模拟)质量为m,带+q电荷量的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向上的高度y与水平方向的位移s之间的关系如图乙所示.根据题给已知量及图乙给出的信息,求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)小球从进入匀强电场到上升到h高度的过程中,电场力做了多少功?
(3)小球在h高度处的动能多大?
(B)例4、如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E.今有一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,求:
(1)滑块通过B点时的速度大小;
(2)水平轨道上A,B两点之间的距离。
(C)例5、平行板电容器板间距离0.1m,板间电压103V,一个质量0.2g、
带10-7C正电的小球用0.01m长细线悬挂于板间O点,如图所示,将球拉到A使线水平拉直,然后放开,问:
(1)小球摆到最低点B时速度多大?
(2)若小球经B时线突然断开,以后小球经B点正下方C处,则B、C相距多远?
【形成性检测】
1.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是( )
A.液滴将加速向下运动
B.M点电势升高,液滴在M点时电势能将减小
C.M点的电场强度变小了
D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同
2(08上海卷)光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.0 B.
C. D.
3、一带负电小球从空中的a点运动到b点,受重力、空气阻力和电场力作用,重力对小球做功3.5J,小球克服空气阻力做功0.5J,电场力做功1J,则( )
A、小球在a点的重力势能比在b点大3.5J
B、小球在a点的机械能比在b点少0.5J
C、小球在a点的电势能比在b点少1J
D、小球在a点的动能比在b点大4J