學(xué)案4電學(xué)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)(已修改)
2025-05-27 01:50 本頁面
【正文】 學(xué)案 電學(xué)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 知識(shí)回顧 :實(shí)質(zhì)是在電場中處理力學(xué)問題 ,其分析方法與力學(xué)中相同 .首先進(jìn)行 ,然后看物體所受的合力與 是否一致 ,其運(yùn)動(dòng)類型有電場加速運(yùn)動(dòng)和在交變的電場內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng) . :洛倫茲力的方向始終 粒子的速度方向 . 受力分析 速度方向 垂直于 ,但是它仍然是一個(gè) 問題 ,同樣遵循力和運(yùn)動(dòng)的各條基本規(guī)律 . 、重力和洛倫茲力共同作用下做直線運(yùn)動(dòng) .如果是勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場 ,那么重力和電場力都是 力 ,洛倫茲力與速度方向垂直 ,而其大小與 大小密切相關(guān) .因此 ,只有帶電粒子的 不變 ,才可能做直線運(yùn)動(dòng) ,也即勻速直線運(yùn)動(dòng) . 力學(xué) 恒 速度 速度大小 方法點(diǎn)撥 ,首先要分析清楚帶電粒子 內(nèi)的受力和運(yùn)動(dòng)特征 . ,要認(rèn)真做好以下三點(diǎn) : （ 1）正確分析 情況 。 （ 2）充分理解和掌握不同場對電荷作用的特點(diǎn)和差異 。 （ 3）認(rèn)真分析運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)過程 ,充分發(fā)掘題目中的 ,建立清晰的物理情景 ,最終把物理模型轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式 . 在一個(gè)周期 受力 隱含條件 類型一 靜電場中的直線運(yùn)動(dòng) 例 1 （ 2021四川卷 20）如圖 1所示， 粗糙程度均勻的絕緣斜面下方 O點(diǎn) 處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小 物體以初速度 v1從 M點(diǎn)沿斜面上滑， 到達(dá) N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到 M點(diǎn)，此時(shí)速度為 v2（ v2v1） .若小物體電荷量保持不變，OM=ON，則（ AD） N到 M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小 圖 1 gvv42221 ? M到 N的過程中，電場力對小物體先做負(fù)功后 做正功 N到 M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場 力均是先增大后減小 解析 因?yàn)?OM=ON,M、 N兩點(diǎn)位于同一等勢面，所以從 M到 N過程中電場力對小物體先做正功再做負(fù)功，電勢能先減小后增大， B、 C錯(cuò)誤；因?yàn)樾∥矬w先靠近正電荷又遠(yuǎn)離，所以電場力、斜面壓力、摩擦力都是先增大后減小，D正確；設(shè)物體上升的最大高度為 h,摩擦力做功為 W，在上升過程中由動(dòng)能定理得 mgh+W=0 mv12,下降過程中由動(dòng)能定理得 mgh+W= mv22，聯(lián)立求解得物體上升的最大高度為 h= ， A正確 . 2121gvv42221 ?預(yù)測 1 （ 2021通遼二調(diào)）如圖 2所示， 水平面絕緣且光滑，輕質(zhì)彈簧左端固 定，右端連一輕質(zhì)絕緣擋板，空間存 在著水平方向的勻強(qiáng)電場，一帶電小 球在電場力和擋板壓力作用下處于靜止 .若突然將電場反向，則小球加速度隨位移 x變化的關(guān)系圖象可能是 （ ） 圖 2 解析 由題意知小球靜止時(shí)， kx0=qE（ x0為小球靜止時(shí)的壓縮量），電場反向后對小球受力分析 :a= = ， x是位移，當(dāng) x增大時(shí)， a均勻減小，直到彈簧恢復(fù)原長，以后小球 a= ,故 A對 . 答案 A 解題歸納 在電場中的帶電體，不管其運(yùn)動(dòng)與否，均始終受到電場力的作用，其大小 F=qE,與電荷運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，方向與電場場強(qiáng)方向同向或者反向，它既可以改變速度的方向，也可以改變速度的大小，做功與路徑無關(guān)；電場內(nèi)的變速運(yùn)動(dòng)問題實(shí)質(zhì)上還是力學(xué)問題，受力分析是解題的關(guān)鍵 . mqExxk ?? )( 0mqEmxxk ?? )( 0mqE類型二 磁場中的直線運(yùn)動(dòng) 例 2 （ 2021上海寶山區(qū)
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