20xx人教版高中物理選修3-1第1章靜電場章末小結課件(編輯修改稿)
2024-12-23 13:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為 O，半徑 R＝ ，軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度的大小 E＝ 104N/C，現(xiàn)有質(zhì)量 m＝、電荷量 q＝ 10－ 4C的帶電體 (可視為質(zhì)點 )，從 A點由靜止開始運動，已知 sAB＝ ，帶電體與軌道 AB、 CD間的動摩擦因數(shù)均為。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。求： (g取 10m/s2) ? (1)帶電體第 1次運動到圓弧形軌道 C點時的速度； ? (2)帶電體最終停在何處； ? (3)帶電體從開始運動到停止的整個過程中產(chǎn)生的熱量。 規(guī)范解答： (1) 設帶電體到達 C 點時的速度為 v ，從 A 到 C 由動能定理得 qE ( s AB ＋ R ) － μmgs AB － mgR ＝12m v2， 解得 v ＝ 10m/s 。 (2) 設帶電體沿豎直軌道 CD 上升到最高點 F 的最大高度為h ，從 C 到 F 由動能定理得 － mgh － μqE h ＝ 0 －12m v2， 解得 h ＝53m 在最高點，帶電體受到的最大靜摩擦力 Ff m a x＝ μq E ＝ 4N ， 重力 G ＝ mg ＝ 2N ， 因為 G Ff m a x， 所以帶電體最終靜止在 C 點上方與 C 點的豎直距離53m 處． ? (3)解法一：整個過程中產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力所做的功，即 ? Q＝ μmgsAB＋ μqEh ? 代入數(shù)據(jù)解得 Q＝ ? 解法二：整個過程中電勢能的減少量轉(zhuǎn)化為重力勢能和內(nèi)能，即 ? Q＝ qE(sAB＋ R)－ mg(R＋ h) ? 代入數(shù)據(jù)解得 Q＝ 。 答案： (1)1 0m/s (2) C 點上方離 C 點的豎直距離為 53 m 處 (3) 觸 及 高 考 ? 1．本章知識是高考的熱點，考查頻率較高的是電場力做功與電勢能的變化，帶電粒子在電場中的運動等知識點，尤其是與力學知識的結合構成力電綜合題，能力要求較高，以計算題形式出現(xiàn)。 ? 2．對庫侖定律、電場強度、電場線、電勢、電勢能、等勢面、平行板電容器等的考查，通常以選擇題形式出現(xiàn)，對概念理解要求較高。 ? 3．本章知識與生產(chǎn)技術、生活實際、科學研究聯(lián)系密切，如靜電屏蔽、尖端放電、示波器原理、靜電分選器、直線加速器等都可以成為新情景命題素材，要密切關注。 考 題 探 析 ? (2020全國卷 Ⅱ ， 14)如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間 a點從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將兩板繞過 a點的軸 (垂直于紙面 )逆時針旋轉(zhuǎn) 45176。 ，再由 a點從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將 ( ) ? A．保持靜止狀態(tài) ? B．向左上方做勻加速運動 ? C．向正下方做勻加速運動 ? D．向左下方做勻加速運動 解析： 兩板水平放置時，放置于兩極間 a 點的帶電微粒保持靜止，帶電微粒受到的電場力與重力平衡。當將兩板逆時針旋轉(zhuǎn) 45176。 時，電場力大小不變，方向逆時針偏轉(zhuǎn) 45176。 ，受力如圖，則其合力方向沿二力角平分線方向，微粒將向左下方做勻加速運動。選項 D 正確。 ? 答案： D ? (2020安徽理綜， 23)在 xOy平面內(nèi)，有沿 y軸負方向的勻強電場，場強大小為 E(圖中未畫出 )，由 A點斜射出一質(zhì)量為 m、帶電量為＋ q的粒子， B和 C是粒子運動軌跡上的兩點，如圖所示，其中 l0為常數(shù)。粒子所受重力忽略不計。求： ? (1)粒子從 A到 C過程中電場力對它做的功； ? (2)粒子從 A到 C過程所經(jīng)歷的時間； ? (3)粒子經(jīng)過 C點時的速率。 ? 解析： (1)WAC＝ qE(yA－ yC)＝
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