第2章 章末综合提升—2020-2021学年新教材粤教版（2019）高中物理必修第三册同步学案

[巩固层·知识整合] [提升层·能力强化] 带电粒子在电场中的直线运动 1.匀速直线运动：此时带电粒子受到的合外力一定等于零，即所受到的电场力与其他力平衡。 2．匀加速直线运动：带电粒子受到的合外力与其初速度方向同向。 3．匀减直线运动：带电粒子受到的合外力与其初速度方向反向。 【例1】　如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量为m、带电荷量为＋q的小球在B板下方距离B板为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场。 (1)带电小球在板间做何种运动？ (2)欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？ [解析]　(1)带电小球在电场外只受重力的作用做匀减速直线运动，在电场中受重力和静电力作用做匀减速直线运动。 (2)整个运动过程中重力和静电力做功，由动能定理得 －mg(H＋h)－qUAB＝0－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0) 解得UAB＝eq \f(m[v\o\al(2,0)－2gH＋h],2q)。 [答案]　(1)做匀减速直线运动　(2)eq \f(m[v\o\al(2,0)－2gH＋h],2q) [一语通关]　 分析带电粒子在电场中做直线运动的方法 1动力学方法——牛顿运动定律、匀变速直线运动公式。 2功和能方法——动能定理。 3能量方法——能量守恒定律。 带电粒子在电场中的类平抛运动 1.先求加速度。 2．将运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向的匀加速直线运动，在两个方向上分别列运动学方程。 3．涉及功能关系，也可用动能定理列方程。 【例2】　长为L的平行金属板竖直放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴左极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从右极板边缘射出，射出时速度恰与右极板成30°角，如图所示，不计粒子重力，求： (1)粒子末速度的大小； (2)匀强电场的场强； (3)两板间的距离。 [解析]　(1)粒子离开电场时，合速度与竖直方向夹角为30°， 由速度关系得合速度v＝eq \f(v0,cos 30°)＝eq \f(2\r(3)v0,3) vy＝v0tan 30°＝eq \f(\r(3)v0,3)。 (2)粒子在匀强电场中做类平抛运动， 在竖直方向上：L＝v0t， 在水平方向上：vy＝at， 由