习题课4 带电粒子在电场中运动的综合应用-2021-2022学年高中物理必修第三册新课标辅导【精讲精练】人教版 （课件）

习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 习题课四 带电粒子在电场中运动的综合应用 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 [学业要求与核心素养] 1．进一步掌握带电粒子在电场中直线运动和类平抛运动的分析方法。 2．会分析带电粒子在电场中的圆周运动，会分析向心力的来源。 3．会分析带电粒子在交变电场中的运动。 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 题型一　带电粒子在电场中的直线运动 1．带电粒子在电场中的直线运动 (1)匀速直线运动：带电粒子受到的合外力一定等于零，即所受到的静电力与其他力平衡。 (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相同。 (3)匀减速直线运动：带电粒子受到的合外力与其初速度方向相反。 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 2．讨论带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法 (1)力和加速度方法——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。 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 [例1]　如图所示，带电平行金属板A、B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔。一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由下落，若微粒恰能落至A、B两板的正中央c点，不计空气阻力，则(　　) 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 A．微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小 B．微粒在下落过程中重力做功为mgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h＋\f(d,2)))，静电力做功为－qU C．微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为eq \f(1,2)qU D．若微粒从距B板高1.5h处自由下落，则恰好能到达A板 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 [解析]　下落过程中，微粒的速度先增大后减小，故动能先增大后减小。重力势能逐渐减小，A错误；微粒在下落了h＋eq \f(d,2)高度后，重力做功mgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h＋\f(d,2)))，但静电力做功为－q×eq \f(U,d)×eq \f(d,2)＝－eq \f(1,2)qU，B错误；微粒落入电场中，静电力做功为－eq \f(1,2)qU，根据静电力做功与电势能变化关系知其电势能增加量为eq \f(1,2)qU，C正确；根据题意mgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h＋\f(d,2)))－eq \f(1,2)qU＝0，mg(h′＋d)－qU＝0，故h′＝2h，故D错误。 [答案]　C 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 1.如图所示，A、B为平行金属板，两极板相距为d，分别与电源两极连接。两板的中央各有一小孔M、N。今有一带电质点自A板上方相距为d的P点由静止下落，不计空气阻力，到达两板中点时的速度恰好为零，然后沿原路返回。则带电质点的重力与它在电场中所受电场力的大小之比为(　　) A．1∶2　　　　　　　　　 B．1∶3 C．2∶1 D．3∶1 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 解析　带电质点从P点开始下落，先加速后减速。根据动能定理，有mg×eq \f(3,2)d＝eq \f(1,2)Uq，重力与电场力的大小比值为1∶3，故选B。 答案　B 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 题型二　带电粒子的类平抛运动 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方程。 3．涉及功能关系，也可用动能定理列方程。 习题课四　带电粒子在电场中运动的综合应用 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探