第1章 习题课2 带电粒子在电场中运动的三种类型（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（教科版2019）

习题课2　带电粒子在电场中运动的三种类型 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 带电粒子在电场中的直线运动   1．电场中带电粒子的分类 基本粒子 带电微粒 示例 电子、质子、α粒子、正离子、负离子等 带电小球、液滴、尘埃等 特点 重力远小于电场力，故不计重力 所受重力不可忽略 说明 某些带电体是否考虑重力，要根据题目说明或运动状态来判定 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 2.两种处理方法 (1)力和运动的关系——牛顿第二定律 根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子运动的速度、时间和位移等。这种方法适用于恒力作用下做匀变速运动的情况。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 如图所示，一带电液滴的质量为m、电荷量为－q(q>0)，在竖直向下的匀强电场中刚好与水平面成30°角以速度v0向上做匀速直线运动。重力加速度为g。 (1)求匀强电场的电场强度的大小。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 (2)若电场方向改为垂直速度方向斜向下，要使液滴仍做直线运动，电场强度为多大？液滴前进多少距离后可返回？ 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 D 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 带电粒子在复合场中的运动   1．受力情况：受重力与电场力。 2．处理方法：对于电场为匀强电场的情况，因重力和电场力都是恒力，所以可以看作一个力来分析求解。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 如图所示，半径为R的光滑圆环竖直置于场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中，质量为m、带电荷量为＋q的空心小球穿在环上。当小球从顶点A由静止开始下滑到与圆心O等高的位置B时，求小球对环的压力。(重力加速度为g) [答案]　2mg＋3Eq，方向水平向右 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 　 2．(多选)如图所示，一光滑绝缘斜槽放在方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，从斜槽顶端A沿斜槽向下释放一初速度为v0的带负电的小球，小球质量为m，带电荷量为q，斜槽底端B与A点的竖直距离为h。则关于小球的运动情况，下列说法中正确的是(　　) 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 答案：BC 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 解析：不仔细看题目选项，只凭感觉，则在A、B中会错选A项。只要注意到“沿斜槽运动”，就很容易得出若qE>mg，小球会直接就从斜槽上“飘”起来了，不再“沿斜槽”运动，故B正确。若mg＝qE，小球则会做匀速直线运动，若mg>qE，则加速下滑，故C正确。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 带电粒子在交变电场中的运动 1．受力情况：粒子所受的电场力是周期性变化的，即与速度方向在一段时间内同向，在下一段时间内反向。 2．运动特点：一会儿加速，一会儿减速；可能一直向前运动，也可能做往复运动，由粒子最初进入电场的时间决定。 3．处理方法：应用牛顿第二定律结合运动学公式求解。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 如图(a)所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是(　　) 　　　　　 (a)　　　　　　　(b) 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 [答案]　B 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 3.在如图甲所示的平行板电容器A、B两板上加上如图乙所示的交变电压，开始时B板的电势比A板的高，这时在两板中间的电子由静止在电场力作用下开始运动。设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下列说法正确的是(不计电子重力)(　　) 甲　　　　　　　　　乙 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页