1拓展课1带电粒子在电场中的运动2核心素养物理观念科学思维1.掌握初速度与场强方向同直线时带电体做直线运动及初速度与场强方向垂直时带电体做类平抛运动问题的处理方法。2.会分析圆周运动向心力的来源。1.能够综合应用运动和力、功和能的关系分析带电粒子在电场中的直线运动问题,提高科学推理能力。2.建立带电粒子在交变电场中直线运动的思维模型。3[要点归纳]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。核心要点带电粒子在电场中的直线运动42.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。5[试题案例][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?6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=0-12mv20解得UAB=m[v20-2g(H+h)]2q。答案(1)做匀减速直线运动(2)m[v20-2g(H+h)]2q7[针对训练1]如图所示,水平放置的平行板电容器的两极板M、N接上直流电源,两极板间的距离为L=15cm。上极板M的中央有一小孔A,在A的正上方h处的B点有一小油滴自由落下。已知小油滴的电荷量q=3.5×10-14C、质量m=3.0×10-9kg。当小油滴即将落到下极板时速度恰好为零。两极板间的电势差U=6×105V。求:(不计空气阻力,取g=10m/s2)8(1)两极板间的电场强度E的大小为多少?(2)设平行板电容器的电容C=4.0×10-12F,则该电容器所带电荷量Q是多少?(3)B点在A点的正上方的高度h是多少?解析(1)由匀强电场的场强与电势差的关系式可得两极板间的电场强度为E=UL=4×106V/m。(2)该电容器所带电荷量为Q=CU=2.4×10-6C。9=0.55m。答案(1)4×106V/m(2)2.4×10-6C(3)0.55m(3)小油滴自由落下,即将落到下极板时,速度恰好为零由动能定理可得mg(h+L)-qU=0则B点在A点的正上方的高度是h=qUmg-L=3.5×10-14×...