-1-习题课:带电粒子在电场中运动的四种题型课堂篇探究学习探究一探究二探究三探究四随堂检测带电体在电场中(重力、静电力作用下)的直线运动情景导引如图所示,有一质量为m、带电荷量为q的油滴在竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中由静止释放。1.判断油滴在电场中的运动性质、运动轨迹;2.分析影响油滴运动到极板上的时间的因素。课堂篇探究学习探究一探究二探究三探究四随堂检测要点提示:1.油滴在电场中受到静电力和重力作用,两个力都是恒力,初速度又为零,故油滴做匀加速直线运动;2.由牛顿第二定律得,油滴沿电场方向的加速度为a=𝑞𝐸𝑚,做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,则有𝑑2=12at2,得t=ට𝑑𝑎=ට𝑚𝑑𝑞𝐸,式中m、q分别是油滴的质量和电荷量,E是电场强度,d是板间距离,可见油滴运动到极板上的时间与m、q、d、E有关,对确定的粒子和匀强电场,t只与板间距离有关。课堂篇探究学习探究一探究二探究三探究四随堂检测知识归纳讨论带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法(1)动力学方法——牛顿运动定律、匀变速直线运动公式。当带电粒子所受合力为恒力,且与速度方向共线时,粒子做匀变速直线运动,根据题意和所求,尤其是求时间问题时,优先考虑牛顿运动定律、匀变速直线运动公式。若为较复杂的匀变速直线运动,亦可以分解为重力方向上、静电力方向上的直线运动来处理。(2)功、能量方法——动能定理、能量守恒定律。若题中已知和所求量涉及功和能量,那么应优先考虑动能定理、能量守恒定律。课堂篇探究学习探究一探究二探究三探究四随堂检测实例引导例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H处,以初速度v0竖直向上运动,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?【思考问题】(2)中求电势差,是反映静电力做功或电势能的物理量,故应从功能角度寻找解题方法。课堂篇探究学习探究一探究二探究三探究四随堂检测解析:(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=0-12𝑚𝑣02解得UAB=𝑚[𝑣02-2𝑔(𝐻+ℎ)]2𝑞答案:(1)匀减速直线运动(2)𝑚[𝑣02-2𝑔(𝐻+ℎ)]2𝑞规律方法分析带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法:与处理力学中物体做直线运动的方法相同,根据题意和所求考虑动力学方法、功与能量方法。课堂篇...
