2017高三物理二轮复习：5《电场和带电粒子在电场中的运动》课件

（1）小球抛出时的初速度v0大小。
（2）小球从B到A的过程中克服摩擦所做的功 Wf 。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点） 【典型例题1】
（1）小球抛出时的初速度v0大小。 （2）小球从B到A的过程中克服摩擦所做的功Wf 。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点）
注意：
带电体是否考虑重力的判断 (1)微观粒子(如电子、质子、离子等),一般都不计重力。 (2)带电微粒(如油滴、液滴、尘埃、小球等),一般要考虑重 力。 (3)原则上,所有未明确交代的带电体,都应根据题中运动状态 和过程,反推是否考虑重力(即隐含条件)。
第二轮复习
带电粒子在电场中的运动
高考热点内容
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点） 考向二 带电粒子在等效场中的运动（重点） 考向三 带电粒子在交变电场中的运动（难点）
知识梳理：带电粒子在匀强电场中的运动
1.做直线运动：
(1)粒子所受合外力F合=0,粒子静止或做匀速直线运动。 (2)粒子所受合外力F合≠0,且与初速度方向在同一条直线上,带电粒子将做匀
变速直线运动。
2.做匀变速曲线运动——类平抛运动：
（处理方法:画曲为直）
①沿初速度方向:做 匀速 运动。 ②沿电场方向:做初速度为零的 匀加速
运动。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点）
电子在加速电场中：eU1＝12mv02.
电子在偏转电场中：vy＝at＝emUd2·vL0 速度的偏转角 α 满足：tanα＝vvy0＝2Ud2UL1. 经过偏转电场后发生的偏移 y＝12at2＝2Ud2meLv022＝4UU2L1d2
考向三 带电粒子在交变电场中的运动（难点）
A.该粒子射出电场时的速度方向一定垂直于电场方向

2.电场的能的性质: E p (1)电势的定义式:φ=__q _,与_零__势__能__点__的选取有关。
W AB (2)电势差的定义式:UAB=__q __,适用于_任__意__电__场__。
(3)电势差与电势的关系式:UAB=_φ__A_-_φ__B ,与零电势能点的选
取_无__关__。
(4)电场力做功与电势能变化的关系式:WAB=_-_Δ__E_p 。
电场及带电粒子在电场中的运动
1.电场的力的性质:
F
(1)电场强度的定义式:E=_q _,适用于_任__意__电__场__。
Q (2)真空中点电荷的场强公式:E=___k _r _2 __。
U (3)场强与电势差的关系式:E=__d __,适用于_匀__强__电__场__的计算,
式中d为_沿__场__强__方__向__上__的__距__离__。
为Δx,有v2=2ax
⑤
F弹=k·Δx
⑥
F+mAgsinθ-F弹sinθ-T=mAa
⑦
由几何关系知Δx= x(1－cos) sin
设拉力F的瞬时功率为P,有P=Fv
⑧ ⑨
联立各式,代入数据解得P=0.528W
答案:(1)0.4N (2)0.528W
热点考向1 电场性质的理解与应用 【典例1】(多选)(2013·济南一模)一个正点电 荷Q静止在正方形的一个角上,另一个带电质点 射入该区域时,只在电场力作用下恰好能经过正 方形的另外三个角a、b、c,如图所示,则有( )
【变式训练】(2013·江苏高考改编)将一电荷量 为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的 电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。a、b为电 场中的两点,则 ( ) A.a点的电场强度比b点的大 B.a点的电势比b点的低 C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大 D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做正功

[对点训练] 考向 电场线的分析 1．(多选)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着 它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围 产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、 B、C 为电场中的点，下列说法正确的是( )
A．头部带负电 B．A 点电场强度大于 B 点电场强度 C．负离子运动到 A 点时，其加速度方向向右 D．图中从 A 至 C 的虚线可以是正离子的运动轨迹 解析：电场线从正电荷或无穷远处出发，终止于负电 荷或无穷远处，根据电场线由鱼的头部出发可知，头部带 正电，故 A 错误；电场线疏密程度表示电场强度大小，A 处电场线比 B 处密，所以 A 处电场强度大于 B 处电场强
3．(多选)(2018·全国卷Ⅰ)图中虚线 a、b、c、d、f 代 表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平 面 b 上的电势为 2 V．一电子经过 a 时的动能为 10 eV，从 a 到 d 的过程中克服电场力所做的功为 6 eV. 下列说法正确的是( )
A．平面 c 上的电势为零 B．该电子可能到达不了平面 f C．该电子经过平面 d 时，其电势能为 4 eV D．该电子经过平面 b 时的速率是经过 d 时的 2 倍
因电子的速度方向未知，若不垂直于等势面，如图 中实线所示，电子可能到达不了平面 f，故 B 正确；经过 d 时，电势能 Ep＝eφd＝2 eV，故 C 正确；由 a 到 b，Wab ＝Ekb－Eka＝－2 eV，所以 Ekb＝8 eV；由 a 到 d.Wad＝Ekd －Eka＝－6 eV，所以 Ekd＝4 eV；则 Ekb＝2 Ekd，根据 Ek ＝12mv2 知 vb＝ 2vd，故 D 错误．
解析：由题意无法确定匀强电场的方向，则 A、C 错 误：由题意 M 为 a、c 连线的中点，N 为 b、d 连线的中点， φM＝φa＋2 φc、φN＝φb＋2 φd.则 WMN＝q(φM－φN)＝q(φa＋2 φc－ φb＋2 φd)＝q(φa－2 φb＋φc－2 φd)＝W1＋2 W2，B 正确；若 W1＝ W2，qUaM－qUbN＝q(φa－φM)－q(φb－φN)＝q(φa－φb)－q(φM －φN)＝W1－W1＋2 W2＝W1－2 W2＝0，D 正确．

A
B
C
D
E
F
U
－
U ~
＋
U
u0
多级直线加速器示意图
0
T
2T
t
-u0
二、带电粒子在电场中的偏转
【情景】如图，水平放置一对金属板Y和Y′,长度为L，相距为d，极板间的
电压为U。一电荷量为q质量为m的电子，从两板中央以水平速度v0射入。
【问题】
-
Y
1.请你分析电子的运动？ 2.求电子穿出电场时的侧移量y与偏转角的tanθ.
对带电粒子在电场中的运动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律，从
做功的角度来看，遵循能的转化和守恒定律．
★研究带电粒子运动的主要工具：
电场力 F=qE
加速度 a=F/m
电场力的功 W=qU
动能定理
W
qU
1 2
mvt 2
1 2
mv02
一、带电粒子在电场中的加速
【情景】如图,真空中一对金属板间距为d,加上电压U。若一个质量为m,带正电荷q的粒子, 在静电力的作用下由静止开始运动从正极板向负极板运动。
第十章 静电场中的能量 第 5 节 带电粒子在电场中的运动
教学目标
1．掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律． 2．带电粒子在电场中的偏转问题及应用 3．知道示波器的主要构造和工作原理．
新课引入
大型粒子对撞机
医用直线加速器(IGRT)
示波器
新课引入
在现代科学实验和技术设备中，常利用电场来改变或控制带电粒子的运动。
t
X
Y′
课堂小结
通过本节课的学习，你学到了哪些知识？学会了哪些方法？
知识总结：
1.带电粒子在电场中的加速运动。