岑中2015高考二轮物理专题六静电场和磁场.doc

带电粒子在电场、磁场中的运动 电场 一、忆知识、查不足 1．必须精通的几种方法 (1)库仑力作用下点电荷的平衡问题的分析方法 (2)电场强度、电势、电势能高低的判断方法 (3)电场的叠加问题的分析方法 (4)平行板电容器的动态变化问题的分析方法 (5)带电粒子在电场中运动的分析方法 2．必须明确的易错易混点 (1)任何带电体间都存在库仑力，但库仑定律只适用于点电荷间 (2)电场强度、电势、电势能的大小之间没有必然的关系。电场强度大的地方电势不一定高，电势高的地方，电荷的电势能不一定大 (3)电容器的电容与Q和U无关 考点一、电场的性质 方法规律 电场强度、电势、电势能的判断方法 1.电场强度 ?1?根据电场线的疏密程度进行判断，电场线越密电场强度越大。 ?2?根据等势面的疏密程度进行判断。等差等势面越密处电场强度越大。 ?3?根据，a越大处电场强度越大。 2.电势 ?1?沿电场线方向电势降低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，且电场线垂直于等势面。 ?2?根据电场力做功公式判断。当已知q和WAB时，由公式WAB＝qUAB，即UAB＝判定。 ?3?根据电势能判断，正电荷在电势能高的地方电势高，负电荷在电势能高的地方电势反而低。 电势能 电场力做正功，电荷(无论正电荷还是负电荷)从电势能较大处移向电势能较小处；反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小处移向电势能较大处。 创新题 例1：如题图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则(　　) A．Wa＝Wb，Ea＞Eb B．Wa≠Wb，Ea＞Eb C．Wa＝Wb，Ea＜Eb D．Wa≠Wb，Ea＜Eb A　[解析] 同一幅图中电场线的疏密可表示电场强度大小，a点处的电场线比b点处的密集，可知EaEb，C、D错误，a、b两点处于同一等势面，电子从a、b两点运动到c点，电场力做的功相等，与路径无关，B错，A正确． 1、如图所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图．一个带正电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，M和N是轨迹上的两点．不计带电粒子受到的重力，由此可以判断（　A D　） A．此粒子在M点的加速度小于在N点的加速度 B．此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 C．此粒子在M点的动能小于在N点的动能 D．电场中M点的电势低于N点的电势 考点二、带电粒子在电场中的直线运动 方法规律 处理带电粒子在电场中的运动问题，首先要注意区分不同的物理过程，弄清在不同的过程中粒子的受力情况和运动情况。在解题时主要可以从以下两条线索展开： (1)力和运动的关系——根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等，这条线索通常适用于受恒力作用下做匀变速直线运动的情况。 (2)功和能的关系——根据电场力对带电粒子所做的功引起带电粒子能量的变化，利用动能定理研究全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、经历的位移等。这条线索也适用于非匀强电场。 创新题 例2. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如图所示，带电微粒质量m＝1.0×10－20 kg ，带电荷量q＝－1.0×10－9C，A点距虚线MN的距离d1＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求： (1)B点距虚线MN的距离d2； (2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。 （1）0.50 cm（2）1.5×10-8 s 解析：（1）带电微粒由A运动B的过程中，由动能定理有|q|E1d1－|q|E2d2 = 0 解得　d2 = = 0.50 cm （2）设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1 = ma1，|q|E2 = ma2 设微粒在虚线MN两侧的时间大小分别为t1、t2，由运动学公式 又t = t1+t2 ，解得　t = 1.5×10-8 s 考点三：带电粒子在电场中的偏转 方法规律 对于带电粒子在电场中做曲线运动的问题，一般以类平抛运动模型较多，解决此类问题又常以运动的合成与分解方法处理。通过对带电粒子的运动和受力的分析，借助运动的合成与分解，寻找两个方向的分运动，再应用牛顿运动定律或运动学规律求解。同时还要注意，当带