高考導(dǎo)練高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題熱點6 帶電粒子在兩種典型電場中的運動 新人教版.doc

專題熱點六帶電粒子在兩種典型電場中的運動一、帶電粒子在兩種典型電場中的運動形式一覽表點電荷電場勻強電場初速度與場強方向的關(guān)系運動形式初速度與場強方向的關(guān)系運動形式v0e做變速直線運動v0e做勻變速直線運動v0e有可能做勻速圓周運動v0e勻變速曲線運動(類平拋運動)v0與e有夾角曲線運動v0與e有夾角勻變速曲線運動二、帶電粒子在兩種典型電場中運動的典型剖析(一)點電荷電場類型一：v0e(e為點電荷電場)圖61【例1】如圖61所示，在點電荷q的電場中有a、b兩點，將質(zhì)子和粒子(帶電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍)分別從a點由靜止釋放到達b點時，它們速度大小之比為多少？【解析】質(zhì)子是氫原子核，粒子是氦原子核，質(zhì)子和粒子都是正離子，從a點到b點都做加速運動設(shè)a、b兩點間的電勢差為u，由動能定理有對質(zhì)子qhumhv，對粒子qumv.【答案】1【總結(jié)】不計重力的帶電粒子在非勻強電場中的運動，不能用牛頓運動定律求解，只能用動能定理求解帶電粒子在勻強電場中運動的動力學(xué)問題，如涉及加速度、時間，需采用牛頓運動定律求解；否則優(yōu)先用動能定理求解類型二：v0e(e為點電荷電場)【例2】已知氫原子中的質(zhì)子和電子所帶電荷量都是e，電子質(zhì)量為m，電子繞核做勻速圓周運動，軌道半徑為r，試確定電子做勻速圓周運動的v、t等物理量【解析】電子繞核做勻速圓周運動的向心力由質(zhì)子和電子之間的庫侖力提供根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動規(guī)律有m，mr2，mr解得v，t.【答案】見解析類型三：v0與e有夾角(e為點電荷電場)【例3】(多選)如圖62所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為a、b和c，且abc，一帶正電粒子射入電場中，其運動軌跡如實線klmn所示由圖可知( )圖62a粒子從k到l的過程中，電場力做負(fù)功b粒子從l到m的過程中，電場力做負(fù)功c粒子從k到l的過程中，電勢能增加d粒子從l到m的過程中，動能減少【解析】由題目條件可知，a、b、c是孤立點電荷激發(fā)的電場中的三個等勢面，因為運動粒子帶正電，且沿klmn運動，所以受到的是靜電斥力，可以判斷場源電荷必為正電荷，電場力做功情況便確定下來因為knmekaekcd粒子在三點的電勢能大小為epbepaepc【解析】該電場必為勻強電場，電場線垂直等勢面向上，帶負(fù)電的粒子所受電場力與電場線方向相反而向下，由做曲線運動的條件可知，粒子可先過c，到b，再到a；也可先過a，到b，再到c，選項a是錯誤的，選項b正確粒子由a到b的過程，克服電場力做功，電勢能增大，動能減小，ekaekb，epbepa；粒子從b到c的過程，電場力做正功，電勢能減小，動能增大，所以有ekcekb、epbepc，同理可知ekceka，epaepc，有ekc