高考物理大一轮复习精讲课件:第6章-静电场第4课时-(小专题)电场中的功能关系带电粒子在交变电场中的运动
34页1、第4课时 (小专题)电场中的功能关系 带电粒子在交变电场中的运动,突破一 电场中的功能关系 1求电场力做功的几种方法 (1)由公式WFlcos 计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为WEqlcos 。 (2)由WABqUAB计算,此公式适用于任何电场。 (3)由电势能的变化计算:WABEpAEpB。 (4)由动能定理计算:W电场力W其他力Ek。,2电场中的功能关系 (1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变。 (2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变。 (3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。 (4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化。,(1) 无电场时,小球到达A 点时的动能与初动能的比值; (2) 电场强度的大小和方向。,图1,【变式训练】 1. (2014天津卷,4)如图2所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么 ( ),图2,A若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷 B微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C微粒从M点运动到N
2、点动能一定增加 D微粒从M点运动到N点机械能一定增加,解析 微粒同时受到重力和电场力作用,由题中条件仅可判断出重力与电场力合力向下,无法确定电场力的大小和方向,故只能确定合力对微粒做正功,其动能增大,其他结论均无法确定,选C。 答案 C,突破二 带电粒子在交变电场中的运动问题 1常见的交变电场 常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等。 2常见的试题类型 此类题型一般有三种情况: (1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)。 (2)粒子做往返运动(一般分段研究)。 (3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究)。,3解答带电粒子在交变电场中运动的思维方法 (1)注重全面分析(分析受力特点和运动规律),抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征,求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的边界条件。 (2)分析时从两条思路出发:一是力和运动的关系,根据牛顿第二定律及运动学规律分析;二是功能关系。 (3)注意对称性和周期性变化关系的应用。,【典例2】 如图3甲所示,离子源产生的正离子由离子源飞出时的速度可忽略不计,离子离开离子源后进入一加速
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