电场中的轨迹问题.ppt

*,选修,3-1,第一章 静电场,专题 电场中的轨迹问题,1,考情分析,1.,题型：既有选择题，又有计算题，且以选择题居多。,2.,形式：既有单独考查，又有与力学等知识的综合考查，难度一般为中等或中等偏上。,3.,近几年高考题：（,2016,全国卷,I,，,20,题），（,2016,全国卷,，,15,题），（,2015,全国卷,，,24,题），（,2014,天津卷，,4,题）等。,2,教学目标,1.,理解电场力，电场强度，电场线，电势，等势面，电场力做功，电势能，功能关系等知识。,2.,会用有关知识解决电场中的轨迹问题。,3,教学重点,1.,电场力方向，电场强度方向，电场线切线方向的理解。,2.,电场强度大小，电势高低，电势能大小的判断。,4,教学难点,1.,电场力方向的判定。,2.,电场中的功能关系。,5,一解决电场中的轨迹问题有关知识点,6,一,.,解决电场中的轨迹问题有关知识点,1.,电场力方向，电场强度方向，电场线切线方向三者共线。,合力方向指向轨迹凹的一侧。,电场强度方向：跟该点电场线切线方向相同；,跟该点正电荷所受电场力方向相同；,跟该点负电荷所受电场力方向相反。,7,2.,判断电场强度大小：,看电场线疏密或等差等势面疏密；,利用,E=F/q,8,3.,判断电势高低：看电场线方向,（沿电场线方向电势越来越低，电场线跟等势面垂直。）,4.,牛顿第二定律：,F,ma,9,5.,电场中的功能关系,电场力做功,W,AB,qEx,cos,(,适用于匀强电场,),W,AB,E,p,E,p,A,E,p,B,(,从能量角度求解,),判断电势能的大小,W,AB,qU,AB,(,普遍适用,),动能定理判断动能的大小,W,合,E,k,E,K,2,E,K1,若只有电场力和重力做功,电势能、机械能之和保持不变,除重力（或弹簧弹力）之外，其他力对物体做功,等于物体机械能的变化,W,G,外,E,E,2,E,1,6.,运动的合成和分解，化曲为直思想的运用。,10,二,.,例题,例,1.,(2016,南京模拟,),如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减少，它运动到,b,处时的运动方向与受力方向可能的是,(,),11,解析：,由于带电粒子只受电场力的作用，而且运动过程中电势能逐渐减小，可判断电场力做正功，即电场力与粒子速度方向夹角为锐角，且两者在轨迹两侧，综上所述，可判断只有,D,项正确。,答案：,D,12,例,2.,某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由,M,运动到,N,，以下说法正确的是,(,),A,粒子必定带正电荷,B,该静电场一定是孤立正电荷产生的,C,粒子在,M,点的加速度小于它在,N,点的加速度,D,粒子在,M,点的速度大于它在,N,点的速度,13,解析：,带电粒子所受静电力沿电场线的切线方向或其反方向，且指向曲线弯曲的内侧，静电力方向大致向上，因不知电场线的方向，粒子的电性无法确定，所以选项,A,错,电场线是弯曲的，则一定不是孤立点电荷的电场，所以选项,B,错,N,点处电场线密，则场强大，粒子受到的静电力大，产生的加速度也大，所以选项,C,正确,因静电力大致向上，粒子由,M,运动到,N,时，静电力做正功，粒子动能增加，速度增加，所以选项,D,错误,答案：,C,14,例,3.,（,2015,全国卷,，,24,，,12,分）如图，一质量为、电荷量为（）的粒子在匀强电场中运 动，、为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在的速度大小为,V,0,，方向与电场方向的夹角为,；它运动到点时速度方向与电场方向的夹角为,，不计重力。,求、两点间的电势差。,15,解析：,设带电粒子在点的速度大小为,V,B,。,粒子在垂直于电场方向上的速度分量不变，即,V,B,V,0,设 两点间的电势差为,AB,，由动能定理有,AB,m,(,V,B,2,V,0,2,)/2,联立,式得,AB,(m V,0,2,)/q,16,三跟踪训练,见试卷,17,三跟踪训练,1.,一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线从运动到，已知质点的速率是递减的。关于点电场强度的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在点的切线）,(),18,2.,如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过点，再经过点。下列说法中正确的有 （）,粒子带负电,粒子在点的动能大于在点的动能,粒子在点的电势能大于在点的电势能,粒子在点受到的电场力大于在点受到的电场力,19,3.,如图所示，质量为,m,，带电量为,q,的粒子，以初速度,v,0,，从,A,点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中,B,点时，速率,v,B,=2v,0,，方向与电场的方向一致，则,A,，,B,两点的电势差为,(),20,四走进高考,见试卷,21,四走进高考,1,（,2016,全国卷,，,20,，分）（多选）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点 的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知 （）,.,点的电势比点高,油滴在点的动能比它在点的大,油滴在点的电势能比它在点的大,油滴在点的加速度大小比它在点的小,22,2.,（,2016,全国卷,，,15,，分）如图，是固定的点电荷，虚线是以为圆心的两个圆。带电粒子在的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，、为轨迹上的三个点。若仅受的电场力作用，其在、点的加速度大小分别为,a,、,b,、,c,，速度大小分别为,a,、,b,、,c,。则 （）,a,b,c,，,a,c,b,a,b,c,，,b,c,a,b,c,a,，,b,c,a,b,c,a,，,a,c,b,23,3.(2014,天津卷,4),如图所示，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,(,),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,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,24,谢谢！,恳请批评与指正,25,