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带电粒子在电场中运动题目答案(分类归纳总结经典)

带电粒子在电场中运动题目答案(分类归纳总结经典)
带电粒子在电场中运动题目答案(分类归纳总结经典)

带电粒子在电场中的运动

一、带电粒子在电场中做偏转运动

1.如图所示的真空管中,质量为m ,电量为e 的电子从灯丝F发出,经过电压U1加速后沿中心线射入相距为d 的两平行金属板B、C间的匀强电场中,通过电场后打到荧光屏上,设B、C间电压为U2,B、C板长为l 1,平行金属板右端到荧光屏的距离为l 2,求:

⑴电子离开匀强电场时的速度与进入时速度间的夹角. ⑵电子打到荧光屏上的位置偏离屏中心距离. 解析:电子在真空管中的运动过分为三段,从F发出在电压U1

作用下的加速运动;进入平行金属板B、C间的匀强电场中做类平抛运动;飞离匀强电场到荧光屏间的匀速直线运动.

⑴设电子经电压U1加速后的速度为v 1,根据动能定理有: 2

112

1mv eU =

电子进入B、C间的匀强电场中,在水平方向以v 1的速度做匀速直线运动,竖直方向受电场力的作用做初速度为零的加速运动,其加速度为: dm

eU m

eE a 2==

电子通过匀强电场的时间1

1

v l t =

电子离开匀强电场时竖直方向的速度v y 为: 1

12mdv l eU at v y ==

电子离开电场时速度v 2与进入电场时的速度v 1夹角为α(如图5)则

d U l U mdv l eU v v tg y 11

22

1

121

2==

=

α ∴d

U l U arctg

1122=α ⑵电子通过匀强电场时偏离中心线的位移

d

U l U v l dm eU at y 12

12212122142121=

?== 电子离开电场后,做匀速直线运动射到荧光屏上,竖直方向的位移 d

U l l U tg l y 12

12222=

=α ∴电子打到荧光屏上时,偏离中心线的距离为 )2

(221

11221l l d U l U y y y +=

+=

图 5

2. 如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy ,在第一象限内平行于y 轴的虚线MN 与y 轴距离为d ,从

y 轴到MN 之间的区域充满一个沿y 轴正方向的匀强电场,场强大小为E 。初速度可以忽略的电子经

过另一个电势差为U 的电场加速后,从y 轴上的A 点以平行于x 轴的方向射入第一象限区域,A 点

坐标为(0,h )。已知电子的电量为e ,质量为m ,加速电场的电势差U >Ed 2

4h

,电子的重力忽略不计,

求:

(1)电子从A 点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t 和离开电场区域时的速度v ; (2)电子经过x 轴时离坐标原点O 的距离l 。 解析:

(1)由 eU =12 mv 02

得电子进入偏转电场区域的初速度v 0=

2eU

m

设电子从MN 离开,则电子从A 点进入到离开匀强电场区域的时间

t =d

v 0

=d m 2eU ; y =12 at 2

=Ed 24U

因为加速电场的电势差U >Ed 2

4h , 说明y <h ,说明以上假设正确

所以v y =at =

eE m

? d m 2eU =eEd m

m

2eU

离开时的速度v =v 02

+v y 2

2eU

m +eE 2d 22mU

(2)设电子离开电场后经过时间t ’到达x 轴,在x 轴方向上的位移为x ’,则

x ’=v 0t ’ ,y ’=h -y =h -v y

2

t =v y t ’

则 l =d +x ’= d +v 0t ’= d +v 0(h v y -t 2 )= d +v 0v y h -d 2 =d 2 +v 0

v y

h

代入解得 l =d 2 +2hU

Ed

一、带电粒子在电场中做圆周运动

3.在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m 、电量为+q 的带电小球,另一端固定于O 点。将小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放,则小球沿圆弧作往复运动。已知小球摆到最低点的另

一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图)。求:

(1)匀强电场的场强。

(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力。 解:(1)设细线长为l ,场强为E ,因电量为正,故场强的方向为水平向右。

从释放点到左侧最高点,由动能定理有0=?=+K E G E W W ,故)sin 1(cos θθ+=qEl mgl ,解得)sin 1(cos θθ

+=

q mg E (2)若小球运动到最低点的速度为v ,此时线的拉力为T ,由动能定理同样可得22

1

mv qEl mgl =

-,

由牛顿第二定律得 l

v m mg T 2

=-,联立解得]sin 1cos 23[θθ+-

=mg T 4.如图所示,水平轨道与直径为d =0.8m 的半圆轨道相接,半圆轨道的两端点A 、B 连线是一条竖直线,整个装置处于方向水平向右,大小为103

V/m 的匀强电场中,一小球质量m =0.5kg,带有q =5×10-3

C 电量的正电荷,在电场力作用下由静止开始运动,不计一切摩擦,g =10m/s 2

(1)若它运动的起点离A 为L ,它恰能到达轨道最高点B ,求小球在B 点的速度和L 的值. (2)若它运动起点离A 为L =2.6m ,且它运动到B 点时电场消失,它继续运动直到落地,求落地点与B 点的距离.

(1)因小球恰能到B 点,则在B 点有

2

2

d mv mg B

= (1分) m/s 22

==gd

v B (1分) 小球运动到B 的过程,由动能定理

22

1B mv mgd qEL =- (1分) m 145212==+=

qE mgd

qE mgd mv L B (1分) (2)小球离开B 点,电场消失,小球做平抛运动,设落地点距B 点距离为s ,由动能定理小球从静止运动到B 有

2

21B v m mgd L qE '=

-' m/s 2422=-'=

'm

mgd

L qE v B (2分)

2

2

1gt d =

s 4.02==g

d

t m 258='=t v x B

m 4.222=+=x d s 5.如图所示,在E = 103

V/m 的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一

水平绝缘轨道MN 连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R = 40cm ,一带正电荷q = 10-4C 的小滑块质量为m = 40g ,与水平轨道间的动摩因数μ = 0.2,取g = 10m/s 2

,求: (1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L ,滑块应在水平轨道上离N 点多远处释放? (2)这样释放的滑块通过P 点时对轨道压力是多大?(P 为半圆轨道中点)

解析:(1)滑块刚能通过轨道最高点条件是 ,/2,2

s m Rg v R

v m mg ===

滑块由释放点到最高点过程由动能定理:mg

Eq gR v m S mv R mg mgS Eq μμ-??? ?

?+=∴2212

1

2S 22

=--

代入数据得:S =20m

(2)滑块过P 点时,由动能定理: R

m

Eq g v v mv mv EqR mgR P P )(---++=∴=

2212122

22 在P 点由牛顿第二定律:()

Eq mg N R mv Eq N P

+=∴=-32

代入数据得:N =1.5N

6. 如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点o ,用一根长度为l =0.40 m 的绝缘细线把质量为m=0.20 kg ,带有正电荷的金属小球悬挂在o 点,小球静止在B 点时细线与竖直方向的夹角为θ=0

37.现将小球拉至位置A 使细线水平后由静止释放,求:(1)小球

运动通过最低点C 时的速度大小.(2)小球通过最低点C 时细线对小球的拉力大小.(3)如果要使小球能绕o 点做圆周运动,则在A 点时沿垂直于OA 方向上施加给小球的初速度的大小范围。(g 取10 m/s

2

,sin 037=O.60,cos 0

37=0.80)

解:

7.如图所示,在匀强电场中一带正电的小球以某一初速度从绝缘斜面上滑

下,并沿与斜面相切的绝缘圆轨道通过最高点.已知斜面倾角为300

, 圆轨道半径为R,匀强电场水平向右,场强为E,小球质量为m ,带电量为

E

mg

33,不计运动中的摩擦阻力,则小球至少应以多大的初速度滑下?在此情况下,小球通过轨道最高点的压力多大? 解析:小球的受力如图9所示,从图中可知:

图 8

3

333=

==

Emg mgE mg qE tg θ,0

30=θ.所以带电小球所受重力和电场力的合力始终垂直于斜面,小球在斜面上做匀速直线运动,其中mg mg F 3

3

2cos ==

θ 把小球看作处于垂直斜面向下的等效力场F 中,等效力加速度g m

F g 3

32,==,小球在B点的速度最小,为Rg Rg v B 3

32,==,由功能关系可得:

,2

222

121Rmg mv mv B A += Rg g R Rg Rg v v B A 3

3

1033243324,2

=+=

+=

此即为小球沿斜面下滑的最小速度.

设C点的速度为v c ,则

)cos 1(2

121,2

2θ-=-R mg mv mv B C Rg Rg Rg R g v v B C )232()2

3

1(334332)cos 1(2,2

-=-+=

-+=

θ 小于球通过最高点C时,向心力由重力和轨道压力提供,因而有:R mv mg N C

2

=+

mg R

Rg

m mg R mv N C --=-=)232(2mg )332(-= 三、带电粒子在交变电场中的偏转

8.如图甲所示,A 、B 是在真空中平行放置的金属板,加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。A 、B 两板间距d =15cm 。今在A 、B 两极上加如图乙所示的电压,交变电压的周期

T =1.0×10-6

s ;t =0时,A 板电势比B 板电势高,电势差0U =108V 。一个荷质比

m

q =1.0×108

C/kg 的带负电的粒子在t =0时从B 板附近由静止开始运动,不计重力。问:

(1)当粒子的位移为多大时,粒子速度第一次达到最大值?最大速度为多大? (2)粒子运动过程中将与某一极板相碰撞,求粒子撞击极板时的速度大小。

解:(1)

md

qU = 7.2×1011 m/s 2

-U U 图甲 图乙

当粒子的位移为2

321??

? ??=T a s = 4.0×10-2m,速度最大值为at v ==2.4×105

m/s

(2)一个周期内粒子运动的位移为0s =2×2321??? ??T a -2×2

621??

? ??T a =6×10-2

m

由此可以判断粒子在第三个周期内与B 板碰撞,因为0

s l

n ==2.5 在前两个周期内粒子运动的位移为022s s ==12×10-2

m

在第三周期内粒子只要运动s ?=3cm 即与B 板碰撞,可知在第三周期的前

3

T

内某时刻就与B 板碰撞。s a v ?=2=2 .0×105

m/s

9. 两块水平平行放置的金属板如图(甲)所示,大量电子(已知电子质量为m 、电荷量为e )由静止开始,经电压为U 0的电场加速后,连续不断地从两板正中间沿水平方向射人两板间.当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时间为3t 0;当在两板间加如图(乙)所示的周期为2t 0、幅值恒为U 的周期性电压时,恰好能使所有电子均从两板间通过.求 (1)这些电子飞离两板间时,侧向位移

(即竖直方向上的位移)的最大值s ymax ; (2)这些电子飞离两板间时,侧向位移的最小值s ymin 。

10. 如图(a ),平行金属板A 和B 间的距离为d ,现在A 、B 板上加上如图(b )所示的方波形电压,

t =0时A 板比B 板的电势高,电压的正向值为U 0,反向值也为U 0.现有由质量为m 的带正电且电

荷量为q 的粒子组成的粒子束,从AB 的中点O 以平行于金属板方向OO /

的速度v 0=

03T

dm

射入,

所有粒子在AB 间的飞行时间均为T ,不计重力影响.求:

(1)粒子飞出电场时的速度;(2)粒子飞出电场时位置离O /

点的距离范围

解析:(1)打出粒子的速度都是相同的,在沿电场线方向速度大小为0033y u q u qT

T v dm dm

=

?=

所以打出速度大小为

023u qT v dm === 设速度方向与v 0的夹角为θ

,则00

tan 30y v v θθ=

=

=

(2)当粒子由t nT =时刻进入电场,向下侧移最大,则

22

2

0000172223332318qu qu qu qu T T T T T s dm dm dm dm

??????=?+??-

?= ? ? ??????? 当粒子由23

T

t nT =+

时刻进入电场,向上侧移最大,则 2

2

0022318qu qu T T s dm dm

??=?=

??? 在距离O /

中点下方20718qu T dm 至上方2

018qu T dm

范围内有粒子打出.

11.如左图,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m =0.2kg ,带电量为6

2.010C q -=+?的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数1.0=μ。从t =0时刻开始,空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,(取水平向右的方向为正方向,g 取10m/s 2

。)求:

(1)23秒内小物块的位移大小; (2)23秒内电场力对小物块所做的功。

解析:(1)0~2s 内物块加速度2112m/s E q mg

a m

μ-==

位移2

11114m 2

s a t =

= 2s 末的速度为2114m/s v a t == 2~4s 内物块加速度2222m/s E q mg

a m

μ-==- 位移214m s s ==

4s 末的速度为40v =

因此小物块做周期为4s 的加速和减速运动,第22s 末的速度也为224m/s v =,第23s 末的速度

232222m/s v v a t =+= (1s t =)

所求位移为2223122

47m 22

v v s s t +=

+= (2)23秒内,设电场力对小物块所做的功为W ,由动能定理:

22312

W mgs mv μ-=

求得9.8J W =

E

左图

右图

高中物理天体运动经典习题

十年高考试题分类解析-物理 1.假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d 。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 A.R d - 1 B.R d +1 C.2)(R d R - D.2 )(d R R - 2.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v 。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N ,已知引力常量为G,,则这颗行星的质量为 A .mv 2 /GN B .mv 4 /GN . C .Nv 2 /Gm .D .Nv 4 /Gm . 3.(2012·北京理综)关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是 4A C 5A. B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心 加速度值 D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 6.(2012·全国理综)一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k 。设地球的半径为R 。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度d . 1.(2011重庆理综第21题)某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N 年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如题21图所示。该行星与地球的公转半径比为

A .231N N +?? ??? B.23 1N N ?? ?-?? C .3 2 1N N +?? ??? D.32 1N N ?? ?-?? 2(2011四川理综卷第17题)据报道,天文学家近日发现了 一颗距地球40光年的 “超级地球”,名为“55Cancrie ”,该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的 1 480 ,母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同,“55Cancrie ”与地球均做匀速圆周运动,则“55Cancrie ”与地球的 A. B. C.1.m 1、m 2、M (M >>m 1,M >>m 2).在C 的万有引力作用下,a 、b 从2运行周期和相应的圆轨道半径,T 0和R 0是 3.(2010,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为2g ,则 A .1g a =B .2g a =C .12g g a +=D .21g g a -= 4(2010四川理综卷第17题).a 是地球赤道上一栋建筑,b 是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×106 m 的卫星,c 是地球同步卫星,某一时刻b 、c 刚好位于a 的正上方(如图甲所示),经48h ,a 、b 、c 的大致位置 是图乙中的(取地球半径R=6.4×106m ,地球表面重力加速度g=10m/s 2 ,π 5.(2010安徽理综)为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为h 1和h 2的圆轨道上运动时,周期分别为T 1和T 2。火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为G 。仅利用以上数据,可以计算出 A .火星的密度和火星表面的重力加速度

初二物理运动和力知识点总结及解析

一、选择题 1.一只木箱,静止放在水平地面上,下列说法中正确的是() A.木箱所受的重力和木箱对地面的压力为一对平衡力 B.木箱所受的重力和地面对木箱的支持力为一对平衡力 C.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力为一对平衡力 D.木箱所受的重力和木箱对地球的吸引力为一对平衡力 2.关于力和运动的关系,下列说法正确的是() A.物体不受力作用时处于静止状态 B.做匀速直线运动的物体一定不受力的作用 C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用 D.物体受到力的作用时,运动状态一定改变 3.如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复,通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间变化的图像如图乙所示,则() A.0~t1时间内小球处于平衡状态 B.t1~t2时间内小球的速度越来越大 C.t2时刻小球处于静止状态 D.t3时刻小球处于非平衡状态 4.关于力和运动,下列说法正确的是 A.力是维持物体运动的原因 B.没有力作用在物体上,物体就慢慢停下 C.只要有力作用在物体上,物体就一定运动 D.物体运动状态改变时,一定受到了力的作用 5.如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变.现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,不计空气阻力,则小球()

A.运动至最高点时,受平衡力作用 B.被释放瞬间,所受重力大于弹簧弹力 C.从A点向上运动过程中,速度先增大后减小 D.从O点向上运动过程中,重力势能转化为动能 6.甲、乙两同学进行拔河比赛,若甲对绳的拉力为F甲,乙对绳的拉力为F乙, F甲与F乙均沿绳子方向,比赛中绳子做匀速直线运动,最后甲取胜.绳重不计,则绳子受到的拉力F甲、F乙以及这两个力的合力F的关系是 A.F甲>F乙,F=F甲+F乙B.F甲<F乙,F=F甲-F乙 C.F甲=F乙,F=0 D.F甲=F乙,F=F甲+F乙 7.下列关于力的说法中正确的是()。 A.只有直接接触的物体间才有力的作用 B.大小相同的两个力作用效果不一定相同 C.弹力是物体受到地球吸引而产生的力 D.摩擦力的大小与物体重力的大小有关 8.如图所示,一盏台灯静止在水平桌面上,下列说法正确的是() A.台灯受到的重力与台灯对桌面的压力是一对平衡力 B.台灯受到的重力与桌面对台灯的支持力是一对平衡力 C.台灯受到的重力与台灯对桌面的压力是一对相互作用力 D.台灯受到的重力与桌面对台灯的支持力是一对相互作用力 9.下列实例中,属于防止惯性带来危害的是() A.跳远运动员跳远时助跑 B.把锤柄在地上撞击几下,使松的锤头紧套在锤柄上 C.拍打衣服时,灰尘脱离衣服 D.汽车驾驶员驾车时必须系安全带 10.小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成),想试着用它去射地上的目标.他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出,如图.忽略镖头运动时所受的空气阻力,下列关于镖头能否射中A点的预测中,正确的是()

带电粒子在电场中的运动(公开课)

课题:1.9带电粒子在电场中的应用 授课班级:高二(1)班授课时间:2017年9月27日授课人:郭耀虎 【三维目标】 (一)知识与技能 1.理解并掌握带电粒子在电场中的加速原理。 2.能用牛顿运动定律或动能定理分析带电粒子在电场中的加速。 (二)过程与方法 1.分析如何利用电场使带电粒子速度大小改变即加速。 2.归纳用力学规律处理带电粒子在电场中运动的常用方法。 (三)情感、态度和价值观 1.感受从能的角度,用动能定理分析解答问题的优点。 2.进一步养成科学思维的方法。 【教学方法】启发式教学、讲授法 【教学重点】带电粒子在电场中的直线运动的分析与解答; 【教学难点】用能量观点解决带电粒子在电场中的运动。 【教学过程】 一、带电粒子 1. 基本粒子: 如电子、质子、α粒子、离子等除题目中有特殊说明或明确暗示以外,一般都不考虑它们的重力(但不能忽略其质量)。 2. 带电颗粒:如带电液滴、油滴、尘埃和小球等除题目中有说明或明确暗示以外,一般都不能忽略它们的重力。 3.一般带电体:要根据题目暗示或运动状态来判定是否考虑重力。

二、带电粒子在匀强电场中的平衡问题 1、受力分析 U mgd q d U E mg qE =??? ? ? ?= = 2、运动状态:静止或匀速直线运动 【例1】如图所示,相距为d ,水平放置的两平行金属板a 、b ,其电容为C ,a 极板接地且中央有小孔,开始时两板均不带电。现将带电量为q 、质量为m 的带电液滴,一滴一滴从小孔正上方h 高处无初速度地滴下,竖直落向b 板,到达b 板后液滴的电荷全部传递给b 板,不计一切阻力。问:若第n 滴液滴在a 、b 间做 匀速直线运动,求n ? 三、带电粒子在匀强电场中的匀加速直线运动 1、运动状态分析: 带电粒子沿电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,带电粒子将做匀变速直线运动。 【例2】如图,在真空中有一对平行金属板,两板间加以电压U,两板间有一个带正电荷q 的粒子,它在电场力的作用下,由静止开始从正极板向负极板运动,求达负极板时的速度? 分析:带电粒子不计重力,只受电场力作用,由于初速度为零,所以粒子沿电场力方向做匀加速直线运动。 解法一:牛顿定律+运动学公式

天体运动经典题型分类

万有引力和航天知识的归类分析 一.开普勒行星运动定律 1、开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 2、开普勒第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 3、开普勒第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 实例、飞船沿半径为r 的圆周绕地球运动,其周期为T ,如图所示。若飞船要返回地面,可在轨道上某点处将速率降到适当的数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与地球表面在某点相切,已知地球半径为R ,求飞船由远地点运动到近地点所需要的时间。 二.万有引力定律 实例2、设想把质量为m 的物体放到地球的中心,地球的质量为M ,半径为R ,则物体与地球间的万有引力是 ( ) A 、零 B 、无穷大 C 、 2 R GMm D 、无法确定 小结:F= 2 2 1r m Gm 的适用条件是什么 三.万有引力与航天 (一)核心知识 万有引力定律和航天知识的应用离不开两个核心 1、 一条主线 ,本质上是牛顿第二定律,即万有引力提供天体做圆周运动所需要的向心力。 2、 黄金代换式 GM =g R 2 此式往往在未知中心天体的质量的情况下和一条主线结合使用 (二)具体应用 应用一、卫星的四个轨道参量v 、ω、T 、a 向与轨道半径r 的关系及应用 1、理论依据:一条主线 2、实例分析 如图所示,a 、b 是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面 的高度 分别是R 和2R(R 为地球半径).下列说法中正确的是( ) A.a 、b 的线速度大小之比是 2∶1 B.a 、b 的周期之比是1∶2 C.a 、b 的角速度大小之比是3 ∶4 D.a 、b 的向心加速度大小之比是9∶4 小结: 轨道模型: 在中心天体相同的情况下卫星的r 越大v 、ω、a 越小,T 越大,r 相同,则卫星的v 、ω、a 、T 也相同,r 、 v 、ω、a 、T 中任一发生变化其它各量也会变化。 应用二、测量中心天体的质量和密度 1、方法介绍 方法一、“T 、r ”计算法 在知道“T 、r ”或“v 、r ”或“ω、r ”的情况下,根据一条主线均可计算出中心天体的质量,这种方法统称为“T 、r ”计算法。在知道中心天体半径的情况下利用密度公式还可以计算出中心天体的密度。 方法二、“g 、R ”计算法 利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R. 2、实例分析 例4:已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球:绕地球的运转周期T 1,地球的自转周期T 2 , 天体密度故天体质量由于,,2 2G gR M mg R Mm G ==.π43π3 43 GR g R M V M = ==

带电粒子在电场中的运动练习题(含答案)

带电粒子在电场中的运动 1.如图所示,A 处有一个静止不动的带电体Q ,若在c 处有初速度为零的质子和α粒子,在电场力作用下由c 点向d 点运动,已知质子到达d 时速度为v 1,α粒子到达d 时速度为v 2,那么v 1、v 2等于:( ) A. :1 B.2 ∶1 C.2∶1 D.1∶2 2.如图所示, 一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A →O → B 匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是:( ) A .先变大后变小,方向水平向左 B .先变大后变小,方向水平向右 C .先变小后变大,方向水平向左 D .先变小后变大,方向水平向右 3.让 、 、 的混合物沿着与电场垂直的方向进入同一有界匀强电场偏转, 要使它们的偏转角相同,则这些粒子必须具有相同的( ) A.初速度 B.初动能 C. 质 量 D.荷质比 4.如图所示,有三个质量相等,分别带正电,负电和不带电的小球,从上、下带电平行金属板间的P 点.以相同速率垂直电场方向射入电场,它们分别落到A 、B 、C 三点, 则 ( ) A 、A 带正电、 B 不带电、 C 带负电 B 、三小球在电场中运动时间相等 C 、在电场中加速度的关系是aC>aB>aA D 、到达正极板时动能关系 E A >E B >E C 5.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M 点以相同速度垂直 于电场线方向飞出a 、b 两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示,不计粒 子重力及粒子之间的库仑力,则( ) A .a 一定带正电,b 一定带负电 B .a 的速度将减小,b 的速度将增加 C .a 的加速度将减小,b 的加速度将增加 D .两个粒子的动能,一个增加一个减小 6.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m 、电荷量为q 的小球在该电场中运动,小球经过A 点时的速度大小为v 1,方向水平向右,运动至B 点时的速度大小为v 2, 运动方向与水平方向之间的夹角为α,A 、B 两点之间的高度差与水平距离均为H ,则以下判断中正 确的是( ) A .若v 2>v 1,则电场力一定做正功 B .A 、B 两点间的电势差2221()2m U v v q =- C .小球运动到B 点时所受重力的瞬时功率2P mgv = D .小球由A 点运动到B 点,电场力做的功22211122 W mv mv mgH =-- 2 H 11H 21H 31

初中物理《力与运动》知识点总结

初中物理《力与运动》知识点总结 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 力与运动 一、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律 (1)内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。 (2)牛顿第一定律不可能简单从实验中得出,它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。 (3)力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。 (4)探究牛顿第一定律中,每次都要让小车从斜面上同一高度滑下,其目的是使小车滑至水平面上的初速度相等。 (5)牛顿第一定律的意义:①揭示运动和力的关系。②证实了力的作用效果:力是改变物体运动状态的原因。③认识到惯性也是物体的一种特性。

2.惯性 (1)惯性:一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。 (2)对“惯性”的理解需注意的地方: ①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。 ②惯性是物体本身所固有的一种属性,不是一种力,所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等,都是错误的。 ③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来,前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律,后者表明的是物体的属性。 ④惯性有有利的一面,也有有害的一面,我们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。 ⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢,不论受力还是不受力,都具有惯性,而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,而与物体的运动状

态无关。 (3)在解释一些常见的惯性现象时,可以按以下来分析作答: ①确定研究对象。 ②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。 ③发生了什么样的情况变化。 ④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。 二、力的合成 1.合力、分力 用一个力F来等效代替几个力时,被代替的几个力叫F的分力,用来代替的F叫这几个分力的合力。 2.共点力 共点力:如果几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。 3.力的合成 求几个已知分力的合力叫力的合成。 4.二力合成:

平抛运动常见题型考点分类归纳

平抛运动小结 (一)平抛运动的基础知识 1. 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动。 2. 特点: (1)平抛运动是一个同时经历水平向的匀速直线运动和竖直向的自由落体运动的合运动。 (2)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为c bx ax y ++=2 。 (3)平抛运动在竖直向上是自由落体运动,加速度g a =恒定,所以竖直向上在相等的时间相邻的位移的高度之比为5:3:1::321=s s s …竖直向上在相等的时间相邻的位移之差是一个恒量 2gT s s s s I II II III =-=-。 (4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平向之间的夹角为?)向和位移向(与水平向之间的夹角是θ)是不相同的,其关系式θ?tan 2tan =(即任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点)。 3. 平抛运动的规律 描绘平抛运动的物理量有0v 、y v 、v 、x 、y 、s 、?、t ,已知这八个物理量中的任意两个,可以求出其它六个。

(二)平抛运动的常见问题及求解思路 关于平抛运动的问题,有直接运用平抛运动的特点、规律的问题,有平抛运动与圆运动组合的问题、有平抛运动与天体运动组合的问题、有平抛运动与电场(包括一些复合场)组合的问题等。本文主要讨论直接运用平抛运动的特点和规律来求解的问题,即有关平抛运动的常见问题。 1. 从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度 求解一个平抛运动的水平速度的时候,我们首先想到的法,就应该是从竖直向上的自由落体运动中求出时间,然后,根据水平向做匀速直线运动,求出速度。 [例1] 如图1所示, 处低m h 25.1= 解析:在竖直向上,摩托车越过壕沟经历的时间 s s g h t 5.010 25 .122=?== 在水平向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 s m s m t x v /10/5 .050=== 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2] 如图2甲所示,以9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为

带电粒子在电场中的运动(附详解答案)

带电粒子在电场中的运动 强化训练 1.(多选题)冬天当脱毛衫时,静电经常会跟你开个小玩笑.下列一些相关的说法中正确的是( ) A .在将外衣脱下的过程中,内外衣间摩擦起电,内衣和外衣所带的电荷是同种电荷 B .如果内外两件衣服可看作电容器的两极,并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定,随着两衣间距离的增大,两衣间电容变小,则两衣间的电势差也将变小 C .在将外衣脱下的过程中,内外两衣间隔增大,衣物上电荷的电势能将增大(若不计放电中和) D .脱衣时如果人体带上了正电,当手接近金属门把时,由于手与门把间空气电离会造成对人体轻微的电击 2.(2012·新课标全国卷) (多选题)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( ) A .所受重力与电场力平衡 B .电势能逐渐增加 C .动能逐渐增加 D .做匀变速直线运动 3.(2011·安徽卷)如图6-3-12甲所示,两平行正对的金属板A 、B 间加有如图乙所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处.若在t 0时刻释放该粒子,粒子会时而向A 板运动,时而向B 板运动,并最终打在A 板上.则t 0可能属于的时间段是( ) A .0<t 0<T 4 B.T 2<t 0<3T 4 C.3T 4<t 0<T D .T <t 0<9T 8 4.示波管是一种多功能电学仪器,它的工作原理可以等效成下列情况:如图所示,真空室中电极K 发出电子(初速度不计)经过电压为U 1的加速电场后,由小孔S 沿水平金属板A 、B 间的中心线射入板中.金属板长为L ,相距为d ,当A 、B 间电压为U 2时,电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点.已知电子的质量为m ,电荷量为e ,不计电子重力,下列情况中一定能使亮点偏离中心的距离变大的是( ) A .U 1变大,U 2变大 B .U 1变小,U 2变大 C .U 1变大,U 2变小 D .U 1变小,U 2变小 5.(2011·广东卷) (多选题)如图6-3-14为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘的目的.下列表述正确的是( ) A .到达集尘极的尘埃带正电荷 B .电场方向由集尘极指向放电极 C .带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D .同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 6.如图所示,D 是一只二极管,AB 是平行板电容器,在电容器两极板间有一带电微粒P 处于静止状态,当两极板A 和B 间的距离增大一些的瞬间(两极板仍平行),带电微粒P 的运动情况是( ) A .向下运动 B .向上运动 C .仍静止不动 D .不能确定 7.(多选题)如图6-3-16所示,灯丝发热后发出的电子经加速电场后,进入偏转电场,若加速电压为U 1,偏转电压为U 2,要使电子在电场中偏转量y 变为原来的2倍,可选用的方法有(设电子不落到极板上)( ) A .只使U 1变为原来的1 2倍 B .只使U 2变为原来的1 2倍 C .只使偏转电极的长度L 变为原来的2倍 D .只使偏转电极间的距离d 减为原来的1 2 倍 8.(2013·沈阳二中测试) (多选题)在空间中水平面MN 的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m 的带电小球由MN 上方的A 点以一定初速度水平抛出,从B 点进入电场,到达C 点时速度方向恰好水平,A 、B 、C 三点在同一直线上,且AB =2BC ,如图6-3-17所示.由此可见( ) A .电场力为3mg B .小球带正电 C .小球从A 到B 与从B 到C 的运动时间相等

力和运动知识点总结

力和运动知识点总结 一、力的作用效果 1、力的概念:力是物体对物体的作用。 2、力产生的条件:①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用(可以不接触)。 3、力的性质:物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同物体上)。两物体相互作用时,施力物体同时也是受力物体,反之,受力物体同时也是施力物体。 4、力的作用效果:力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。 说明:物体的运动状态是否改变一般指:物体的运动快慢是否改变(速度大小的改变)和物体的运动方向是否改变 5、力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用N 表示。 ? 6、力的测量: ⑴测力计:测量力的大小的工具。 ⑵弹簧测力计: A、原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比。 B、使用方法:“看”:量程、分度值、指针是否指零;“调”:调零;“读”:读数=挂钩受力。 C、注意事项:加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。 7、力的三要素:力的大小、方向、和作用点。 , 8、力的表示法:力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长 二、惯性和惯性定律: 1、伽利略斜面实验:

⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是:保证小车开始沿着平面运动的速度相同。 ⑵实验得出得结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进地越远。 ⑶伽利略的推论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 2、牛顿第一定律: ) 牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。 B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动. C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。 3、惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。 惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等无关。 4、惯性与惯性定律的区别: & A、惯性是物体本身的一种属性,而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。 B、任何物体在任何情况下都有惯性,(即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力),物体受非平衡力时,惯性表现为“阻碍”运动状态的变化;惯性定律成立是有条件的。 三、二力平衡: 1、定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡

带电粒子在有界磁场中运动(超经典)..

带电粒子在有界磁场中运动的临界问题 “临界问题”大量存在于高中物理的许多章节中,如“圆周运动中小球能过最高点的速度条件”“动量中的避免碰撞问题”等等,这类题目中往往含有“最大”、“最高”、“至少”、“恰好”等词语,其最终的求解一般涉及极值,但关键是找准临界状态。带电粒子在有界磁场中运动的临界问题,在解答上除了有求解临界问题的共性外,又有它自身的一些特点。 一、解题方法 画图→动态分析→找临界轨迹。(这类题目关键是作图,图画准了,问题就解决了一大半,余下的就只有计算了──这一般都不难。) 二、常见题型(B为磁场的磁感应强度,v0为粒子进入磁场的初速度) 分述如下: 第一类问题: 例1 如图1所示,匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入,入射方向与CD边界夹角为θ。已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从磁场的另一侧EF射出,求电子的速率v0至少多大?

分析:如图2,通过作图可以看到:随着v0的增大,圆半径增大,临界状态就是圆与边界EF相切,然后就不难解答了。 第二类问题: 例2如图3所示,水平线MN下方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,在MN线上某点O正下方与之相距L的质子源S,可在纸面内360°范围内发射质量为m、电量为e、速度为v0=BeL/m的质子,不计质子重力,打在MN上的质子在O点右侧最远距离OP=________,打在O点左侧最远距离OQ=__________。 分析:首先求出半径得r=L,然后作出临界轨迹如图4所示(所有从S发射出去的质子做圆周运动的轨道圆心是在以S为圆心、以r=L为半径的圆上,这类问题可以先作出这一圆 ──就是圆心的集合,然后以圆上各点为圆心,作出一系列动态圆),OP=,OQ=L。 【练习】如图5所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔,PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为-q的粒子(不计重力),

带电粒子在电场中的运动

带电粒子在电场中的运动 带电粒子经电场加速:处理方法,可用动能定理、牛顿运动定律或用功能关系。带电粒子经电场偏转:处理方法:灵活应用运动的合成和分解。 带电粒子在匀强电场中作类平抛运动,U、 d、 l、 m、 q、 v0已知。 (1)穿越时间: (2)末速度: (3)侧向位移: (4)偏角:

1、如图所示,长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为+q、质量为m的小球,以初速度v0从斜面底端 A点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端B点时,速度仍为v0,则() A.A、B两点间的电压一定等于mgLsinθ/q. B.小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能 C.若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最大值一定为mg/q D.如果该电场由斜面中点正止方某处的点电荷产生,则该点电荷必为负电荷. 2、如图所示,质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中0点自由释放后,分别抵达B、C两点,若AB=BC,则它们带电荷量之比q1:q2等于() A.1:2 B.2:1. C. 1:2 D.2:1 3.如图所示,质量为m、电量为q的带电微粒,以初速度v 从A点竖直向上射 入水平方向、电场强度为E的匀强电场中。当微粒经过B点时速率为V B =2V , 而方向与E同向。下列判断中正确的是( ) A、A、B两点间电势差为2mV 2/q. B、A、B两点间的高度差为V 2/2g. C、微粒在B点的电势能大于在A点的电势能 D、从A到B微粒作匀变速运动.

4.一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm.(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求:(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由. (2)电场强度的大小和方向? (3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少? 1.7×104N/C v A= 2.8m/s 5.一个带电荷量为-q的油滴,从O点以速度v射入匀强电场中,v的方向与电场方向成θ角,已知油滴的质量为m,测得油滴达到运动轨迹的最高点时,它的速度大小又为v,求: (1) 最高点的位置可能在O点的哪一方? (2) 电场强度E为多少? (3) 最高点处(设为N)与O点的电势差U NO为多少? U NO = q mv 2 sin2 2

中考物理知识点总结:物体的运动和力

2019年中考物理知识点总结:物体的运动和力 1.牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。(牛顿第一定律是在经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,因而不能用实验来证明这一定律)。 2.惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫做惯性定律。惯性和质量有关,质量越大,惯性越大。 3.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。 4速度:用来表示物体运动快慢的物理量。公式:v=s/t 速度的单位是:米/秒;千米/小时。1米/秒=3.6千米/小时 5、力:力是物体对物体的作用。物体间力的作用是相互的。 6.力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形变。 7.力的单位是:牛顿(简称:牛),符合是N。1牛顿大约是你拿起两个鸡蛋所用的力。 8.实验室测力的工具是:弹簧测力计。 9.弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。

10.弹簧测力计的用法:(1)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;(2)认清最小刻度和测量范围;(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度,(4)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的方向一致;⑸观察读数时,视线必须与刻度盘垂直。(6)测量力时不能超过弹簧测力计的量程。 11、力的三要素是:力的大小、方向、作用点,叫做力的三要素,它们都能影响力的作用效果。 12.重力:地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫重力。重力的方向总是竖直向下的。 13重力的计算公式:G=mg,(式中g是重力与质量的比值:g=9.8牛顿/千克,在粗略计算时也可取g=10牛顿/千克); 重力跟质量成正比。 14.摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。 15.滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 16.增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些。减小有害摩擦的方法:(1)使接触面光滑和减小压力;(2)用滚动代替滑动;(3)加润滑油;(4)利用气垫。(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车)。

带电粒子在电场中的运动教学设计

贵州师大附中实习期间 教学设计 《带电粒子在电场中的运动》 指导老师: 实习生: 谢忠 2015年9月

《带电粒子在电场中的运动》教学设计 一、教学设计说明 1.教材分析 《带电粒子在在电场中的运动》是《普通高中物理课程标准》选修模块3—1中第一章“静电场” 中的内容,其基本内容是要求“处理带电粒子在电场中运动的问题”主要培养学生综合应用力学知识和电学知识的能力。 本节课的教学内容选自人民教育出版普通高中课程标准实验教材教科书2007年版《物理》选修3—1第1章第9节。教材内容由“带电粒子的加速”“带电粒子的偏转”“示波管原理”三部分组成,教学内容的梯度十分明显,安排符合学生的认知规律,教材首先介绍了带电粒子在电场中静电力的作用会发生不同程度的偏转,紧接着通过例题的形式来研究带电粒子的加速和偏转问题,这样我们出现进行问题的处理,清晰明了,一步一步地进行分析求解,可以防止公式过多的出现,避免学生死记硬背的现象出现,让学生从问题的本质出发,将复杂的问题简单化。 示波管的原理部分不仅对力学、电学知识的综合能力有较高的要求,而且要有一定的空间想象能力,因此教科书在“思考与讨论”栏目中设置了四个问题,层次分明、循序渐进,给学生足够的时间与空间的配置,对此部分内容的学习减轻了负担。 2.学情分析 教学主体是普通高二年纪的学生,已经掌握了运动学和功能关系的知识以及简单的静电学的知识,学生具有一定的分析推理能力,但是由于力学和电学的综合程度已有提高,这对于学生的学习还是有一定的困难。 高中二年级学生处于高中学习的关键时期,理论和科技方面的知识都需要加强,而本节教学则恰是理论联系现代科学实验和技术设备的知识,对学生而言通过本节课的学习讲师质的提升,也基于物理学习的宗旨,为往后的电磁学的学习打下(作为类比学习)基础。

带电粒子在有界磁场中运动(超经典)

带电粒子在有界磁场中运动(超经典)

带电粒子在有界磁场中运动的临界问题 “临界问题”大量存在于高中物理的许多章节中,如“圆周运动中小球能过最高点的速度条件”“动量中的避免碰撞问题”等等,这类题目中往往含有“最大”、“最高”、“至少”、“恰好”等词语,其最终的求解一般涉及极值,但关键是找准临界状态。带电粒子在有界磁场中运动的临界问题,在解答上除了有求解临界问题的共性外,又有它自身的一些特点。 一、解题方法 画图→动态分析→找临界轨迹。(这类题目关键是作图,图画准了,问题就解决了一大半,余下的就只有计算了──这一般都不难。) 二、常见题型(B为磁场的磁感应强度,v0为粒子进入磁场的初速度)

分述如下: 第一类问题: 例1 如图1所示,匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入,入射方向与CD边界夹角为θ。已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从磁场的另一侧EF射出,求电子的速率v0至少多大?

分析:如图2,通过作图可以看到:随着v0的增大,圆半径增大,临界状态就是圆与边界EF相切,然后就不难解答了。 第二类问题: 例2 如图3所示,水平线MN下方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,在MN 线上某点O正下方与之相距L的质子源S,可在纸面内360°范围内发射质量为m、电量为e、速度为v0=BeL/m的质子,不计质子重力,打在MN 上的质子在O点右侧最远距离OP=________,打在O点左侧最远距离OQ=__________。

分析:首先求出半径得r=L,然后作出临界轨迹如图4所示(所有从S发射出去的质子做圆周运动的轨道圆心是在以S为圆心、以r=L为半径的圆上,这类问题可以先作出这一圆──就是圆心的集合,然后以圆上各点为圆心,作出一系列动态圆),OP=,OQ=L。 【练习】如图5所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向

平抛运动常见题型考点分类汇总

平抛运动常见题型考点分类汇总

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平抛运动小结 (一)平抛运动的基础知识 1. 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动。 2. 特点: (1)平抛运动是一个同时经历水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。 (2)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为c bx ax y ++=2 。 (3)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度g a =恒定,所以竖直方向上在相等的时间内相邻的位移的高度之比为5:3:1::321=s s s …竖直方向上在相等的时间内相邻的位移之差是一个恒量2 gT s s s s I II II III =-=-。 (4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平方向之间的夹角为?)方向和位移方向(与水平方向之间的夹角是θ)是不相同的,其关系式θ?tan 2tan =(即任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点)。 3. 平抛运动的规律 描绘平抛运动的物理量有0v 、y v 、v 、x 、y 、s 、?、t ,已知这八个物理量中的任意两个,可以求出其它六个。 运动分类 加速度 速度 位移 轨迹 分运动 x 方向 0v t v x 0= 直线 y 方向 g gt 2 2 1gt y = 直线 合运动 大小 g 220)(gt v + 2220)2 1 ()(gt t v + 抛物线 与x 方向的夹角 ?90 tan v gt = ? 0 2tan v gt = θ (二)平抛运动的常见问题及求解思路 关于平抛运动的问题,有直接运用平抛运动的特点、规律的问题,有平抛运动与圆周运动组合的问题、有平抛运动与天体运动组合的问题、有平抛运动与电场(包括一些复合场)组合的问题等。本文主要讨论直接运用平抛运动的特点和规律来求解的问题,即有关平抛运动的常见问题。 1. 从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度 求解一个平抛运动的水平速度的时候,我们首先想到的方法,就应该是从竖直方向上的自由落体运动中求出时间,然后,根据水平方向做匀速直线运动,求出速度。 [例1] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A 处越过m x 5=的壕沟,沟面对面比A 处低m h 25.1=,摩托车的速度至少要有多大?

带电粒子在电场中的运动知识点精解

带电粒子在电场中的运动知识点精解 1.带电粒子在电场中的加速 这是一个有实际意义的应用问题。电量为q的带电粒子由静止经过电势差为U的电 场加速后,根据动能定理及电场力做功公式可求得带电粒子获得的速度大小为 可见,末速度的大小与带电粒子本身的性质(q/m)有关。这点与重力场加速重物是不 同的。 2.带电粒子在电场中的偏转 如图1-36所示,质量为m的负电荷-q以初速度v0平行两金属板进入电场。设 两板间的电势差为U,板长为L,板间距离为d。则带电粒子在电场中所做的是类似 平抛的运动。 (1)带电粒子经过电场所需时间(可根据带电粒子在平行金属板方向做匀速直线 运动求) (2)带电粒子的加速度(带电粒子在垂直金属板方向做匀加速直线运动) (3)离开电场时在垂直金属板方向的分速度 (4)电荷离开电场时偏转角度的正切值 3.处理带电粒子在电场中运动问题的思想方法 (1)动力学观点

这类问题基本上是运动学、动力学、静电学知识的综合题。处理问题的要点是要注意区分不同的物理过程,弄清在不同物理过程中物体的受力情况及运动性质,并选用相应的物理规律。 能用来处理该类问题的物理规律主要有:牛顿定律结合直线运动公式;动量定理;动量守恒定律。 (2)功能观点 对于有变力参加作用的带电体的运动,必须借助于功能观点来处理。即使都是恒力作用问题,用功能观点处理也常常显得简洁。具体方法常用两种: ①用动能定理。 ②用包括静电势能、能在的能量守恒定律。 【说明】该类问题中分析电荷受力情况时,常涉及“重力”是否要考虑的问题。一般区分为三种情况: ①对电子、质子、原子核、(正、负)离子等带电粒子均不考虑重力的影响; ②根据题中给出的数据,先估算重力mg和电场力qE的值,若mg<

力与运动知识点归纳总结

第1专题力与运动 知识网络 考点预测 本专题复习三个模块的内容:运动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用.运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容,它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体.虽然运动的描述、受力平衡在近几年(特别是2015年以前)都有独立的命题出现在高考中(如2008年的全国理综卷Ⅰ第23题、四川理综卷第23题),但由于理综考试题量的局限以及课改趋势,独立考查前两模块的命题在2017年高考中出现的概率很小,大部分高考卷中应该都会出现同时考查三个模块知识的试题,而且占不少分值.在综合复习这三个模块内容的时候,应该把握以下几点:1.运动的描述是物理学的重要基础,其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律,公式和推论众多.其中,平抛运动、追及问题、实际运动的描述应为复习的重点和难点.2.无论是平衡问题,还是动力学问题,一般都需要进行受力分析,而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法,每年高考都会对其进行考查.3.牛顿运动定律的应用是高中物理的重要内容之一,与此有关的高考试题每年都有,题型有选择题、计算题等,趋向于运用牛顿运动定律解决生产、生活和科技中的实际问题.此外,它还经常与电场、磁场结合,构成难度较大的综合性试题.

一、运动的描述 要点归纳 (一)匀变速直线运动的几个重要推论和解题方法 1.某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度,即v -t =v t 2 . 2.在连续相等的时间间隔T 内的位移之差Δs 为恒量,且Δs =aT 2. 3.在初速度为零的匀变速直线运动中,相等的时间T 内连续通过的位移之比为: s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n =1∶3∶5∶…∶(2n -1) 通过连续相等的位移所用的时间之比为: t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1). 4.竖直上抛运动 (1)对称性:上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性. (2)可逆性:上升过程做匀减速运动,可逆向看做初速度为零的匀加速运动来研究. (3)整体性:整个运动过程实质上是匀变速直线运动. 5.解决匀变速直线运动问题的常用方法 (1)公式法:灵活运用匀变速直线运动的基本公式及一些有用的推导公式直接解决. (2)比例法:在初速度为零的匀加速直线运动中,其速度、位移和时间都存在一定的比例关系,灵活利用这些关系可使解题过程简化. (3)逆向过程处理法:逆向过程处理法是把运动过程的“末态”作为“初态”,将物体的运动过程倒过来进行研究的方法. (4)速度图象法:速度图象法是力学中一种常见的重要方法,它能够将问题中的许多关系,特别是一些隐藏关系,在图象上明显地反映出来,从而得到正确、简捷的解题方法. (二)运动的合成与分解 1.小船渡河:设水流的速度为v 1,船的航行速度为v 2,河的宽度为d . (1)过河时间t 仅由v 2沿垂直于河岸方向的分量v ⊥决定,即t =d v ⊥ ,与v 1无关,所以当v 2垂直于河岸时,渡河所用的时间最短,最短时间t min =d v 2 . (2)渡河的路程由小船实际运动轨迹的方向决定.当v 1<v 2时,最短路程s min =d ;当v 1>v 2时,最短路程s min =v 1v 2 d ,如图1-1 所示. 图1-1

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