高三物理二輪復(fù)習(xí) 第一篇 專題攻略 專題四 電場和磁場 第9講 電場及帶電粒子在電場中的運動課件

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1、專題四電場和磁場第9講電場及帶電粒子在電場中的運動【主干回顧主干回顧】【核心速填核心速填】(1)(1)電場力的性質(zhì)。電場力的性質(zhì)。電場強(qiáng)度的定義式電場強(qiáng)度的定義式:_:_。真空中點電荷的場強(qiáng)公式真空中點電荷的場強(qiáng)公式:_:_。勻強(qiáng)電場場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系式勻強(qiáng)電場場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系式:_:_。FEq2QEkrUEd(2)(2)電場能的性質(zhì)。電場能的性質(zhì)。電勢的定義式電勢的定義式:_:_。電勢差的定義式電勢差的定義式:U:UABAB= = 。電勢差與電勢的關(guān)系式電勢差與電勢的關(guān)系式:_:_。電場力做功與電勢能的關(guān)系式電場力做功與電勢能的關(guān)系式:_:_。pEq ABWqU UABAB= =A A-

2、-B BW WABAB=-=-EEp p熱點考向熱點考向1 1電場性質(zhì)的理解與應(yīng)用電場性質(zhì)的理解與應(yīng)用【典例典例1 1】(2016(2016全國卷全國卷)如圖如圖,P,P是固是固定的點電荷定的點電荷, ,虛線是以虛線是以P P為圓心的兩個圓。為圓心的兩個圓。帶電粒子帶電粒子Q Q在在P P的電場中運動。運動軌跡的電場中運動。運動軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)與兩圓在同一平面內(nèi),a,a、b b、c c為軌跡上的三個點。若為軌跡上的三個點。若Q Q僅受僅受P P的電場力作用的電場力作用, ,其在其在a a、b b、c c點的加速度大小分別點的加速度大小分別為為a aa a、a ab b、a ac c, ,

3、速度大小分別為速度大小分別為v va a、v vb b、v vc c, ,則則( () )A.aA.aa a a ab b a ac c,v,va a v vc c v vb bB.aB.aa a a ab b a ac c,v,vb b v vc c v va aC.aC.ab baac c a aa a,v,vb b v vc c v va aD.aD.ab baac c a aa a,v,va a v vc c v vb b【思考思考】(1)(1)帶電粒子帶電粒子Q Q在在a a、b b、c c點受到的電場力有什么關(guān)系點受到的電場力有什么關(guān)系? ?提示提示: :Q Q在在a a、b b、

4、c c點時距點時距P P的距離的距離r ra a r rc c r rb b, ,由庫侖定律由庫侖定律F=k F=k 可知可知F Fb b F Fc c F Fa a。122q qr(2)(2)帶電粒子帶電粒子Q Q在在a a點向點向b b點運動點運動, ,或在或在c c點向點向b b點運動時點運動時, ,電場力什么做功電場力什么做功? ?動能怎么變化動能怎么變化? ?提示提示: :電場力做負(fù)功電場力做負(fù)功, ,動能減小。動能減小?！窘馕鼋馕觥窟x選D D。由圖可知。由圖可知Q Q在在a a、b b、c c點時距點時距P P的距離的距離r ra a r rc c r rb b, ,且且Q Q受受

5、P P排斥力作用排斥力作用, ,由庫侖定律由庫侖定律F=k F=k 可知可知F Fb b F Fc c F Fa a, ,所以根據(jù)牛頓第二定律可知所以根據(jù)牛頓第二定律可知a ab baac c a aa a。Q Q在在a a點點向向b b點運動點運動, ,或在或在c c點向點向b b點運動時要克服電場力做功動點運動時要克服電場力做功動能減小能減小, ,又由于又由于Q Q在在a a、b b、c c點時距點時距P P的距離的距離r ra a r rc c r rb b, ,所所以以v va a v vc c v vb b, ,故選項故選項D D正確。正確。122q qr【遷移訓(xùn)練遷移訓(xùn)練】遷移遷移

6、1:1:運動軌跡與電場線相交運動軌跡與電場線相交( (多選多選) )如圖所示為某一點電荷所形成的一簇電場線如圖所示為某一點電荷所形成的一簇電場線,a,a、b b、c c三條虛線為三個帶電粒子以相同的速度從三條虛線為三個帶電粒子以相同的速度從O O點射入點射入電場的運動軌跡電場的運動軌跡, ,其中其中b b虛線為圓弧虛線為圓弧,AB,AB的長度等于的長度等于BCBC的的長度長度, ,且三個粒子的電荷量大小相等且三個粒子的電荷量大小相等, ,不計粒子重力不計粒子重力, ,則則以下說法正確的是以下說法正確的是( () )A.aA.a一定是正粒子的運動軌跡一定是正粒子的運動軌跡,b,b和和c c一定是

7、負(fù)粒子的運一定是負(fù)粒子的運動軌跡動軌跡B.B.由于由于ABAB的長度等于的長度等于BCBC的長度的長度, ,故故U UABAB=U=UBCBCC.aC.a虛線對應(yīng)的粒子的加速度越來越小虛線對應(yīng)的粒子的加速度越來越小,c,c虛線對應(yīng)的粒虛線對應(yīng)的粒子的加速度越來越大子的加速度越來越大,b,b虛線對應(yīng)的粒子的加速度大小虛線對應(yīng)的粒子的加速度大小不變不變D.bD.b虛線對應(yīng)的粒子的質(zhì)量大于虛線對應(yīng)的粒子的質(zhì)量大于c c虛線對應(yīng)的粒子的質(zhì)虛線對應(yīng)的粒子的質(zhì)量量【解析解析】選選C C、D D。題圖為某一點電荷所形成的一簇電。題圖為某一點電荷所形成的一簇電場線場線, ,由于沒有說明是正電荷的電場由于沒有說

8、明是正電荷的電場, ,還是負(fù)電荷的電還是負(fù)電荷的電場場, ,所以無法判斷出電場線的方向所以無法判斷出電場線的方向, ,所以不能判斷出所以不能判斷出a a、b b、c c三個粒子的電性三個粒子的電性, ,故故A A錯誤錯誤; ;根據(jù)根據(jù)U=EdU=Ed可以定性判斷可以定性判斷兩點間電勢差的大小兩點間電勢差的大小, ,由于由于ABAB間的平均場強(qiáng)小于間的平均場強(qiáng)小于BCBC間的間的平均場強(qiáng)平均場強(qiáng), ,故故U UABABU0)0)的粒子在勻強(qiáng)電場的粒子在勻強(qiáng)電場中運動中運動,A,A、B B為其運動軌跡上的兩點為其運動軌跡上的兩點, ,已知該粒子在已知該粒子在A A點點的速度大小為的速度大小為v v

9、0 0, ,方向與電場方向的夾角為方向與電場方向的夾角為6060, ,它運它運動到動到B B點時速度方向與電場方向的夾角為點時速度方向與電場方向的夾角為3030, ,不計重不計重力力, ,求求A A、B B兩點間的電勢差。兩點間的電勢差。【名師點撥名師點撥】(1)(1)受力分析受力分析: :帶電粒子只受電場力作用。帶電粒子只受電場力作用。(2)(2)運動分析運動分析: :帶電粒子做一般的曲線運動帶電粒子做一般的曲線運動, ,可分解為豎可分解為豎直方向的勻速直線運動和水平方向的勻加速直線運動直方向的勻速直線運動和水平方向的勻加速直線運動, ,則有則有v v0 0sin60sin60=v=vB B

10、sin30sin30。(3)(3)功能關(guān)系分析功能關(guān)系分析: :電場力對帶電粒子做正功電場力對帶電粒子做正功, ,動能增加動能增加, ,則有則有qUqUABAB= =22B011mvmv22。【解析解析】粒子在粒子在A A點的速度大小為點的速度大小為v v0 0, ,在豎直方向上的在豎直方向上的速度分量為速度分量為v v0 0sin60sin60, ,當(dāng)它運動到當(dāng)它運動到B B點時點時, ,豎直方向上豎直方向上的速度分量為的速度分量為v vB Bsin30sin30, ,粒子在豎直方向上做勻速直粒子在豎直方向上做勻速直線運動線運動, ,故故v v0 0sin60sin60=v=vB Bsin3

11、0sin30,v,vB B= v= v0 0, ,由動能定理可得由動能定理可得: :qUqUABAB= = 答案答案: : 32220B0ABmv11mvmvU22q，。20mvq真題變式真題變式1.1.【典例典例3 3】中中, ,若勻強(qiáng)電場的寬度為若勻強(qiáng)電場的寬度為d,Ad,A點為點為電場邊界上的一點電場邊界上的一點, ,最終粒子由電場另一邊界的最終粒子由電場另一邊界的B B點射點射出出, ,如圖所示如圖所示, ,已知已知A A、B B間的距離為間的距離為 d,d,求求: :(1)(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。(2)A(2)A、B B兩點間的電勢差大小。兩點間的電勢差大小。(

12、3)(3)粒子經(jīng)過粒子經(jīng)過B B點時的速度大小。點時的速度大小。2【解析解析】(1)(1)粒子沿垂直電場方向做勻速直線運動粒子沿垂直電場方向做勻速直線運動, ,沿沿電場方向做勻加速直線運動電場方向做勻加速直線運動, ,則則: :沿垂直電場方向沿垂直電場方向:d=v:d=v0 0sin60sin60t t粒子沿電場方向的位移粒子沿電場方向的位移:d= :d= d=vd=v0 0cos60cos60t+ t+ 解得解得: : 22( 2d)dd21 qE t2 m20(33)mvE2qd(2)U=Ed= (2)U=Ed= (3)(3)粒子由粒子由A A至至B B的過程的過程, ,由動能定理得由動能

13、定理得: :qUqU= =解得解得:v= :v= 答案答案: :20(33)mv2q22011mvmv22043v22000(33)mv(33)mv12343v2qd2q（ ） （ ） （ ）真題變式真題變式2.2.在在【典例典例3 3】中中, ,若勻強(qiáng)電場的寬度為若勻強(qiáng)電場的寬度為d,EFd,EF、CDCD為其邊界為其邊界, ,改變場強(qiáng)的大小改變場強(qiáng)的大小, ,使粒子在使粒子在A A點時的速度方點時的速度方向與電場邊界向與電場邊界CDCD垂直垂直, ,如圖所示如圖所示,MN,MN為無場區(qū)內(nèi)的光為無場區(qū)內(nèi)的光屏屏,MN,MN與與AOAO相互垂直相互垂直,MN,MN與與EFEF間距為間距為d d

14、。當(dāng)粒子經(jīng)過。當(dāng)粒子經(jīng)過EFEF邊邊界的界的B B點時點時, ,速度方向與速度方向與EFEF成成3030角角, ,求求: :(1)(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)的大小。勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)的大小。(2)(2)粒子打在光屏上的位置距離粒子打在光屏上的位置距離O O點的距離。點的距離?！窘馕鼋馕觥?1)(1)粒子在電場中做類平拋運動粒子在電場中做類平拋運動, ,則則: :沿初速度方向沿初速度方向:d=v:d=v0 0t t沿電場方向沿電場方向: :v vy y= = 又有又有:tan30:tan30= = 解得解得:E=:E= qEtm0yv v203mvqd(2)(2)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)位移為粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)

15、位移為: :y y1 1= = 粒子在無場區(qū)做勻速直線運動粒子在無場區(qū)做勻速直線運動, ,則則:y:y2 2= = 又有又有:y=y:y=y1 1+y+y2 2解得解得:y=:y=答案答案: :21 qEt2 mdtan303 3d2203mv3 312dqd2（ ） （ ）真題變式真題變式3.3.若撤去原有電場若撤去原有電場, ,在在CDCD與與EFEF之間加上豎直向之間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場上的勻強(qiáng)電場E E1 1,EF,EF與與MNMN之間加上水平向右的勻強(qiáng)電場之間加上水平向右的勻強(qiáng)電場E E2 2,CD,CD與與EFEF、EFEF與與MNMN之間的距離都為之間的距離都為d,d,由由A

16、A點靜止釋放點靜止釋放帶電粒子帶電粒子, ,粒子過粒子過EFEF時速度為時速度為v v0 0, ,如圖所示。粒子打在如圖所示。粒子打在光屏光屏MNMN上的位置與上的位置與O O點的距離為點的距離為d,d,求兩個電場場強(qiáng)大小求兩個電場場強(qiáng)大小之比。之比?！窘馕鼋馕觥苛Ｗ釉谪Q直向上的電場中加速粒子在豎直向上的電場中加速, ,由動能定理得由動能定理得: :qEqE1 1d= m d= m 粒子在水平向右的電場中做類平拋運動粒子在水平向右的電場中做類平拋運動, ,則則: :豎直方向豎直方向:d=v:d=v0 0t t水平方向水平方向:d=:d=解得解得: :答案答案: : 1222qE1t2m12E1

17、E41420v【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】解決帶電粒子在電場中運動問題的基本解決帶電粒子在電場中運動問題的基本思路及注意問題思路及注意問題(1)(1)基本思路基本思路: :兩分析兩分析: :一是對帶電粒子進(jìn)行受力分析一是對帶電粒子進(jìn)行受力分析, ,二是分析帶二是分析帶電粒子的運動狀態(tài)和運動過程電粒子的運動狀態(tài)和運動過程( (初始狀態(tài)及條件初始狀態(tài)及條件, ,直線直線運動還是曲線運動等運動還是曲線運動等) )。建模型建模型: :建立正確的物理模型建立正確的物理模型( (加速還是偏轉(zhuǎn)加速還是偏轉(zhuǎn)),),恰當(dāng)恰當(dāng)選用規(guī)律或其他方法選用規(guī)律或其他方法( (如圖象如圖象),),找出已知量和待求量之找出已知量和待

18、求量之間的關(guān)系。間的關(guān)系。(2)(2)注意問題注意問題: :一是除明顯暗示外一是除明顯暗示外, ,帶電小球、液滴、塵帶電小球、液滴、塵埃等的重力不可忽略埃等的重力不可忽略, ,電子、質(zhì)子、電子、質(zhì)子、粒子等帶電粒子粒子等帶電粒子的重力可以忽略的重力可以忽略; ;二是可根據(jù)帶電粒子的運動狀態(tài)判斷二是可根據(jù)帶電粒子的運動狀態(tài)判斷是否考慮重力。是否考慮重力?！炯庸逃?xùn)練加固訓(xùn)練】1.1.如圖所示如圖所示, ,abcdabcd是一個正方形盒子。是一個正方形盒子。cdcd邊的中點有一邊的中點有一個小孔個小孔e e。盒子中有沿。盒子中有沿adad方向的勻強(qiáng)電場。一個質(zhì)量為方向的勻強(qiáng)電場。一個質(zhì)量為m m的帶

19、電粒子從的帶電粒子從a a處的小孔沿處的小孔沿abab方向以初速度方向以初速度v v0 0射入盒射入盒內(nèi)內(nèi), ,并恰好從并恰好從e e處的小孔射出。求處的小孔射出。求: :(1)(1)該帶電粒子從該帶電粒子從e e孔射出時的速度大小。孔射出時的速度大小。(2)(2)該過程中電場力對帶電粒子做的功。該過程中電場力對帶電粒子做的功?！窘馕鼋馕觥?1)(1)設(shè)粒子從設(shè)粒子從e e孔射出時豎直方向分速度為孔射出時豎直方向分速度為v vy y, ,則有則有: :水平方向水平方向: =v: =v0 0t t豎直方向豎直方向:L=:L=解得解得: :v vy y=4v=4v0 0所以帶電粒子從所以帶電粒子從

20、e e孔射出的速度大小孔射出的速度大小: :L2yvt2220y0vvv17v(2)(2)根據(jù)動能定理得根據(jù)動能定理得, ,電場力對帶電粒子做的功電場力對帶電粒子做的功: :W=W=答案答案: :(1) v(1) v0 0(2)(2)2220011mvmv8mv2217208mv2.2.如圖所示如圖所示, ,兩平行金屬板兩平行金屬板A A、B B長長l=8cm,=8cm,兩板間距離兩板間距離d=8cm,Ad=8cm,A板比板比B B板板電勢高電勢高300V,300V,即即U UABAB=300V=300V。一帶正。一帶正電的粒子電量為電的粒子電量為q=10q=10-10-10C,C,質(zhì)量為質(zhì)量

21、為m=10m=10-20-20kg,kg,從從R R點沿電點沿電場中心線垂直電場線飛入電場場中心線垂直電場線飛入電場, ,初速度初速度v v0 0=2=210106 6m/s,m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MNMN、PSPS間的無電場區(qū)間的無電場區(qū)域后域后, ,進(jìn)入固定在中心線上進(jìn)入固定在中心線上O O點的點電荷點的點電荷Q Q形成的電場區(qū)形成的電場區(qū)域域( (設(shè)界面設(shè)界面PSPS右邊點電荷的電場分布不受界面的影右邊點電荷的電場分布不受界面的影響響) )。已知兩界面。已知兩界面MNMN、PSPS相距為相距為L=12cm,L=12cm,粒子穿過界面粒子穿過界面P

22、SPS后被點電荷后被點電荷Q Q施加的電場力俘獲施加的電場力俘獲, ,從而以從而以O(shè) O點為圓心做點為圓心做勻速圓周運動勻速圓周運動, ,最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EFEF上上( (靜電力常量靜電力常量k=9k=910109 9N Nm m2 2/C/C2 2, ,粒子重力不計粒子重力不計, ,tan37tan37= ,tan53= ,tan53= )= )。求。求: :3443(1)(1)粒子穿過界面粒子穿過界面MNMN時偏離中心線時偏離中心線RORO的距離的距離h h。(2)(2)粒子穿過界面粒子穿過界面MNMN時的速度時的速度v v。(3)(3)

23、粒子穿過界面粒子穿過界面PSPS時偏離中心線時偏離中心線RORO的距離的距離Y Y。(4)(4)點電荷的電荷量點電荷的電荷量Q(Q(該小題結(jié)果保留一位有效數(shù)字該小題結(jié)果保留一位有效數(shù)字) )?！窘馕鼋馕觥?1)(1)設(shè)粒子在兩極板間運動時加速度為設(shè)粒子在兩極板間運動時加速度為a,a,運動運動時間為時間為t,t,則則:t= :t= h= ath= at2 2 解得解得:h= =0.03m=3 cm :h= =0.03m=3 cm 0vl12ABqUqEammd2AB0qU()2mdvl(2)(2)粒子的運動軌跡如圖所示粒子的運動軌跡如圖所示設(shè)粒子從電場中飛出時沿電場方向的速度為設(shè)粒子從電場中飛出

24、時沿電場方向的速度為v vy y, ,則則: :v vy y=at= =at= 解得解得: :v vy y=1.5=1.510106 6m/s m/s 所以粒子從電場中飛出時的速度為所以粒子從電場中飛出時的速度為: :v= =2.5v= =2.510106 6m/s m/s AB0qUmdvl220yvv設(shè)粒子從電場中飛出時的速度方向與水平方向的夾角設(shè)粒子從電場中飛出時的速度方向與水平方向的夾角為為,則則: :tantan= = 解得解得:=37:=37 y0v3v4(3)(3)帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動, ,由相似由相似三角形知識得三角形知識得:

25、 : 解得解得:Y=0.12m=12 cm :Y=0.12m=12 cm h2YL2ll(4)(4)粒子做勻速圓周運動的半徑為粒子做勻速圓周運動的半徑為: :r= =0.15m r= =0.15m 又又: : 解得解得:|Q|=1:|Q|=11010-8-8C C 故故:Q=-1:Q=-11010-8-8C C Ycos22kQqvmrr 答案答案: :(1)3cm(1)3cm(2)2.5(2)2.510106 6m/s,m/s,方向與水平方向成方向與水平方向成3737角斜向下角斜向下(3)12 cm(3)12 cm(4)-1(4)-11010-8-8C C【經(jīng)典案例經(jīng)典案例】(20(20分分

26、)(2016)(2016金山區(qū)一模金山區(qū)一模) )如圖甲如圖甲, ,距光滑絕緣水平面距光滑絕緣水平面高高h(yuǎn)=0.3mh=0.3m的的A A點處有一固定的點電荷點處有一固定的點電荷Q,Q,帶電量為帶電量為q=1q=11010-6-6C,C,質(zhì)量為質(zhì)量為m=0.05kgm=0.05kg的小物塊的小物塊( (可視為點電荷可視為點電荷) )在恒定水平外力在恒定水平外力F=0.5NF=0.5N的作用下的作用下, ,從從Q Q左側(cè)左側(cè)O O點處由靜止點處由靜止開始沿水平面運動。已知初始時開始沿水平面運動。已知初始時O O與與A A的水平距離為的水平距離為 0.7m,0.7m,物塊動能物塊動能E Ek k隨

27、位移隨位移s s的變化曲線如圖乙所示。靜的變化曲線如圖乙所示。靜電力常量電力常量k=9.0k=9.010109 9N Nm m2 2/C/C2 2。(1)(1)估算點電荷估算點電荷Q Q的電量。的電量。(2)(2)求物塊從求物塊從O O到到s s1 1=0.50m=0.50m的過程中其電勢能的變化量。的過程中其電勢能的變化量。(3)(3)求物塊運動到求物塊運動到s s2 2=1.00m=1.00m時的動能。時的動能。 【解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵】(1)(1)關(guān)鍵信息關(guān)鍵信息: :光滑絕緣水平面光滑絕緣水平面物塊不受摩擦力作用。物塊不受摩擦力作用。固定的點電荷固定的點電荷QQQQ周圍的電場成輻射狀且距離

28、周圍的電場成輻射狀且距離Q Q相等相等的各點電勢相等。的各點電勢相等。由靜止開始沿水平面運動由靜止開始沿水平面運動物塊初速度為零。物塊初速度為零。(2)(2)核心規(guī)律核心規(guī)律: :動能定理動能定理:W:W合合= =EEk k。庫侖定律庫侖定律:F= :F= 。平衡方程平衡方程:F:F合合=0=0。功能關(guān)系功能關(guān)系:W:W電電=-=-EEp p。 2Qqkr【問題拆分問題拆分】 大題小做化繁為易大題小做化繁為易第第(1)(1)問可拆分為問可拆分為3 3個子問題個子問題: :E Ek k-s-s圖象的斜率表示哪個物理量圖象的斜率表示哪個物理量? ?當(dāng)物塊的動能最大時當(dāng)物塊的動能最大時, ,物塊所受

29、的合力大小如何物塊所受的合力大小如何? ?點電荷點電荷Q Q對物塊的作用力如何表達(dá)對物塊的作用力如何表達(dá)? ?第第(2)(2)問可拆分為問可拆分為4 4個子問題個子問題: :物塊從物塊從O O到到s s1 1的過程有哪些力做功的過程有哪些力做功? ?寫出合力做功與動能的關(guān)系寫出合力做功與動能的關(guān)系? ?如何獲得如何獲得s s1 1=0.5m=0.5m時物塊的動能時物塊的動能? ?電場力做功與電勢能存在什么關(guān)系電場力做功與電勢能存在什么關(guān)系? ?第第(3)(3)問可拆分為問可拆分為2 2個子問題個子問題: :s s2 2=1.00m=1.00m處與水平面上哪一點處的電勢相等處與水平面上哪一點處的

30、電勢相等? ?分別寫出物塊從分別寫出物塊從O O到到s s2 2處以及從處以及從O O到與到與s s2 2處電勢相等處電勢相等位置的過程動能定理的表達(dá)式位置的過程動能定理的表達(dá)式? ? 【規(guī)范解答規(guī)范解答】 步步為營抓牢步驟分步步為營抓牢步驟分(1)(1)由動能定理得由動能定理得: :EEk k=F=F合合ss, ,可知可知E Ek k-s-s圖象的斜率等圖象的斜率等于合力。于合力。 (2(2分分) )由圖象可知由圖象可知, ,當(dāng)當(dāng)s=0.34ms=0.34m時時, ,物塊所受合力為零物塊所受合力為零, ,則有則有: :水平方向水平方向: : coscos-F=0-F=0 (2(2分分) )由

31、幾何關(guān)系得由幾何關(guān)系得: :coscos= = (1(1分分) )22OAQqk(ss)hOA22OAss(ss)h將將s sOAOA =0.7m,s=0.34m,q=1=0.7m,s=0.34m,q=11010-6-6C,F=0.5N,h=0.3mC,F=0.5N,h=0.3m代入代入以上兩式以上兩式解得解得:Q=1.6:Q=1.61010-6-6C (2C (2分分) )(2)(2)設(shè)設(shè)O O到到s s1 1過程中電場力做功為過程中電場力做功為W W1 1, ,由動能定理得由動能定理得: :FsFs1 1+W+W1 1=E=Ek1k1-0-0 (2(2分分) )由圖乙可讀出由圖乙可讀出s

32、s1 1=0.5m=0.5m時物塊的動能時物塊的動能E Ek1k1=0.08J (1=0.08J (1分分) )代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得:W:W1 1=-0.17J (1=-0.17J (1分分) )由功能關(guān)系得電勢能變化量為由功能關(guān)系得電勢能變化量為: :EEP P=-W=-W1 1=0.17J (1=0.17J (1分分) )(3)(3)由對稱性可知由對稱性可知s s2 2=1.00m=1.00m處與處與s s3 3=0.40m=0.40m處電勢相等處電勢相等 (2(2分分) )設(shè)設(shè)O O到到s s3 3過程中電場力做功為過程中電場力做功為W W2 2, ,由動能定理得由動能定理得: :F

33、sFs3 3+W+W2 2=E=Ek3k3-0-0 (2(2分分) )代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得:W:W2 2=-0.1J (1=-0.1J (1分分) )O O到到s s2 2過程中由動能定理得過程中由動能定理得: :FsFs2 2+W+W2 2=E=Ek2k2-0-0 (2(2分分) )解得解得:E:Ek2k2=0.4J (1=0.4J (1分分) ) 【答題規(guī)則答題規(guī)則】規(guī)則規(guī)則1.1.分析圖象分析圖象, ,獲取信息獲取信息圖象信息往往是解決問題的關(guān)鍵圖象信息往往是解決問題的關(guān)鍵, ,對于圖象應(yīng)特別關(guān)注對于圖象應(yīng)特別關(guān)注斜率、截距的物理意義以及特殊點斜率、截距的物理意義以及特殊點( (如拐

34、點、交點如拐點、交點) )的的應(yīng)用。應(yīng)用。規(guī)則規(guī)則2.2.關(guān)鍵的幾何關(guān)系也是得分點關(guān)鍵的幾何關(guān)系也是得分點解題過程中必要的幾何關(guān)系同樣重要解題過程中必要的幾何關(guān)系同樣重要, ,如本題庫侖力與如本題庫侖力與水平方向夾角的余弦值。水平方向夾角的余弦值。規(guī)則規(guī)則3.3.解析過程分步列式解析過程分步列式解題過程中解題過程中, ,盡量分步列式盡量分步列式, ,不寫綜合算式不寫綜合算式, ,避免閱卷找避免閱卷找不到得分點。中間可得結(jié)果的不到得分點。中間可得結(jié)果的, ,最好寫出中間量的結(jié)果。最好寫出中間量的結(jié)果。 【易錯提醒易錯提醒】(1)(1)不能根據(jù)運動過程認(rèn)真分析圖象信息不能根據(jù)運動過程認(rèn)真分析圖象信

35、息, ,找不到解決找不到解決問題的突破點問題的突破點, ,從而無法求解。從而無法求解。(2)(2)不能根據(jù)幾何關(guān)系求出庫侖力與水平方向夾角的三不能根據(jù)幾何關(guān)系求出庫侖力與水平方向夾角的三角函數(shù)值角函數(shù)值, ,從而無法求出點電荷從而無法求出點電荷Q Q的電量。的電量。(3)(3)不能根據(jù)動能定理求出電場力所做的功不能根據(jù)動能定理求出電場力所做的功, ,從而無法從而無法根據(jù)功能關(guān)系求出電勢能的變化量。根據(jù)功能關(guān)系求出電勢能的變化量。(4)(4)不能根據(jù)對稱性找出水平面上與不能根據(jù)對稱性找出水平面上與s s2 2=1.00m=1.00m處電勢相處電勢相等的點等的點, ,從而無法求出物塊運動到從而無法求出物塊運動到s s2 2=1.00m=1.00m時的動能。時的動能。