灵璧县黄湾中学
学案
学案9
【考情分析】
带电粒子在电场中的运动分析
【考点预测】带电粒子在电场中的运动问题有机地结合了力学知识和电学知识，能最大限度地考查受力分析、运动过程分析和功能关系分析等基本思维能力，是每年高考的必考内容．若只考查对带电粒子的功能关系分析时，以选择题的形式呈现，若考查电学知识与力学知识的综合应用时，以计算题的形式呈现．预计2014年仍可能以上述两种方式考查，复习中要注意理解能量守恒定律的应用，注意对粒子运动过程的分析等．考题1对带电粒子在电场中运动能量转化的考查例1如图1所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置时静止．现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中
图1A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B．小球的重力势能增加－W11C．小球的机械能增加W1＋mv22D．小球的电势能增加W2审题突破①重力做正功还是负功？重力势能如何变化？②弹力做正功还是负功？弹性势能如何变化？③电场力做正功还是负功？电势能如何变化？解析撤去力F，小球在重力、弹力、电场力作用下向上运动，弹性势能、电势能均减少，动能和重力势能均增加，小球与弹簧组成的系统机械能增加，选项A错误．小球向上运动，重力做负功W1，小球的重力势能增加ΔEp＝－W1，选项B正确．小球机械能的增加等于电场力所做的功W2，即ΔE＝W2，选项C错误．小球向上运动，电场力做正功，小球的电势能减少，电场力所做的功等于小球电势能的变化，所以电势能减少W2
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，选项D错误．答案B点拨提升1．带电物体在电场中运动时，电场力做功将引起电势能与其他形式的能发生转化，带电物体的机械能不再守恒．2．要搞清几个功能关系：重力做功等于重力势能的变化，电场力做功等于电势能的变化，弹簧弹力做功等于弹性势能的变化，合外力做功等于动能的变化，重力以外的其他力做功的和等于物体机械能的变化．3．不论能量如何变化，其总是满足能量守恒定律．突破练习1．如图2所示，光滑斜面固定在水平地面上，匀强电场平行于斜面向下，弹簧另一端固定，带电滑块在A点处于静止状态，滑块与斜面间绝缘．现给滑块一个沿斜面向下的初速度，滑块最远能到达P点．在这过r