难点之八
一、难点突破策略:
带电粒子在电场中的运动
带电微粒在电场中运动是电场知识和力学知识的结合,分析方法和力学的分析方法是基本相同的:先受力分析,再分析运动过程,选择恰当物理规律解题。处理问题所需的知识都在电场和力学中学习过了,关键是怎样把学过的知识有机地组织起来,这就需要有较强的分析与综合的能力,为有效突破难点,学习中应重视以下几方面:1在分析物体受力时,是否考虑重力要依据具体情况而定。(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等,除有说明或有明确的暗示以外一般都忽略不计。(2)带电颗粒:如尘埃、液滴、小球等,除有说明或有明确的暗示以外一般都不能忽略。“带电粒子”一般是指电子、质子及其某些离子或原子核等微观的带电体,它们的质量都很小,例如:电子的质量仅为091×10千克、质子的质量也只有167×10千克。(有些离子和原子核的质量虽比电子、质子的质量大一些,但从“数量级”上来盾,仍然是很小的。)如果近似地取g10米秒,则电子所受的重力也仅仅是meg091×10×10091×10牛。但是电子的电量为q160×10库(虽然也很小,但相对而言10比10就大了10倍),如果一个电子处于E10×10牛库的匀强电场中(此电场的场强并不很大),那这个电子所受的电场力FqE160×10×10×1016×10(牛),看起来虽然也很小,但是比起前面算出的重力就大多了(从“数量级”比较,电场力比重力大了10倍),由此可知:电子在不很强的匀强电场中,它所受的电场力也远大于它所受的重力qEmeg。所以在处理微观带电粒子在匀强电场中运动的问题时,一般都可忽略重力的影响。但是要特别注意:有时研究的问题不是微观带电粒子,而是宏观带电物体,那就不允许忽略重力影响了。例如:一个质量为1毫克的宏观颗粒,变换单位后是1×10千克,它所受的重力约为mg1×10×101×10(牛),有可能比它所受的电场力还大,因此就不能再忽略重力的影响了。2.加强力学知识与规律公式的基础教学,循序渐进的引入到带电粒子在电场中的运动,注意揭示相关知识的区别和联系。3.注重带电粒子在电场中运动的过程分析与运动性质分析(平衡、加速或减速、轨迹是直线还是曲线),注意从力学思路和能量思路考虑问题,且两条思路并重;同时选择好解决问题的物理知识和规律。带电粒子在匀强电场中的运动,是一种力电综合问题。解答这种问题经常运用电场和力学两方面的知识和规律,具体内容如下:所需电场的知识和规律有:Er