知识讲解 带电体在电场中的运动(提高)
物理总复习：带电体在电场中的运动
编稿：李传安 审稿：张金虎
【考纲要求】
1、知道带电体在电场中的运动特点；
2、会综合力学知识分析带电体在电场中的运动问题；
3、会用能量的观点处理带电体在电场中的运动问题。 【考点梳理】
考点、带电体在电场中的运动 要点诠释：
1、在复合场中的研究方法
（1）牛顿运动的定律+运动学公式
（2）能量方法：能量守恒定律和功能关系
动量方法：动量守恒定律和动量定理
2、电场中的功能关系：
（1）只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变。
（2）只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变。 （3）除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。 （4）电场力做功的计算方法
①由公式cos W Fl θ=计算，此公式只在匀强电场中使用，即cos W qEl θ=。 ②用公式AB AB W qU =计算，此公式适用于任何形式的静电场。
③静电场中的动能定理：外力做的总功（包括电场力做的功）等于动能的变化。 由动能定理计算电场力做的功。
【典型例题】
类型一、带电物体在静电场和重力场的复合场中运动时的能量守恒
（1）带电物体只受重力和静电场力作用时，电势能、重力势能以及动能相互转化，总能 量守恒，即 +PG K P E E E +=电恒定值
（2）带电物体除受重力和静电场力作用外，如果还受到其它力的作用时，电势能、重力 势能以及动能之和发生变化，此变化量等于其它力的功，这类问题通常用动能定理来解决。
例1、如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一个正电荷在等势面U 3上时具有动能4
210J -?，它运动到等势面U 1时，速度为零，令U 2=0，那么该点电荷的电势能为5
410J -?时，其动能大小是多少？（设整个运动过程中只有电场力做功）
【思路点拨】（1）确定每两个等势面之间的电势能的差值，（2）根据零势面，确定电势能零点，这是同一个等势面；（3）根据有一个已知量的等势面（零势面）确定总能量，（4）所求任意点的某能量就等于总能量减去这点的一个已知能量。 【答案】5
610J -?
【解析】在静电场中运动的电荷，它的机械能和电势能之和保持不变，即能量守恒，由此出发分析问题时比较方便。由于每两个等势面之间的电势差相等，则电势能的差值也相等，又因为“一个正电荷在等势面U 3上时具有动能4
210J -?，它运动到等势面U 1时，速度为零”，说明每两个等势面之间的电势能的差值为4
110J -?，（也可以根据电场力做功来理解），令U 2=0，即设等势面U 2的电势能为零，则等势面U 1的电势能为4
110J -?，等势面U 3的电势能为4
110J --?，
总的能量为444
333210(110)110K P E E E E J J J ---==+=?+-?=?， 则任意点M 的动能大小为 455
3110410610KM PM E E E J ---=-=?-?=?。
【总结升华】本题各等势面的能量关系：
等势面U 1的动能为0，电势能为4
110J -?，总能量为4
110J -?。 等势面U 2的动能为4
110J -?，电势能为0，总能量为4
110J -?。
等势面U 3的动能为4
210J -?，电势能为4
110J --?，总能量为4
110J -?。
以上关系充分体现了能量守恒，要体会能量守恒的涵义。 解决静电场中能量守恒问题的思路和基本方法：（不是唯一的只是推荐）
（1）确定每两个等势面之间的电势能的差值，如本题利用等势面U 3的已知动能和等势面U 1的动能为零来确定；（2）根据零势面，确定电势能零点，这是同一个等势面；（3）根据有一个已知量的等势面确定总能量，本题利用等势面U 3，两个能量值相加（代数和，注意正负）；（4）所求任意点的某能量就等于总能量减去这点的一个已知能量。 举一反三
【变式】图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力作用下运动，经过a 、b 点时的动能分别为26eV 和5eV ．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV 时，它的动能应为（ ）
A.8eV
B. 13eV
C. 20eV
D. 34eV
【答案】C
【解析】相邻等势面的电势差相等，电荷在穿过相邻的等势面间时电场力做功相等，动能减少了21eV ，电势能增加了21eV ，即每个等势面间的电势能相差7eV 。等势面3的电势为0，点势能为零，动能为12eV ，即总能量等于12eV 。当电势能变为－8eV 时，根据能量的转化和守恒定律，其动能为12(8)20K P E E E eV eV eV =-=--=，故选C 。 这一点在什么地方呢？（在等势面2的左边一点）。
例2、一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下，若不计空气阻力，则此带电油滴从a 运动到b 的过程中，能量变化情况为（ ）
A 、动能减小
B 、电势能增加
C 、重力势能和电势能之和减小
D 、动能和电势能之和增加
【思路点拨】重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，分析出它们的变化情况，再根据题中选项进行分析确定。 【答案】C
【解析】由轨迹图可知，合力指向轨迹凹的一侧，即竖直向上，带电油滴所受重力小于电场力，故从a 到b 的运动过程中合外力做正功，动能增加，A 错误；从a 到b 的运动过程电场力做正功，电势能减小，B 错误；根据功能关系可知，在从a 到b 的运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，因该过程中动能增加，因此重力势能和电势能之和减小，C 正确；从a 到b 的运动过程中重力做负功，重力势能增加，因此动能和电势能之和减小，D 错误，故选C 。 【总结升华】本题在电场和重力场的复合场中重点考察带电小球的功能关系转化，在学习过程中要明确各种功能关系是解这类问题的关键。 举一反三
【变式】如图所示，一个绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E ，在其上端，一个质量为m ，带电量为+q 的小球由静止下滑，则（ ）
A. 小球运动过程中机械能守恒
B. 小球经过最低点时速度最大
C. 小球在最低点受到的压力 mg qE +
D. 小球在最低点受到的压力为3()mg qE +
【答案】BD 【解析】小球在重力场和静电场构成的复合场中运动时，重力势能、动能和电势能之和守恒，小球由静止下滑的过程中，电场力做功，电势能发生变化，因此球的机械能不守恒，选项A 错误；带正电的小球在最低点处电势能和重力势能都最小，由能量守恒知，其动能必定最大，速度最大，选项B 正确；对小球运用动能定理 2
12
mgR qER mv +=
； 在最低点运用牛顿第二定律 2
v N m g q E m R
--=
解得小球在最低点受到的压力是3()N mg qE =+
类型二、等效“重力场”问题
例3、用一根长为l 的丝线吊着一质量为m 、带电荷量为q 的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角。现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g )，求：
(1)匀强电场的电场强度的大小； (2)小球经过最低点时丝线的拉力。
【答案】(1)
34mg q (2) 49
20
mg 【解析】(1)小球静止在电场中受力如图所示，显然小球带正电，
由平衡条件得：
mg tan 37°＝qE ① 故34mg
E q
=
② (2)当电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功。由动能定理得：
2
1()(1cos372
mv mg qE l =+-?) ③
由圆周运动知识，在最低点时，
2
=()T v F F mg qE m l
-+=向 ④
由③④解得49
20
T F mg =
. 举一反三
【变式】如图所示，在竖直平面内，有一半径为R 的绝缘的光滑圆环，圆环处于场强大小为E ，方向水平向右的匀强电场中，圆环上的A 、C 两点处于同一水平面上，B 、D 分别为圆环的最高点和最低点．M 为圆环上的一点，∠MOA=45°．环上穿着一个质量为m ，带电量为+q 的小球，它正在圆环上做圆周运动，已知电场力大小qE 等于重力的大小mg ，且小球经过M 点时球与环之间的相互作用力为零． 求：（1）带电小球在圆环上做圆周运动的最小速度； （2）小球经过A 、B 、C 、D 点时的动能；
（3）小球在圆环上做圆周运动的最大速度及位置。
【答案】（1）min v =（2）(
1)2KA E mgR =-，(1)2
KB E mgR =+
(
1)2KC E mgR =+，(1)2KD E mgR =-
（3）连接MO 并延长至与圆环的交点P ，
max v =【解析】（1）小球经过M 点时球与环之间的相互作用力为零，M 是等效“最高点”，此时小球的速度最小，重力与电场力的合力提供向心力，已知qE mg =，∠MOA=45°，
F 合，根据牛顿第二定律 2M
v F m R
=合
所以M 点的动能2
kM E mgR =
，最小速度为min v =.
(等效“重力加速度”为g '=
，则 min v ==
)
（2）当小球从M 点运动到A 点的过程中，电场力和重力做功分别为
(
1c o s 45)(1)
2
E W m g R m g R =--=-- 2
sin 452
G W mgR ==
根据动能定理
(1KA KM mgR E E -=-
所以A 点的动能1)KA E mgR =- 同理1)KB E mgR =+
(
1)2KC E mgR =+，(1)2
KD E mgR =-。 （3）速度最大点在等效“最低点”，连接MO 并延长至与圆环的交点P 就是等效“最低点”，
如图所示。
从M 到P 点（前面已求出的A 、B 、C 、D 的动能都能用，但要保证正确，从B 到P 最简单）根据动能定理 2sin 452cos 45KP KM mg R F R E E +=-
解得最大动能为2
KP E mgR =
，最大速度max v =类型三、电场中的功能关系
【高清课堂：带电体在电场中的运动2例4】
例4、一个质量为m 的带电量为－q 的物体，可以在水平轨道O x 上运动，轨道O 端有一与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中，电场强度大小为E ，方向沿O x 轴正方向。当物体m 以初速度0v 从0x 点沿x 轴正方向运动时受到轨道大小不变的摩擦力f 的作用，且
f Eq <，设物体与墙面碰撞时机械能无损失，且电量不变，求：
（1）小物体m 从0x 位置运动至与墙面碰撞时电场力做了多少功？ （2）物体m 停止运动前，它所通过的总路程为多少？
【思路点拨】对小物体进行运动过程分析，根据静电场场力做功与路径无关求出小物体所通过的总路程。
【答案】200
22mv qEx x f
+=
【解析】运动过程分析：小物体受到的电场力F Eq =，大小不变，方向指向墙壁；摩擦力的方向总是与小物体运动的方向相反。不管开始时小物体是沿x 轴的正方向还是负方向运动，因为f Eq <，经多次碰撞后，如果小球处在O x 轴的某点，总会向O 点加速运动的，所以小物体最终会静止在O 点。在这一过程中，摩擦力所做负功使物体的机械能2012
mv 和电势能0qEx 变为零。据此可求得总路程x 。
（1）滑块从0x 到O 点电场力做功为W 电， 0W qEx =电
（2）滑块运动过程中摩擦力总与其运动方向相反，对m 做负功，而电场力在滑块停在O 点时做功仅为0qEx 。设滑块通过的总路程为x ，则根据动能定理得： 2
00102
qEx fx mv -=-
20022mv qEx x f
+=。
【总结升华】静电场场力做功与路径无关，解题时要灵活准确地应用动能定理。 举一反三
【变式】（2015 四川卷）如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB 固定在水平桌面上，B 端与桌面边缘对齐，A 是轨道上一点，过A 点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E ＝1.5×106N/C ，方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P 电荷量是2.0×10－
6C ，质量m ＝
0.25kg ，与轨道间动摩擦因数μ＝0.4，P 从O 点由静止开始向右运动，经过0.55s 到达A 点，到达B 点时速度是5m/s ，到达空间D 点时速度与竖直方向的夹角为α，且tan α＝1.2。P 在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F 作用，F 大小与P 的速率v 的关系如表所示。P 视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g ＝10 m/s 2，求：
（1）小物体P 从开始运动至速率为2m/s 所用的时间； （2）小物体P 从A 运动至D 的过程，电场力做的功。 【答案】（1）t 1＝0.5s ；（2）W ＝－9.25J 。
【解析】（1）物体P 在水平桌面上运动时，竖直方向上只受重力mg 和支持力N 作用，因此其滑动摩擦力大小为：f ＝μmg ＝1N
根据表格数据可知，物体P 在速率v ＝0～2m/s 时，所受水平外力F 1＝2N ＞f ，因此，在进入电场区域之前，物体P 做匀加速直线运动，设加速度为a 1，不妨设经时间t 1速度为v 1＝2m/s ，还未进入电场区域。
根据匀变速直线运动规律有：
v 1＝a 1t 1 ① 根据牛顿第二定律有：
F 1－f ＝ma 1 ② 由①②式联立解得：t 1＝
f
F mv 11
＝0.5s ＜0.55s ，所以假设成立 即小物体P 从开始运动至速率为2m/s 所用的时间为t 1＝0.5s
（2）当物体P 在速率v ＝2～5m/s 时，所受水平外力F 2＝6N ，设先以加速度a 2再加速t 2＝0.05s 至A 点，速度为v 2，根据牛顿第二定律有：
F 2－f ＝ma 2 ③ 根据匀变速直线运动规律有：
v 2＝v 1＋a 2t 2 ④ 由③④式联立解得：
v 2＝3m/s ⑤
物体P 从A 点运动至B 点的过程中，由题意可知，所受水平外力仍然为F 2＝6N 不变，设位移为x 1，加速度为a 3，根据牛顿第二定律有：
F 2－f －qE ＝ma 3 ⑥ 根据匀变速直线运动规律有：
2a 3x 1＝2
B v －22v ⑦
由⑤⑥⑦式联立解得：x 1＝1m ⑧
根据表格数据可知，当物体P 到达B 点时，水平外力为F 3＝qE ＝3N ，因此，离开桌面在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做自由落体运动，设运动至D 点时，其水平向右运动位移为x 2，时间为t 3，则在水平方向上有：
x 2＝v B t 3 ⑨ 根据几何关系有：
cot α＝
2
3
v gt ⑩ 由⑨⑩式联立解得：
x 2＝
12
25
m ? 所以电场力做的功为：
W ＝－qE （x 1＋x 2） ? 由⑧??式联立解得：W ＝－9.25J
【考点】物体的受力分析、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、平抛运动规律、功的定义式的应用。
【高清课堂：带电体在电场中的运动2例6】
例5、真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为 m 、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°=0.6， cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度 0v 竖直向上抛出。求运动过程中 （1）小球受到的电场力的大小和方向；
（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量； （3）小球的最小动量的大小和方向。
【思路点拨】作出受力图，根据小球做直线运动的特点求出电场力；根据动能定理求出电场力做的功，再判断电势能变化量。 【答案】（1）34F mg =，方向水平向右；（2）电势能减少了20932
mv ；（3）最小动量的大小为 min 03
5
p mv =
，与水平方向成37度夹角。
【解析】（1）根据题意作图如图，电场力 3tan 374
F mg mg ==
电场力方向与场强方向相同，水平向右。
（2）要求电势能的变化量，根据功能关系，就是求电场力做了多少功。做正功，电势能减少；做负功，电势能增加。
以初速度0v 竖直向上抛出，由0y v v gt =-，上升时间 0
v t g
= 水平方向受电场力，水平方向的加速度34
x qE a g m == 水平方向的位移 203128x v x a t g
=
= 电场力做功 2
2
003394832
v W qEx mg mv g ==?=
根据功能关系，电场力做正功，电势能减少，故电势能减少了
2
932
mv 。 （3）求小球的最小动量，显然就是求最小速度，设t 时刻小球的速度为v ， 竖直方向：0y v v gt =- 水平方向：34
x x v a t gt ==
小球的速度 2
2
2
22
2
0025216
x y v v v g t v gt v =+=
-+ 222
200252(=16
g t v gt v v -+-）0，当 01625v t g =
时，有最小速度min v 求得最小速度的大小为 min 03
5
v v =
所以最小动量的大小为 min min 03
5
p mv mv ==
。 最小动量的方向：当速度方向与合力方向垂直时，速度最小，采用分解速度的方法，最小动量的方向与水平方向成37度夹角，如图。
【总结升华】求电势能的变化量，根据功能关系，就是求电场力做了多少功。做正功，电势能减少；做负功，电势能增加。此外，求最小速度也是本题的一个难点，一是明确最小速度的条件，二是根据一元二次方程求最大值、最小值的方法求解。 举一反三
【变式1】质量为m 、带电量为+q 的小球从距地面高为h 处以一定的初速度水平抛出．在距抛出点水平距离为l 处，有一根管口比小球直径略大的上下都开口的竖直细管，管的上口距地面
1
2
h ．为使小球能无碰撞地从管子中通过，可在管子上方的整个区域里加一个电场强度方向水平向左的匀强电场，如图所示．求： （1）小球的初速度v 0； （2）电场强度E 的大小； （3）小球落地时的动能E k ．
【答案】（1）02v =2）2/E mgL qh = （3）K E mgh = 【解析】（1）从抛出点到管口小球的运动时间为t ，则h gt t h g ///222==，。
水平方向做匀减速运动，则有0/2v t l =，02v = （2）在水平方向上应用牛顿第二定律有Eq ma =。
由运动学公式知0/2/a v t gl h ==。由上二式2/E mgL qh =。 （3）在全过程应用动能定理得 2012
K mgh qEl E mv -=-
∴小球落地时的动能 20/2K E mv mgh qEl mgh =+-=
【变式2】（2016 四川卷）如图所示，图面内有竖直线DD′，过DD′且垂直于图面的平面
将空间分成Ⅰ、Ⅱ两区域。区域Ⅰ有方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于图面的匀强磁场B （图中未画出）；区域Ⅱ有固定在水平地面上高h =2l 、倾角α=π/4的光滑绝缘斜面，斜面顶端与直线DD′距离s =4l ，区域Ⅱ可加竖直方向的大小不同的匀强电场（图中未画出）；C 点在DD′上，距地面高H =3l 。零时刻，质量为m 、带电量为q 的小球P 在K
点具有大小
0v =方向与水平面夹角3π
θ=
的速度。在区域Ⅰ内做半径3l r π
=的匀速圆周运动，经C 点水平进入区域Ⅱ。某时刻，不带电的绝缘小球A 由斜面顶端静止释放，在某处与刚运动到斜面的小球P 相遇。小球视为质点。不计空气阻力及小球P 所带电量对空间电磁场的影响。l 已知，g 为重力加速度。
θC
（1）求匀强磁场的磁感应强度B
的大小；
（2）若小球A 、P 在斜面底端相遇，求释放小球A 的时刻t A ； （3）若小球A 、P 在时刻t
=β为常数)相遇于斜面某处，求此情况下区域Ⅱ的匀强电场的场强E ，并讨论场强E 的极大值和极小值及相应的方向。
【答案】（
1）
磁场强度大小为3m
B qL
π=
（2）小球A 释放时刻为(3A t =-（3）电场强度为2210[2(1)(1)](1)E mg q βββ--+-=-，极大值78mg
q
，竖直向上；极小值0。
【解析】（1）小球P 在I 区做匀速圆周运动，则小球P 必定带正电且所受电场力与重力大小相等。设I 区磁感应强度大小为B ，由洛伦兹力提供向心力得：
2
00v qv B m r = ① 0mv
B qr
=
②
带入题设数据得：
3m
B qL
π=
③
（2）小球P 先在I 区以D 为圆心做匀速圆周运动，由小球初速度和水平方向夹角为θ可得，小球将偏转θ角后自C 点水平进入II 区做类平抛运动到斜面底端B 点，如图所示。
h=2l
设做匀速圆周运动的时间为t 1，类平抛运动的时间为t 2则：
10
PC
t v =
④ PC=θr
⑤ 3π
θ=
⑥ 20
BD t v '
=
⑦ BD ′=s －2l cot α
⑧
小球A 自斜面顶端释放后将沿斜面向下做匀加速直线运动，设加速度的大小为a 1，释放后在斜面上运动时间为t 3。
对小球A 受力分析，设小球质量为m ′，斜面对小球的支持力为N
，如图所示。
由牛顿第二定律得：
m ′g sin α= m ′a 1
⑨ 21321
sin 2
l a t α=
⑩
小球A 的释放时刻t A 满足：
t A = t 1+t 2－t 3
?
联立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩?得：
(3A t =- ?
（3）小球AP
在t =P 运动的时间为t ，小球从开始运动至斜面上先做t 1时间的匀速圆周运动，然后自C 点进入II 区做类平抛运动，设运动时间为t 4，加速度为a 2，电场强度为E ，以竖直向下为正：
h=2l
t = t 1+t 4 ? qE+mg=ma 2
?
类平抛运动在水平方向，竖直方向满足：
x=v 0t 4、2241
2y a t =
?
由图中几何关系：
H －y=x －2l
?
联立④⑤⑥????得：
22
10[2(1)(1)](1)E mg q βββ--+-=-
?
小球P 落在斜面上则：
24l x l ≤≤，3l y l ≤≤
? 35β≤≤
?
将?带入?讨论单调性得：
782mg mg
E q q
-
≤≤
?
其中“+、-”代表方向，
电场强度向上时大小的范围为708mg
E q ≤≤， 电场强度向下时大小的范围为02mg
E q
≤≤ ， 所以电场的极大值为78mg
q
，竖直向上；极小值为0。
体育课安全常识
体育活动的安全 教学目的: 通过本节课对学生进行“课间活动”“上体育课”与“外出活动”集体活动的安全教育,提高学生的安全意识;让学生掌握一些安全防护知识,以适应可能发生的各种意外,保证自己的安全;通过表演,巩固并拓展学生对“自护”知识的理解与应用,培养学生的各方面的能力,真正把安全教育落到实处。 教学重点:在“上体育课”与“外出活动”时应注意哪些方面的安全。 教学难点:在“上体育课”与“外出活动”时要注意哪些安全事项。 教具准备:书中的插图课件演示 教学形式:小品儿歌 教学过程: 一、瞧小品,说感受 1、情景导入 师:宁静的校园,随着一声下课铃响,校园里便热闹起来了。同学们像小鸟一样飞出教室,她们三五成群,或在一起打乒乓球、跳绳、踢毽子,或在一起七嘴八舌地继续探讨着课堂上的难题。瞧,我们班的同学在课间玩起了什么？ 2、学生表演小品《橡皮大战》。 3、交流: (1)小品里的同学在课间玩的就是什么游戏？ (2)您们玩过这游戏不？玩过的请举一下手。您喜欢玩这游戏不？为什么喜欢？ (3)那么您觉得小品中的同学做得对不？错在哪里？ 二、讨论课间活动 1、情景导入 师:课间活动就是我们校园生活中一个不可缺少的部分,课间活动时间也就是最受我们喜欢的时间段,那您知道学校里为什么要安排课间活动不？ 生1:课间活动可以让我们放松大脑、消除疲劳,以更好的状态投入下节课的学习。 生2:课间活动时同学们在一起玩玩游戏、聊聊天可以增进同学间的友谊。 生3:课间活动时打打球,既可以锻炼身体,又可以学到一些打球的技能技巧。 生4:课间活动时走出教室瞧瞧绿色植物,可以保护我们的眼睛。 2、交流 师:就是呀,开展课间活动的好处有很多,那么我们平时可以开展哪些课间活动？ 生:打球、跳绳、踢毽子、玩拍手游戏、下棋、跳橡皮筋、跳格子…… 3、结合我们平时的活动,说说课间在教室内外有限的地方活动时我们要注意些什么？ 生1:玩游戏的时候不追逐打闹,在教室内还就是在教室外都要注意做到这点。 师:追逐打闹这点,我们班有很多同学做的都不就是太好,以后一定要改正。 生2:课间活动时不猛跑,不推挤,要注意安全,要讲秩序。 师:良好的秩序就是我们活动的保证,只有秩序好了,我们才能玩得安全,玩得开心。 生3:我觉得课间活动时同学之间要讲谦让,如果发生一些小矛盾不要去找同学争执,应该告诉老师,让老师来处理这件事。 师:就是呀,我们班有些同学有时常会为一些小事闹得不开心,她们谁都不肯吃亏,您不让我我也不让您,吵嘴的现象时有发生,有的同学甚至还动手打架。这样多不好啊！我希望大家在玩时一定要注意团结友爱。那么课间还要注意什么？ 生4:在活动中,不要随意攀登高处,如果不注意会摔成骨折或脑震荡。 生5:活动时要注意爱护学校的花草树木,不能去踩踏花草,不能去攀折树枝,不可以去
知识讲解 带电体在电场中的运动基础
物理总复习：带电体在电场中的运动 编稿：李传安审稿：张金虎 【考纲要求】 1、知道带电体在电场中的运动特点； 2、会综合力学知识分析带电体在电场中的运动问题； 3、会用能量的观点处理带电体在电场中的运动问题。 【考点梳理】 考点、带电体在电场中的运动 要点诠释： 1、在复合场中的研究方法 （1）牛顿运动的定律+运动学公式 （2）能量方法：能量守恒定律和功能关系 动量方法：动量守恒定律和动量定理 2、电场中的功能关系： （1）只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变。 （2）只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变。 （3）除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。 （4）电场力做功的计算方法 ??cosFlW?cos?qElW。①由公式计算，此公式只在匀强电场中使用，即 W?qU计算，此公式适用于任何形式的静电场。②用公式ABAB③静电场中的动能定理：外力做的总功（包括电场力做的功）等于动能的变化。 由动能定理计算电场力做的功。 【典型例题】 类型一、带电物体在静电场和重力场的复合场中运动时的能量守恒 （1）带电物体只受重力和静电场力作用时，电势能、重力势能以及动能相互转化，总能 E?E+E?恒定值量守恒，即KPG电P（2）带电物体除受重力和静电场力作用外，如果还受到其它力的作用时，电势能、重力 势能以及动能之和发生变化，此变化量等于其它力的功，这类问题通常用动能定理来解决。 例1、地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场．一质量为1.00×47－－C 的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m、带电荷量为－1.00×1010．对此过kg2，忽略空气阻力)((重力加速度大小取9.80 m/s) 程，该小球的电势能和动能的改变量分别为43－－J ×10 J和9.95×A．－1.501043－－J ×10 J和10B．1.50×9.9543－－J 10和9.65×C．－1.50×10 J43－－J 109.65×1.50×10 J和D．
体育课安全注意小常识
体育课安全注意小常识 （1）衣服口袋里禁止装钥匙、小刀等坚硬、尖锐锋利的物品。 （2）不要佩戴各种金属的或玻璃的装饰物。包括发卡、项链、手镯等。 （3）患有近视眼的同学，如果不戴眼镜可以上体育课，就尽量不要戴眼镜。如果必须戴眼镜，做动作时一定要小心谨慎。鞋、拖鞋或皮鞋，应当穿球鞋或布鞋。 （4）衣服要宽松合体透气吸汗，最好不穿钮扣多、拉锁多或者有金属饰物的服装。有条件的应该穿运动服。 （5）学生上课的穿着要合体,合身的服装才能便于运动,拖拖挂挂运动受影响。 （6）运动前要认真做好准备活动,易受伤的关节、部位要充分活动开,预防伤害发生。（7）体育课上要严肃纪律性,教学活动紧然有序, 教学活动无序存在安全隐患。 （8）跑步时严禁互相推，拉，拌，追逐打闹，跑步中如果事情需要停下，应逐渐减慢速度，并在旁边停下。 （9）未经允许不得随意移动教师布置过的场地，和器材和校园内各种体育设施。 （10）只能在空旷地区活动，严禁在花坛，台阶，狭窄等不适合运动的地方运动，游戏（11）体育课中严禁打架，故意推拉他人和作各种危险动作。 （12）体育课自由练习时必须在教师指定场地下练习，不得进入其他场地。 体育课是我们中学生进行体育锻炼、学习体育知识的主要方式。但是，如果说上体育课时不注意自我保护，忽视安全，就很容易出现运动伤害。轻微的如擦伤、拉伤，扭伤等，严重的会造成骨折、脑震荡，甚至还会造成终身残疾以及死亡。因此，提高自我保护意识，掌握自我保护、预防事故的方法，对我们的健康成长有着极其重要的意义。 一、体育课的着装知识 上体育课要穿易于运动的宽松服装，女生不能穿裙子。上体育刘邦时，大多需要全身运动，不仅活动量大，而且要使用很多运动器械。为了避免危险，课前一定要认真检查穿戴，下下列物品一定不要配戴。 （1）衣服上不要别胸针、别针、校徽、证章等物。 （2）女同学不要戴各种发卡。 （3）不要佩戴金属的、玻璃的、塑料等质地的手表、项链、戒指、手镯、手链、耳环、脚链等装饰品。 （4）戴眼镜的同学，如果能不戴眼镜，上体育课时就尽量不要戴；如果必须戴，做动作时要加倍小心，做滚翻、倒立等垫上运动时，必须摘下眼镜。 （5）衣服口袋里不要装梁上小刀、胸针等锐利的物品。 （6）上体育课不要穿皮鞋或塑料底的不利于运动的鞋子，必须穿球鞋等运动鞋。 二、体育课的安全注意事项 体育课上我们也要特别注意安全，不同的训练内容，不同的器械，要注意的事项也有所不同。 （1）在进行单、双杠和跳高训练时，器械下面必须准备好符合要求的海绵垫子。 （2）在进行跳箱、鞍马等跨跃训练时，如果老师不在或器械前后缺乏保护措施，同学们千万不可跳跃。 （3）跳远时，要严格按老师的指导助跑、起跳。 （4）进行投掷训练时绝对要按老师的口令行动，不可以有丝毫大意。 （5）在短跑训练中也要按规则进行，因为的在向终点冲刺时，人身体的冲力很大，如果不按规则、各行其是就极有可能被撞伤。 三、体育运动受伤的处理办法
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
高中物理带电粒子在电场中的运动典型例题解析
带电粒子在电场中的运动专题练习 1．一个带正电的微粒，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/s 2 ，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？ 2．一个带电荷量为－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？ 3. 如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m ， 两板间距离 d = 0.4 cm ，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m = 2×10-6kg ，电量q = 1×10-8 C ，电容器电容为C =10-6 F ．求 (1) 为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B 点之内，则微粒入射速度v 0应为 多少？ (2) 以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？ 4.如图所示，在竖直平面内建立xOy 直角坐标系，Oy 表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿x 轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10－4 C 的小球从坐标原 点O 沿y 轴正方向以0.4kg.m/s 的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q 点，不计空气阻力，g 取10m/s 2 . （1）指出小球带何种电荷； （2）求匀强电场的电场强度大小； （3）求小球从O 点抛出到落回x 轴的过程中电势能的改变量. 5、如图所示，一对竖直放置的平行金属板A 、B 构成电容器，电容为C 。电容器的A 板接地，且中间有一个小孔S ，一个被加热的灯丝K 与S 位于同一水平线，从丝上可以不断地发射出电子，电子经过电压U 0加速后通过小孔S 沿水平方向射入A 、B 两极板间。设电子的质量为m ，电荷量为e ，电子从灯丝发射时的初速度不计。如果到达B 板的电子都被B 板吸收，且单位时间内射入电容器的电子数为n 个，随着电子的射入， 两极板间的电势差逐渐增加，最终使电子无法到达B 板，求： （1）当B 板吸收了N 个电子时，AB 两板间的电势差 （2）A 、B 两板间可以达到的最大电势差(U O ) （3）从电子射入小孔S 开始到A 、B 两板间的电势差达到最大值所经历的时间。 6．如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L 1=4cm ，板间距离d=1cm 。板右端距离荧光屏 L 2=18cm ，（水平偏转电极上不加电压，没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是 v=1.6×107 m/s ，电子电量e=1.6×10-19C ，质量m=0.91×10-30kg 。 (1)要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U 不能超过多大？ (2)若在偏转电极上加u=27.3sin100πt (V)的交变电压，在荧光屏竖直坐标轴上能观察到多长的线段？ 7．两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子（质量m 、电量e ） 由静止开始，经电压为U 0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从 两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t 0；当在两板间加如图所示的周期为2t 0，幅值恒为U 0的周期 性电压时，恰好．．能使所有电子均从两板间通过。问： ?这些电子通过两板之间后，侧向位移的最大值和最小值分别是多少？ ?侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？ 1．（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB 方向运动，在垂直于AB 方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B 指向A ，与初速度v A 方向相反，微粒做匀减速运动．（2）在垂直于AB 方 向上，有qE sin θ－mg cos θ=0 所以电场强度E =1.7×104 N/C V U v 图3-1-6
64知识讲解 带电体在电场中的运动(提高)
物理总复习：带电体在电场中的运动 【考纲要求】 1、知道带电体在电场中的运动特点； 2、会综合力学知识分析带电体在电场中的运动问题； 3、会用能量的观点处理带电体在电场中的运动问题。 【考点梳理】 考点、带电体在电场中的运动 要点诠释： 1、在复合场中的研究方法 （1）牛顿运动的定律+运动学公式 （2）能量方法：能量守恒定律和功能关系 动量方法：动量守恒定律和动量定理 2、电场中的功能关系： （1）只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变。 （2）只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变。 （3）除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。 （4）电场力做功的计算方法 ①由公式cos W Fl θ=计算，此公式只在匀强电场中使用，即cos W qEl θ=。 ②用公式AB AB W qU =计算，此公式适用于任何形式的静电场。 ③静电场中的动能定理：外力做的总功（包括电场力做的功）等于动能的变化。 由动能定理计算电场力做的功。 【典型例题】 类型一、带电物体在静电场和重力场的复合场中运动时的能量守恒 （1）带电物体只受重力和静电场力作用时，电势能、重力势能以及动能相互转化，总能 量守恒，即 +PG K P E E E +=电恒定值 （2）带电物体除受重力和静电场力作用外，如果还受到其它力的作用时，电势能、重力 势能以及动能之和发生变化，此变化量等于其它力的功，这类问题通常用动能定理来解决。 例1、如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一个正电荷在等势面U 3上时具有动能4 210J -?，它运动到等势面U 1时，速度为零，令U 2=0，那么该点电荷的电势能为5 410J -?时，其动能大小是多少？（设整个运动过程中只有电场力做功） 【思路点拨】（1）确定每两个等势面之间的电势能的差值，（2）根据零势面，确定电势能零点，这是同一个等势面；（3）根据有一个已知量的等势面（零势面）确定总能量，（4）所求任意点的某能量就等于总能量减去这点的一个已知能量。 【答案】5 610J -?
上体育课应注意的安全事项
上体育课应注意的安全事项： 体育课在中小学阶段是锻炼身体、增强体质的重要课程。体育课上的训练内容是多种多样的，所以安全上要注意的事项也因训练的内容、使用的器械不同而有所区别。 1、体育活动前必须做好充分的准备活动，结束时同样要做好放松整理活动，以防止出现伤害事故。 2、短跑等项目要按照规定的跑道实行，不能串跑道。这不但仅是竞赛的要求，也是安全的保障。特别是快到终点冲刺时，更要遵守规则，因为这时人身体的冲力很大，精力又集中在竞技之中，思想上毫无戒备，一旦相互绊倒，就可能严重受伤。 3、跳远时，必须严格按老师的指导助跑、起跳。起跳前前脚要踏中木制的起跳板，起跳后要落入沙坑之中。这不但是跳远训练的技术要领，也是保护身体安全的必要措施。 4、在实行投掷训练时，如投手榴弹、铅球、铁饼、标枪等，一定要按老师的口令实行，令行禁止，不能有丝毫的马虎。这些体育器材有的坚硬沉重，有的前端装有尖利的金属头，如果擅自行事，就有可能击中他人或者自己被击中，造成受伤，甚至发生生命危险。 5、在实行单、双杠和跳高训练时，器械下面必须准备好厚度符合要求的垫子，如果直接跳到坚硬的地面上，会伤及腿部关节或后脑。做单、双杠动作时，要采取各种有效的方法，使双手握杠时不打滑，避免从杠上摔下来，使身体受伤。 6、在做跳马、跳箱等跨跃训练时，器械前要有跳板，器械后要有保护垫，同时要有老师和同学在器械旁站立保护。 7、前后滚翻、俯卧撑、仰卧起坐等垫上运动的项目，做动作时要严肃认真，不能打闹，以免发生扭伤。 8、参加篮球、足球等项目的训练时，要学会保护自己，也不要在争抢中蛮干而伤及他人。在这些争抢激烈的运动中，自觉遵守竞赛规则对于安全是很重要的。
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
高考物理带电粒子在电场中的运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理带电粒子在电场中的运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解 析 一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动 1．在如图所示的平面直角坐标系中，存在一个半径R ＝0.2m 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B ＝1.0T ，方向垂直纸面向外，该磁场区域的右边缘与y 坐标轴相切于原点O 点。y 轴右侧存在一个匀强电场，方向沿y 轴正方向，电场区域宽度l ＝0.1m 。现从坐标为（﹣0.2m ，﹣0.2m ）的P 点发射出质量m ＝2.0×10﹣9kg 、带电荷量q ＝5.0×10﹣5C 的带正电粒子，沿y 轴正方向射入匀强磁场，速度大小v 0＝5.0×103m/s （粒子重力不计）。 （1）带电粒子从坐标为（0.1m ，0.05m ）的点射出电场，求该电场强度； （2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m ，﹣0.05m ）的点回到电场，可在紧邻电场的右侧区域内加匀强磁场，试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和方向。 【答案】（1）1.0×104N/C （2）4T ，方向垂直纸面向外 【解析】 【详解】 解：（1）带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有： 20 0v qv B m r = 可得：r =0.20m =R 根据几何关系可以知道，带电粒子恰从O 点沿x 轴进入电场，带电粒子做类平抛运动，设粒子到达电场边缘时，竖直方向的位移为y 根据类平抛规律可得：2012 l v t y at == ， 根据牛顿第二定律可得：Eq ma = 联立可得：41.010E =?N/C （2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度：30 5.010y qE l v at m v ===?g m/s=0v 粒子射出电场时速度：02=v v 根据几何关系可知，粒子在B '区域磁场中做圆周运动半径：2r y '= 根据洛伦兹力提供向心力可得： 2 v qvB m r '=' 联立可得所加匀强磁场的磁感应强度大小：4mv B qr '= =' T 根据左手定则可知所加磁场方向垂直纸面向外。
体育课安全常识
体育课安全常识 (一）学生不宜参加体育活动或剧烈运动的几个方面： 1．对患有各种疾病的急性期学生，应当遵照医嘱服药和休息，停止参加体育活动。 2．患有先天性心脏病的学生，不能上体育课和参加体育竞赛。课外活动也要在体育教师指导下进行，参加运动量不大的保健活动。 3．患肝炎、肾炎、肺结核等刚病愈的学生，不能参加剧烈体育活动。 4．感冒发烧的学生也不宜参加体育锻炼。 5．饭后不宜立即参加剧烈运动。 （二）体育教学安全教育措施： 1．体育教师必须加强运动技术指导和安全保护工作，要使学生知道每一项运动动作的技术要领，懂得锻炼和保护的方法以及可能发生的意外事故和应注意的事项。 2．体育教师要与医务人员密切使用，建立学生体格检查制度，对于有病与体弱的学生，必须在医生指导下才能进行适当的体育活动。 3．体育教师要和体育设备管理人员必须合理划分运动场地和设置警示标志。并根据具体情况规定运动秩序和规则。 4．学生上体育课，教师要指导他们做好准备和整理活动，避免肌肉、韧带拉伤，坚决杜绝“放羊式”体育课的出现。 5．学生上体育课必须着运动服装，穿运动鞋。不应穿带有口袋的制服，身上不要佩带金属徽章、别针、小刀和其它尖利或硬质物体，要穿运动服和无跟软底鞋。体育课中，如确需穿钉鞋时，必须得到体育教师的允许。 6．体育活动要严密组织，严格纪律。学生上体育课必须遵守纪律，听清教师关于课堂体育活动应注意的事项，记住安全要领，增强安全意识，防患于未然。要服从教师的安排和体育干部的调配，不做
与该节课无关的活动。不得擅自进行教师没有布置的运动项目。 7．学生不得攀爬有关体育设施，如：篮球架等。 8．任课体育老师为安全责任人，负责上述体育活动的安全教育。 （三）在体育课中使用体育器械应注意的方面： 1．在进行单、双杠活动时，先检查器械是否完好，会不会晃动，必要时器械下面备好体操垫及做好保护。 2．在做跳箱、跳马、山羊等跳跃活动时，器械前放跳板，器械后放海绵垫，同时在器械旁做好。在器械前后缺乏保护设施，不要跳跃。 3．跳高、跳远时，必须严格按体育老师的指导进行。跳跃前必须掘松沙坑并耙平，防止落地蹬伤或扭脚。背越式跳高，要备好厚度、宽度与长度符合要求的海绵垫，防止落地时受伤。 2014.9
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
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< 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。 小学体育课的安全常识 (一）学生不宜参加体育活动或剧烈运动的几个方面 1．对患有各种疾病的急性期学生，应当遵照医嘱服药和休息，停止参加体育活动。 2．患有先天性心脏病的学生，不能上体育课和参加体育竞赛。课外活动也要在体育教师指导下进行，参加运动量不大的保健活动。 3．患肝炎、肾炎、肺结核等刚病愈的学生，不能参加剧烈体育活动。 4．感冒发烧的学生也不宜参加体育锻炼。 5．饭后不宜立即参加剧烈运动。 （二）体育教学安全教育措施 1．体育教师必须加强运动技术指导和安全保护工作，要使学生知道每一项运动动作的技术要领，懂得锻炼和保护的方法以及可能发生的意外事故和应注意的事项。 2．体育教师要与医务人员密切使用，建立学生体格检查制度，对于有病与体弱的学生，必须在医生指导下才能进行适当的体育活动。 3．体育教师要和体育设备管理人员必须合理划分运动场地和设置警示标志。并根据具体情况规定运动秩序和规则。 4．学生上体育课，教师要指导他们做好准备和整理活动，避免肌肉、韧带拉伤，坚决杜绝“放羊式”体育课的出现。 5．学生上体育课必须着运动服装，穿运动鞋。不应穿带有口袋的制服，身上不要佩带金属徽章、别针、小刀和其它尖利或硬质物体，要穿运动服和无跟软底鞋。体育课中，如确需穿钉鞋时，必须得到体育教师的允许。 6．体育活动要严密组织，严格纪律。学生上体育课必须遵守纪律，听清教师关于课堂体育活动应注意的事项，记住安全要领，增强安全意识，防患于未然。要服从教师的安排和体育干部的调配，不做与该节课无关的活动。不得擅自进行教师没有布置的运动项目。 7．学生不得攀爬有关体育设施，如：篮球架等。 8．任课体育老师为安全责任人，负责上述体育活动的安全教育。（三）在体育课中使用体育器械应注意的方面 1．在进行单、双杠活动时，先检查器械是否完好，会不会晃动，必要时器械下面备好体操垫及做好保护。 2．在做跳箱、跳马、山羊等跳跃活动时，器械前放跳板，器械后放海绵垫，同时在器械旁做好。在器械前后缺乏保护设施，不要跳跃。 3．跳高、跳远时，必须严格按体育老师的指导进行。跳跃前必须掘松沙坑并耙平，防止落地蹬伤或扭脚。背越式跳高，要备好厚度、宽度与长度符合要求的海绵垫，防止落地时受伤。 带电粒子在电场中的“直线运动”（带详解） [例题1]（’07杭州）如图—1所示，匀强电场的方向跟竖直方向成α角。在电场中有一质量为m 、带电量为q 的 摆球，当摆线水平时，摆球处于静止。求： ⑴小球带何种电荷？摆线拉力的大小为多少？ ⑵当剪断摆线后，球的加速度为多少？ ⑶剪断摆线后经过时间t ，电场力对球做的功是多少？ [解析]⑴当摆球静止时，受重力、拉力和电场力等作用，如图—2所示。显然，小球带正电荷。由综合“依据”㈡，可得 ② mg qE ① mg T -----=----=α αcos tan ⑵同理，剪断细线后，球的水平方向的合力、加速度为 ③ g a ma mg -----==ααtan tan ⑶欲求剪断摆线后经过时间t ，电场力对球做的功，须先求球的位移。由“依据”㈡、㈦，可得 ⑤ qEs W ④ at s ---?=------= αsin 2 12 最后，联立②③④⑤式，即可求出以下结果 .t a n 2 1222αt mg W = [例题3]（高考模拟）如图—5所示,水平放置的两平行金属板A 、B 相距为d ，电容为C ，开始时两极板均不带电，A 板接地且中央有一小孔，先将带电液一滴一滴地从小孔正上方h 高处无初速地底下，设每滴液滴的质量为m ，电荷量为q,落到B 板后把电荷全部传给B 板。 ⑴第几滴液滴将在A 、B 间做匀速直线运动？ ⑵能够到达—板的液滴不会超过多少滴？ [解析]⑴首先，分析可知，液滴在场外只受重力作用做自由落体运动，在场内则还要受竖直向上的可变电场力作用。 假设第n 滴恰好在在A 、B 间做匀速直线运动，由“依据”㈠（二力平衡条件），可得 ①mg qE ----= 考虑到电容的电量、场强电势差关系以及电容定义，我们不难得 ②q n Q -----=)1( ③Cd Q d U E ---== 联立①②③式，即可求出 .12 +=q mgCd n 物理总复习：带电体在电场中的运动 【考纲要求】 1、知道带电体在电场中的运动特点； 2、会综合力学知识分析带电体在电场中的运动问题； 3、会用能量的观点处理带电体在电场中的运动问题。 【考点梳理】 考点、带电体在电场中的运动 要点诠释： 1、在复合场中的研究方法 （1）牛顿运动的定律+运动学公式 （2）能量方法：能量守恒定律和功能关系 动量方法：动量守恒定律和动量定理 2、电场中的功能关系： （1）只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变。 （2）只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变。 （3）除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。 （4）电场力做功的计算方法 ①由公式cos W Fl θ=计算，此公式只在匀强电场中使用，即cos W qEl θ=。 ②用公式AB AB W qU =计算，此公式适用于任何形式的静电场。 ③静电场中的动能定理：外力做的总功（包括电场力做的功）等于动能的变化。 由动能定理计算电场力做的功。 【典型例题】 类型一、带电物体在静电场和重力场的复合场中运动时的能量守恒 （1）带电物体只受重力和静电场力作用时，电势能、重力势能以及动能相互转化，总能 量守恒，即 +PG K P E E E +=电恒定值 （2）带电物体除受重力和静电场力作用外，如果还受到其它力的作用时，电势能、重力 势能以及动能之和发生变化，此变化量等于其它力的功，这类问题通常用动能定理来解决。 例1、如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一个正电荷在等势面U 3上时具有动能4 210J -?，它运动到等势面U 1时，速度为零，令U 2=0，那么该点电荷的电势能为5 410J -?时，其动能大小是多少？（设整个运动过程中只有电场力做功） 【思路点拨】（1）确定每两个等势面之间的电势能的差值，（2）根据零势面，确定电势能零点，这是同一个等势面；（3）根据有一个已知量的等势面（零势面）确定总能量，（4）所求任意点的某能量就等于总能量减去这点的一个已知能量。 【答案】5 610J -? 【解析】在静电场中运动的电荷，它的机械能和电势能之和保持不变，即能量守恒，由此出 带电粒子在电场中的运动 班级_________姓名_________ 一、带电粒子在电场中做偏转运动 1. 如图所示，在平行板电容器之间有匀强电场，一带电粒子（重力不计）以速度v 0垂直电场线射人电场，经过时间t l 穿越电场，粒子的动能由E k 增加到2E k ; 若这个带电粒子以速度3 2 v 0 垂直进人 该电场，经过时间t 2穿越电场。求： ( l ）带电粒子两次穿越电场的时间之比t 1：t 2; ( 2 ）带电粒子第二次穿出电场时的动能。 2.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 1 2mdv l eU at v y = = v 0 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 += += 3. 在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场．若将一个质量为m 、带正电电量q 的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为?37的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度0v 竖直向上抛出，求运动过程中（取8.037cos ,6.037sin =?=?） （1）小球受到的电场力的大小及方向； （2）小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U ． 解析： （1）根据题设条件，电场力大小 mg mg F e 4 3 37tan = ?= ① 电场力的方向向右 （2）小球沿竖直方向做初速为0v 的匀减速运动，到最高点的时间为t ，则： 00=-=gt v v y g v t 0 = ② 沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为x a g m F a e x 4 3 == ③ 图 ５带电粒子在电场中的运动教学设计
小学体育课的安全常识
带电粒子在电场中的直线运动.(附详细答案)
物理 带电体在电场中的运动 提高篇
带电粒子在电场中运动题目及答案