高中物理模型组合讲解——带电粒子在电场中的运动模型


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[模型概述]带电粒子在电场中的运动也是每年高考中的热点问题,具体来讲有电场对带电粒子的加速(减速),涉及内容有力、能、电、图象等各部分知识,主要考查学生的综合能力。 [模型讲解]例. 在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为 、质量为 的物体在光滑水平面上沿着x轴做直线运动,其位移与时间的关系是 ,式中x以米为单位,t的单位为秒。从开始运动到5s末物体所经过的路程为________m,克服电场力所做的功为________J。解析:由位移的关系式 可知 。,所以 ,即物体沿x轴方向做匀减速直线运动设从开始运动到速度为零的时间为 ,则 故 , 第5s内物体开始反向以 的加速度做匀加速直线运动因此开始5s内的路程为 ,5s末的速度 克服电场力做功点评:解答本题的关键是从位移与时间的关系式中找出物体的初速度和加速度,分析出物体运动4s速度减为零并反向运动,弄清位移与路程的联系和区别。 [模型要点]力和运动的关系——牛顿第二定律根据带电粒子受到的力,用牛顿第二定律找出加速度,结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等物理量。这条思路通常适用于受恒力作用下的匀变速曲线运动。功和能的关系——动能定理根据力对带电粒子所做的功W及动能定理,从带电粒子运动的全过程中能的转化角度,研究带电粒子的速度变化、经历的位移等,这条思路通常适用于非均匀或均匀变化的磁场,特别适用于非均匀变化的磁常 
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