专题四 电场和磁场第 1 讲带电物体在电场中的运动一、电场强度 1.定义式:E=Fq(适用于任何电场) 2.决定式 (1)E=kQr2(适用于真空中点电荷电场) (2)E=Ud(适用于匀强电场) (3)E= QCd(适用于平行板电容器) 二、电场中功能关系的理解和应用1 .如果只有电场力做功,动能 (Ek) 和电势能 (Ep) 的总和守恒,则(1)ΔEp =- ΔEk.(2) 电场力做正功,电势能减小,动能增加.(3) 电场力做负功,电势能增大,动能减小.2 .除了电场力之外的其他力做功,动能和电势能的总和发生变化:(1) 若除电场力之外其他力做正功,动能和电势能之和变大.(2) 若除电场力之外其他力做负功,动能和电势能之和减小.3 .如果只有电场力和重力做功则电势能和机械能之和保持不变.二、带电粒子的运动 1.加速 (1)匀强电场中,v0 与 E 平行时,可用牛顿第二定律和运动学公式求,基本方程:a=Eq/m,E=U/d,v2-v20=2as. (2)非匀强电场中,用功能关系求解 qU=12mv2-12mv20. 2.偏转 (1)处理方法:用运动的合成和分解的思想处理,即沿 v0 方向的匀速直线运动和垂直于 v0 方向的匀加速直线运动. (2)偏转规律: 偏转位移:y= qU2md( xv0)2 ――→x=L y= qUL22mdv20 偏转角:tan φ=vyv0= qUxmdv20 ――→x=L tan φ=qULmdv20 三、平行板电容器的动态问题分析 1.动态变化的两种基本情况 (1)电容器两极板间电势差 U 保持不变(与恒压电源连接).改变板间距离 d 和正对面积 S. (2)电容器的带电荷量 Q 保持不变(与电源断开,无放电回路),改变板间距离 d 和正对面积 S. 2.讨论的依据 (1)平行板电容器的电容的公式:C= εrS4πkd. (2)平行板电容器内部是匀强电场 E=Ud. (3)电容器所带电荷量 Q=CU. [思维警示] 对平行板电容器,由 C=QU、C= εrS4πkd和 U=Ed 可得出:E=4πkQεrS ,由这个式子可得出,当两极板所带电荷量不变时,板间场强 E与板间距离变化情况无关,这是动态问题分析时经常使用的结论. 四、带电粒子在电场中运动问题的分析方法1 .三种基本思路(1) 解决电场中带电体的运动问题可以结合三大观点:动力学观点、动量观点、能量观点.(2) 三大思路的选用① 当带电粒子在电场中做匀变速直线运动时,一般用力的观点来处理 ( 即用牛顿定律结合运动学公式 ) ;② 当带电粒子在电场中做类平抛运动时,用运动的合成和分解的方法来处理;③ 当带电粒子在电场中...