第4講、帶電粒子在電場中的運動

1、專題三專題三電容帶電粒子在電場中的運動電容帶電粒子在電場中的運動 一、靜電屏蔽一、靜電屏蔽1靜電感應靜電感應在電場中的導體，內(nèi)部的自由電子受到電場力作用，在電場中的導體，內(nèi)部的自由電子受到電場力作用，將向電場反方向做將向電場反方向做 ，結(jié)果使導體兩端同時，結(jié)果使導體兩端同時分別出現(xiàn)分別出現(xiàn) 的異種電荷的現(xiàn)象的異種電荷的現(xiàn)象2.靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)(1)概念：導體中概念：導體中(包括表面包括表面)沒有電荷的沒有電荷的 的的狀態(tài)狀態(tài)(2)特點特點導體內(nèi)部的導體內(nèi)部的 處處為零，即處處為零，即E內(nèi)內(nèi)0.定向移動定向移動等量等量定向移動定向移動場強場強整個導體是一個整個導體是一個 體，導體表面是一

2、個體，導體表面是一個 面面導體表面上任一點的場強方向與該處表面導體表面上任一點的場強方向與該處表面 帶電導體凈電荷只分布在帶電導體凈電荷只分布在 上上 3.靜電屏蔽靜電屏蔽處于靜電平衡狀態(tài)的導體，處于靜電平衡狀態(tài)的導體， 不再受外不再受外部電場的影響部電場的影響等勢等勢等勢等勢垂直垂直外表面外表面內(nèi)部區(qū)域內(nèi)部區(qū)域二、電容器與電容二、電容器與電容1.電容器電容器(1)組成：兩個彼此組成：兩個彼此 且又且又 的導體的導體(2)帶電量：一個極板所帶電量的帶電量：一個極板所帶電量的 (3)充、放電充、放電充電：充電：把電容器接在電源上后，電容器兩個極板分別帶上等量把電容器接在電源上后，電容器兩個極板分

3、別帶上等量的的 電荷的過程充電后，兩極板間有電荷的過程充電后，兩極板間有 存在，電存在，電容器儲存容器儲存 充電時，電流充電時，電流 正極正極絕緣絕緣相互靠近相互靠近絕對值絕對值異種異種電場電場電能電能流入流入放電：放電：用導線將充電后的電容器的兩極板接通，極板上電荷用導線將充電后的電容器的兩極板接通，極板上電荷 的過程放電后的兩極板間不再有電場，電場能轉(zhuǎn)的過程放電后的兩極板間不再有電場，電場能轉(zhuǎn)化為化為 的能量放電時，電流的能量放電時，電流 正極正極 2.電容電容(1)定義：定義：電容器所帶的電容器所帶的 與電容器兩極板間的與電容器兩極板間的 的比的比值值(2)意義：表示電容器容納電荷意義：

4、表示電容器容納電荷 的物理量的物理量(3)定義式：定義式： .(4)單位：單位：1法拉法拉(F) 微法微法(F) 皮法皮法(pF)中和中和其他形式其他形式流出流出電荷量電荷量Q電勢差電勢差U本領(lǐng)本領(lǐng)1061012 3.平行板電容器的電容平行板電容器的電容(1)決定因素：決定因素：平行板電容器的電容平行板電容器的電容C跟板間電介質(zhì)的介電常數(shù)跟板間電介質(zhì)的介電常數(shù)成成 ，跟正對面積，跟正對面積S成成 ，跟極板間的距離，跟極板間的距離d成成 (2)決定式：決定式： .(3)熟記兩點：熟記兩點：保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間 不不變變充電后斷開電源，則電容

5、器的充電后斷開電源，則電容器的 不變不變正比正比正比正比反比反比電勢差電勢差(電壓電壓)帶電量帶電量三、帶電粒子在電場中的加速三、帶電粒子在電場中的加速 運動性質(zhì)運動性質(zhì) 帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場中，帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場中，受到的電場力方向與運動方向受到的電場力方向與運動方向 ，做做 運動運動四、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)四、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn) 1.運動性質(zhì)運動性質(zhì) 不計重力的帶電粒子以速度不計重力的帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入垂直于電場線方向飛入勻強電場時，受到勻強電場時，受到 、與初速度方向垂直的電場、與初速度方向垂直的電場力作用而做力

6、作用而做 運動運動(類平拋運動類平拋運動)在同一直線上在同一直線上勻變速直線勻變速直線恒定的恒定的勻變速曲線勻變速曲線2示波器原理示波器原理(1)示波器是用來觀察示波器是用來觀察 隨時間變化情況的儀隨時間變化情況的儀器，其核心部件是器，其核心部件是 (2)示波管的構(gòu)造：示波管的構(gòu)造： 、偏轉(zhuǎn)電極、偏轉(zhuǎn)電極、 (3)工作原理工作原理(如下圖所示如下圖所示)利用帶電粒子在電場中的利用帶電粒子在電場中的 和和 的運動規(guī)律的運動規(guī)律電信號電信號示波管示波管電子槍電子槍熒光屏熒光屏加速加速偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(4)如果在偏轉(zhuǎn)電極如果在偏轉(zhuǎn)電極XX和和YY之間都沒有加電壓，則電之間都沒有加電壓，則電子槍射出的電子沿子

7、槍射出的電子沿 傳播，打在熒光屏傳播，打在熒光屏 ，在那里，在那里產(chǎn)生一個亮斑產(chǎn)生一個亮斑(5)信號電壓：信號電壓：YY所加的待測信號的電壓所加的待測信號的電壓掃描電壓：掃描電壓：XX上機器自身的鋸齒形電壓若所加信號上機器自身的鋸齒形電壓若所加信號電壓和掃描電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測信電壓和掃描電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測信號隨時間變化的號隨時間變化的 直線直線中心中心圖象圖象(6)如果同時在如果同時在XX間再加一特殊的周期性變化的電壓即間再加一特殊的周期性變化的電壓即掃描電壓如圖掃描電壓如圖(a)所示，則在熒光屏上顯示出所示，則在熒光屏上顯示出 曲線如曲線如圖圖(b

8、)所示所示 重點辨析重點辨析示波管中的兩偏轉(zhuǎn)電極示波管中的兩偏轉(zhuǎn)電極XX與與YY工作原理是相同的，工作原理是相同的，但他們的作用是控制帶電粒子在兩個相互垂直的方向上的偏但他們的作用是控制帶電粒子在兩個相互垂直的方向上的偏轉(zhuǎn)，要務必理清轉(zhuǎn)，要務必理清.正弦正弦方法規(guī)律方法規(guī)律歸納歸納3電容式傳感器電容式傳感器平行板電容器的電容平行板電容器的電容C決定于決定于S、d、這幾個因素，如這幾個因素，如果某一物理量果某一物理量(如角度如角度、位移、位移s、深度、深度h等等)的變化能引起上述的變化能引起上述某個因素的變化，從而引起電容的變化，那么，通過測定電某個因素的變化，從而引起電容的變化，那么，通過測定

9、電容器的電容就可以確定某一物理量的變化，作這種用途的電容器的電容就可以確定某一物理量的變化，作這種用途的電容器稱為電容式傳感器容器稱為電容式傳感器二、帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)二、帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)1.受力分析時的兩個注意受力分析時的兩個注意(1)重力是否忽略重力是否忽略微觀粒子：如電子、質(zhì)子、微觀粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，除有說粒子、離子等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力宏觀物體：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說宏觀物體：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力明或有明確的暗示以外，一

10、般都不能忽略重力(2)電場力的分析電場力的分析電場力的大小和方向不僅跟場強的大小和方向有關(guān)，電場力的大小和方向不僅跟場強的大小和方向有關(guān)，還與帶電粒子的電量和電性有關(guān)；還與帶電粒子的電量和電性有關(guān)；在勻強電場中，同一帶電粒子所受的電場力是恒在勻強電場中，同一帶電粒子所受的電場力是恒力力在非勻強電場中，同一帶電粒子在不同位置所受的在非勻強電場中，同一帶電粒子在不同位置所受的電場力的大小和方向都可能不相同電場力的大小和方向都可能不相同2.兩類題型的基本特點兩類題型的基本特點(1)帶電粒子在電場中的加速，一般可應用動能定理，帶電粒子在電場中的加速，一般可應用動能定理，也可應用牛頓第二定律應用動能定理

11、時，對非勻強電場同也可應用牛頓第二定律應用動能定理時，對非勻強電場同樣適用樣適用(2)帶電粒子類平拋運動的處理方法和平拋運動相似，帶電粒子類平拋運動的處理方法和平拋運動相似，一般分解為垂直電場方向和沿電場方向的兩個分運動一般分解為垂直電場方向和沿電場方向的兩個分運動(2)若不同的帶電粒子是從靜止經(jīng)同一加速電壓若不同的帶電粒子是從靜止經(jīng)同一加速電壓U0加速加速后進入偏轉(zhuǎn)電場的，則由和，得：后進入偏轉(zhuǎn)電場的，則由和，得： 由式可知，粒子的偏轉(zhuǎn)角和偏距與粒子的由式可知，粒子的偏轉(zhuǎn)角和偏距與粒子的q、m無無關(guān)，僅決定于加速電場和偏轉(zhuǎn)電場即不同的帶電粒子從靜關(guān)，僅決定于加速電場和偏轉(zhuǎn)電場即不同的帶電粒子

12、從靜止經(jīng)過同一電場加速后進入同一偏轉(zhuǎn)電場，它們在電場中的止經(jīng)過同一電場加速后進入同一偏轉(zhuǎn)電場，它們在電場中的偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)距離總是相同的偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)距離總是相同的 特別提醒特別提醒加速、偏轉(zhuǎn)中的一系列表達式并非規(guī)律公式，只是特加速、偏轉(zhuǎn)中的一系列表達式并非規(guī)律公式，只是特定題意下的結(jié)果表達式而已，切忌盲目生搬硬套，具體問題定題意下的結(jié)果表達式而已，切忌盲目生搬硬套，具體問題要結(jié)合力學規(guī)律、方法去分析、解答要結(jié)合力學規(guī)律、方法去分析、解答.帶電粒子在復合場中的運動帶電粒子在復合場中的運動1.復合場有多種情況：重力場、電場、磁場兩兩組合，復合場有多種情況：重力場、電場、磁場兩兩組合，或三場均有，

13、這里我們研究的是最基本的重力場與勻強電場或三場均有，這里我們研究的是最基本的重力場與勻強電場的復合場情況的復合場情況2.處理方法處理方法受力分析、運動分析是根本，選用恰當規(guī)律解答是關(guān)受力分析、運動分析是根本，選用恰當規(guī)律解答是關(guān)鍵，由于重力與勻強電場力都是恒力，因此又有兩種不同的鍵，由于重力與勻強電場力都是恒力，因此又有兩種不同的方法方法(1)正交分解法正交分解法理論依據(jù)：根據(jù)力的獨立作用原理，可將復雜的運理論依據(jù)：根據(jù)力的獨立作用原理，可將復雜的運動分解為兩個互相正交的方向上的比較簡單的直線運動動分解為兩個互相正交的方向上的比較簡單的直線運動(直直線運動規(guī)律便于把握線運動規(guī)律便于把握)，根據(jù)

14、分運動、合運動的等時性等特，根據(jù)分運動、合運動的等時性等特點可具體解答點可具體解答適用情況：受力上看往往只受重力、電場力，且二適用情況：受力上看往往只受重力、電場力，且二力垂直，運動上則往往是勻變速運動力垂直，運動上則往往是勻變速運動(直線或曲線直線或曲線)(2)等效等效“重力重力”法法(即等效場即等效場)理論依據(jù)：重力、電場力皆為恒力，二者可疊加，理論依據(jù)：重力、電場力皆為恒力，二者可疊加，矢量合成，等效為一復合場力矢量合成，等效為一復合場力適用情況：受力上看，重力、電場力可垂直，亦可適用情況：受力上看，重力、電場力可垂直，亦可不垂直，還可受其他作用力，運動上勻變速可，非勻變速亦不垂直，還可

15、受其他作用力，運動上勻變速可，非勻變速亦可，特適于圓周運動情況可，特適于圓周運動情況 特別提醒特別提醒正交分解法、等效正交分解法、等效“重力重力”法并不是對所有問題都適法并不是對所有問題都適用，有的可能只是其中一種更方便，有的某一方法可能根本用，有的可能只是其中一種更方便，有的某一方法可能根本無法進行，總之，具體問題要具體去把握無法進行，總之，具體問題要具體去把握.5粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時，就好像從極板間粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時，就好像從極板間l/2處沿處沿直線射出，利用幾何關(guān)系，可靈活求解偏移問題直線射出，利用幾何關(guān)系，可靈活求解偏移問題 ()6在力電綜合題中，對電子、質(zhì)子、粒子等常忽略重在力

16、電綜合題中，對電子、質(zhì)子、粒子等常忽略重力，而對液滴、小球、塵埃等常需考慮重力力，而對液滴、小球、塵埃等常需考慮重力()請在走過的請在走過的“思維誤區(qū)思維誤區(qū)”后打后打“！”1誤認為由誤認為由 判斷，判斷，C與與Q、U有關(guān)有關(guān)()2分析電容器的動態(tài)變化時，審題不細心，分不清是分析電容器的動態(tài)變化時，審題不細心，分不清是U不變還是不變還是Q不變不變()3易認為電容器就是電容，也常認為電容器所帶電荷易認為電容器就是電容，也常認為電容器所帶電荷量為兩極板所帶電荷量的絕對值的和量為兩極板所帶電荷量的絕對值的和 ()4易混淆位移偏角和速度偏角易混淆位移偏角和速度偏角 ()5解決帶電粒子在電場中的運動問題

17、時，對粒子的受解決帶電粒子在電場中的運動問題時，對粒子的受力情況及運動情況分析不清晰，或不能根據(jù)運動特點靈活選力情況及運動情況分析不清晰，或不能根據(jù)運動特點靈活選擇動力學規(guī)律求解擇動力學規(guī)律求解 ()6當帶電粒子在非勻強電場中加速或偏轉(zhuǎn)時做變加速當帶電粒子在非勻強電場中加速或偏轉(zhuǎn)時做變加速運動，常盲目套用力學規(guī)律求解、分析運動，常盲目套用力學規(guī)律求解、分析()真題典例真題典例探究探究題型題型1電容動態(tài)分析問題電容動態(tài)分析問題【例例1】如圖所示，平行板電容器如圖所示，平行板電容器A、B板與電源正、板與電源正、負極相連，電容器中有一固定點負極相連，電容器中有一固定點P.下列說法正確的是下列說法正確

18、的是()A閉合閉合K給電容器充電，然后斷開給電容器充電，然后斷開K，并向下移動，并向下移動A板，板，P點電場強度不變，如取點電場強度不變，如取A板電勢為零，則板電勢為零，則P點電勢升高點電勢升高B閉合閉合K，并向下移動，并向下移動A板，板，P點電場強度不變，如取點電場強度不變，如取A板電勢為零，板電勢為零，P點電勢降低點電勢降低C閉合閉合K，給電容器充電，然后斷開，給電容器充電，然后斷開K，并向上移動，并向上移動B板，板，P點電場強度不變，如取點電場強度不變，如取B板電勢為零，則板電勢為零，則P點電勢升點電勢升高高D閉合閉合K，并向上移動，并向上移動B板，板，P點電場強度變大，如取點電場強度變

19、大，如取B點電勢為零，點電勢為零，P點電勢降低點電勢降低(2)閉合閉合K，電容器上電壓恒定，電容器上電壓恒定，A向下移動或向下移動或B向上移向上移動，動，P點場強如何變化？點場強如何變化？答答 由于由于U一定，一定， 所以所以P點場強變大點場強變大(3)充電后，斷開充電后，斷開K，A向下移動或向下移動或B向上移動，分別取向上移動，分別取A或或B電勢為零，電勢為零，P點電勢如何變化？點電勢如何變化？答答 充電后再斷開充電后再斷開K，當，當A向下移動時，向下移動時，E不變，不變，|UAP|Ed，所以，所以|UAP|變小，由于變小，由于P為負值，為負值，|P|變小，所以變小，所以P變變大當大當B向上

20、移動時，向上移動時，E不變，不變，|UBP|Ed，所以，所以|UBP|變小，變小，由于由于P為正值，為正值，P變小變小(4)閉合閉合K，A向下移動或向下移動或B向上移動，分別取向上移動，分別取A或或B電勢電勢為零，為零，P點電勢如何變化？點電勢如何變化？答答 閉合閉合K后，當后，當A向下移動時，向下移動時，E增大，增大，|UBP|EdBP增增大，大，|UAP|UAB|UPB|，故，故|UAP|變小，變小，UAPAP，即，即P0UAP，P為負值，為負值，|P|變小，即變小，即P變大當變大當B向上移動時，向上移動時，E增大，增大，|UAP|EdAP增大，增大，|UBP|UAB|UAP|，故，故|U

21、BP|變小，變小，P為正值，為正值，|P|變小，即變小，即P變小變小【答案答案】AD 思維拓展思維拓展當當K閉合時，向下移動閉合時，向下移動A板，取板，取B板為零電勢，板為零電勢，P點電勢點電勢如何變化？充電后再斷開如何變化？充電后再斷開K呢？呢？【答案答案】閉合閉合K時，時，P變大；充電后斷開變大；充電后斷開K，P不不變變(5)由由FqE分析電場中的點電荷受力變化，進一步分分析電場中的點電荷受力變化，進一步分析其運動狀態(tài)析其運動狀態(tài)(6)選定某一極板為零電勢，用選定某一極板為零電勢，用UEd計算場中某點計算場中某點的電勢以及判斷其變化，其中的電勢以及判斷其變化，其中d為該點到零電勢極板的垂直

22、為該點到零電勢極板的垂直距離，當該點垂直指向零電勢極板的方向與電場方向相同時距離，當該點垂直指向零電勢極板的方向與電場方向相同時取取“”，反之取，反之取“”進一步判斷場中任意兩點間的電進一步判斷場中任意兩點間的電勢差勢差Uabab，由，由Eq確定點電荷確定點電荷q在該點的電勢能在該點的電勢能E的的變化，此時要注意變化，此時要注意E、q和和都有正負之分都有正負之分【備選例題備選例題1】(2009福建理綜福建理綜)如圖所示，平行板電如圖所示，平行板電容器與電動勢為容器與電動勢為E的直流電源的直流電源(內(nèi)阻不計內(nèi)阻不計)連接，下極板接連接，下極板接地一帶電油滴位于電容器中的地一帶電油滴位于電容器中的

23、P點且恰好處于平衡狀點且恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離態(tài)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離()A. 帶電油滴將沿豎直方向向上運動帶電油滴將沿豎直方向向上運動 B. P點的電勢將降低點的電勢將降低C. 帶電油滴的電勢能將減小帶電油滴的電勢能將減小D. 若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大【答案答案】B題型題型2圓周運動、動能定理相關(guān)知識與電場相結(jié)合的圓周運動、動能定理相關(guān)知識與電場相結(jié)合的問題問題【例例2】如圖所示，在方向豎如圖所示，在方向豎 直向下的勻強電場中，直向下的勻強電場中，一絕緣輕細線一端固定于一絕緣輕

24、細線一端固定于O點，另一端系一帶正電的小球在點，另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動小球的電荷量為豎直平面內(nèi)做圓周運動小球的電荷量為q，質(zhì)量為，質(zhì)量為m，絕緣，絕緣細線長為細線長為L，電場的場強為，電場的場強為E.若帶電小球恰好能通過最高點若帶電小球恰好能通過最高點A，則在則在A點時小球的速度點時小球的速度v1為多大？小球運動到最低點為多大？小球運動到最低點B時的速時的速度度v2為多大？運動到為多大？運動到B點時細線對小球的拉力為多大？點時細線對小球的拉力為多大？【解析解析】(1)小球分別受到哪幾個力的作用？各力做小球分別受到哪幾個力的作用？各力做功的特點是什么？功的特點是什么？答答

25、小球一共受到重力、電場力及細線拉力三個力的作小球一共受到重力、電場力及細線拉力三個力的作用其中細線拉力始終與運動方向垂直，不做功；重力和電用其中細線拉力始終與運動方向垂直，不做功；重力和電場力均為恒力，做功只與初、末位置有關(guān)，與過程無關(guān)場力均為恒力，做功只與初、末位置有關(guān)，與過程無關(guān)(2)小球是做勻速圓周運動還是變速圓周運動？小球是做勻速圓周運動還是變速圓周運動？答答 由于拉力不做功，重力與電場力是恒力，且合力不由于拉力不做功，重力與電場力是恒力，且合力不為零，所以小球是做變速圓周運動為零，所以小球是做變速圓周運動(3)此題的突破口在哪里？如何求小球在此題的突破口在哪里？如何求小球在A點的速率

26、？點的速率？答答 此題的突破口是此題的突破口是“帶電小球恰能通過最高點帶電小球恰能通過最高點A”也也就是說小球在就是說小球在A點所需要的向心力剛好等于重力與電場力的點所需要的向心力剛好等于重力與電場力的合力，而細線拉力合力，而細線拉力TA為零為零在在A點對小球作受力分析，利用牛頓第二定律及向心加點對小球作受力分析，利用牛頓第二定律及向心加速度公式求解速度公式求解(4)如何求小球運動到最低點如何求小球運動到最低點B的速率？的速率？答答 對對A點到點到B點這一過程用動能定理求解點這一過程用動能定理求解 思維拓展思維拓展如果要使該小球能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，分如果要使該小球能在豎直平面內(nèi)做勻速

27、圓周運動，分析所加勻強電場的大小及方向析所加勻強電場的大小及方向【答案答案】要使小球做勻速圓周運動，小球所受合外要使小球做勻速圓周運動，小球所受合外力就必須全部提供向心力，即合外力的大小始終不變，方向力就必須全部提供向心力，即合外力的大小始終不變，方向時刻指向圓心，始終不做功時刻指向圓心，始終不做功如右圖所示重力和電場力均是恒力，方向始終不變，如右圖所示重力和電場力均是恒力，方向始終不變，如果二者的合力不為零，就一定要改變小球的速度大小，所如果二者的合力不為零，就一定要改變小球的速度大小，所以二者的合力只能為零因此電場力的大小應與重力相等，以二者的合力只能為零因此電場力的大小應與重力相等，方向

28、相反，即豎直向上方向相反，即豎直向上【方法歸納方法歸納】重力場與電場的復合場問題，通過考重力場與電場的復合場問題，通過考查平衡、動能定理和圓周運動知識，考查學生的等效類比能查平衡、動能定理和圓周運動知識，考查學生的等效類比能力和知識遷移能力解題時，充分運用有關(guān)力學規(guī)律，結(jié)合力和知識遷移能力解題時，充分運用有關(guān)力學規(guī)律，結(jié)合電場知識分析求解電場知識分析求解【備選例題備選例題2】半徑為半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m，帶正電的珠子，空間存在水平，帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強電場，如圖所示珠子所受靜電力是其重力的向右的

29、勻強電場，如圖所示珠子所受靜電力是其重力的 倍，將珠子從環(huán)上最低位置倍，將珠子從環(huán)上最低位置A點由靜止釋放，則：點由靜止釋放，則：(1)珠子所能獲得的最大動能是多少？珠子所能獲得的最大動能是多少？(2)珠子對圓環(huán)的最大壓力是多少？珠子對圓環(huán)的最大壓力是多少？題型題型3帶電粒子在交變電場中的運動帶電粒子在交變電場中的運動【例例3】在空間有一正方向水平向右、大小按如圖所在空間有一正方向水平向右、大小按如圖所示的圖線變化的電場，位于電場中示的圖線變化的電場，位于電場中A點的電子在點的電子在t0時速度時速度為零，在為零，在t1 s時，電子離開時，電子離開A點的距離為點的距離為s，那么在，那么在t2 s

30、時，時，電子將處在距電子將處在距A點多遠的位置？點多遠的位置？【解析解析】(1)從圖象可以觀察出電場有何特點？電子所從圖象可以觀察出電場有何特點？電子所受電場力有何特點？受電場力有何特點？答答 由于電場的大小不變，方向隨時間周期性變化，因此由于電場的大小不變，方向隨時間周期性變化，因此根據(jù)根據(jù)FqE知電子所受合外力即電場力也是大小不變，方向隨知電子所受合外力即電場力也是大小不變，方向隨時間周期性變化時間周期性變化(2)電子具體做怎樣的運動？電子具體做怎樣的運動？答答 由于電子初速度為零，且所受合外力大小不變，方向由于電子初速度為零，且所受合外力大小不變，方向每半個周期變化一每半個周期變化一處處