高中物理资料静电场中的动力学问题一、规律1.运动规律：匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、斜抛运动、简谐运动、运动的合成与分解、螺旋线运动的规律；2.动力学规律：牛顿运动定律、动量定理、动能定理、机械能守恒定律、功和能的关系、动量守恒定律、能量守恒定律。
（1）牛顿运动定律（牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律）（2）动量定理（单体的动量定理、系统的动量定理）（3）动能定理（单体的动能定理、系统的动能定理）（4）机械能守恒定律（单体的机械能守恒定律、系统的机械能守恒定律）（5）功和能的关系（重力做功与重力势能变化的关系、弹力做功与弹性势能变化的关系、电场力做功与电势能变化的关系、合外力做功与动能变化的关系、除了重力和弹力之外的其他力做功与机械能变化的关系、安培力做功与电能变化的关系）（6）动量守恒定律（7）能量守恒定律二、思路1.选择研究对象：物体或系统；2.进行运动过程分析和受力分析；3.根据运动特点和受力特点选择合适的运动规律和动力学规律列方程求解。
高中物理资料 模块一：动力学观点思路：1.选择研究对象：物体或系统；2.进行运动过程分析和受力分析；3.根据牛顿第二定律列动力学方程；根据运动特点列运动方程；4.联立方程求解。
例题1：如图所示，相距为d 的平行金属板A 、B 竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。
有一质量m 、电荷量q （q>0）的小物块在与金属板A 相距L 处静止。
若某一时刻在金属板A 、B 间加一电压32AB mgd U q μ=-，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为2q -，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。
已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为μ，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。
则：（1）小物块与金属板A 碰撞前瞬间的速度大小是多少？（2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？高中物理资料例题2：有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。
如图10-3-12所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。
设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点。
已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α<<1）。
不计带电小球对极板间匀强电场的影响。
重力加速度为g。
（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。
求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。
例题3：一水平放置的平行板电容器置于真空中，开始时两极板的匀电场的场强大小为E1，这时一带电粒子在电场的正中处于平衡状态。
现将两极板间的场强大小由E1突然增大到E2，但保持原来的方向不变，持续一段时间后，突然将电场反向，而保持场强的大小E2不变，再持续一段同样时间后，带电粒子恰好回到最初的位置，已知在整个过程中，粒子并不与极板相碰，求场强E1的值。
高中物理资料例题4：真空中存在空间范围足够大、水平向右的匀强电场.在电场中将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球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v0竖直向上抛出。
求运动过程中：（1）小球受到的电场力的大小及方向；（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量；（3）定性分析小球达最小动量时, 小球速度方向与竖直方向的夹角,说明理由.例题5：如图10-3-14所示，在水平方向的匀强电场中，用长为l的绝缘细线，拴一质量为m带电量为q的小球，线的上端固定，开始时连线带球拉成水平，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时的速度恰好为零.问：(1)匀强电场的电场强度大小.(2)小球的最大速度.(3)小球的速度最大时对细线的拉力.图10-3-14高中物理资料模块二：动量观点思路：1.选择研究对象：物体或系统；2.进行运动过程分析和受力分析；3.根据动量定理或动量守恒定律列方程；根据动能定理、功能关系、能量守恒定律列方程；4.联立方程求解。
例题6：如下图10-3-11所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上．平行板电容器板间距离为d ，电容为C ．右极板有一个小孔，通过小孔有一长为d 23的绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M ．给电容器充入电荷量Q 后，有一质量为m 、带电荷量＋q 的环套在杆上以某一初速度0v 对准小孔向左运动（M ＝3m ）．设带电环不影响电容器板间电场的分布，电容器外部电场忽略不计．带电环进入电容器后距左板最小距离为d 21，试求： （1）带电环与左极板间相距最近时的速度；（2）若取左板电势能为零，当环距左板最近时环的电势能；（3）带电环受绝缘杆的摩擦力．图10-3-11高中物理资料例题7：如图（a ）所示，在光滑绝缘水平面的AB 区域内存在水平向右的电场，电场强度E 随时间的变化如图（b ）所示.不带电的绝缘小球P 2静止在O 点.t =0时，带正电的小球P 1以速度v 0从A 点进入AB 区域，随后与P 2发生正碰后反弹，反弹速度大小是碰前的23倍，P 1的质量为m 1，带电量为q ，P 2的质量m 2=5m 1,A 、O 间距为L 0，O 、B 间距043L L =.已知0002010,32v v L T L m qE ==. （1）求碰撞后小球P 1向左运动的最大距离及所需时间.（2）讨论两球能否在OB 区间内再次发生碰撞.高中物理资料例题8：如图所示，竖直固定的光滑绝缘的直圆筒底部放置一场源A ，其电荷量Q = ＋4×10－3 C ，场源电荷A 形成的电场中各点的电势表达式为rQ k U =，其中k 为静电力恒量，r 为空间某点到A 的距离．有一个质量为m = 0.1 kg 的带正电小球B ，B 球与A 球间的距离为a = 0.4 m ，此时小球B 处于平衡状态，且小球B 在场源A 形成的电场中具有的电势能表达式为r Qqk =ε，其中r 为q 与Q 之间的距离。
有一质量也为m 的不带电绝缘小球C从距离B 的上方H = 0.8 m 处自由下落，落在小球B 上立刻也小球B 粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，它们向上运动到达的最高点P 。
（取g = 10 m/s 2，k = 9×109 N·m 2/C 2），求：（1）小球C 与小球B 碰撞后的速度为多少？（2）小球B 的带电量q 为多少？（3）P 点与小球A 之间的距离为多大？（4）当小球B 和C 一起向下运动与场源A 距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？高中物理资料模块三：能量的观点思路：1.选择研究对象：物体或系统；2.进行运动过程分析和受力分析；3.根据动能定理、能量守恒定律、功能关系列方程；4.联立方程求解。
例题9：一匀强电场，场强方向是水平的（如右图）。
一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动。
求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差。
例题10：如图所示，质量为m，电量为＋ｑ的小球从距地面一定高度的Ｏ点，以初速度ｖ0沿着水平方向抛出，已知在小球运动的区域内，存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场，如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的，且已知小球飞行的水平距离为L，重力加速度为g。
求（１）电场强度E为多大？（２）小球落地点A与抛出点O之间的电势差为多大？（３）小球落地时的动能多大？高中物理资料例题11：有三根长度皆为l ＝1.00 m 的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的 O 点，另一端分别挂有质量皆为m ＝1.00×10－2 kg 的带电小球A 和B ，它们的电量分别为－q 和＋q ，q ＝1.00×10－7C 。
A 、B 之间用第三根线连接起来。
空间中存在大小为E ＝1.00×106N/C 的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时 A 、B 球的位置如图10-2-13所示。
现将O 、B 之间的线烧断，由于有空气阻力，A 、B 球最后会达到新的平衡位置。
求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少。
（不计两带电小球间相互作用的静电力）例题12：如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E 、方向沿斜面向下的匀强电场中。
一劲度系数为k 的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。
一质量为m 、带电量为q （q>0）的滑块从距离弹簧上端为s 0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g 。
图10-2-13高中物理资料模块四：带电粒子在匀强电场中的偏转问题思路：1.选择研究对象：带电粒子；2.进行运动过程分析和受力分析；3.根据牛顿第二定律列动力学方程；根据类平抛的规律列运动方程；4.联立方程求解。
例题13：(电偏转的应用) 图10-3-15 中B为电源，电动势ε=27V，内阻不计。
固定电阻R1＝500Ω，R2为光敏电阻。
C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1＝8.0×10－2m，两极板的间距d=1.0×10－2m。
S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m。
P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA′轴转动。
当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。
有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0×106m/s连续不断地射入C。
已知电子电量e=1.6×10－19C，电子质量m=9×10－31kg。
忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。
假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变。
图10-3-15（1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离y。
（计算结果保留二位有效数字）。
（2）设转盘按图1中箭头方向匀速转动，第3秒转一圈。
取光束照在a、b分界处时t＝0，试在图2给出的从标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0～6s 间）。