习题课带电粒子在复合场中的运动

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1、习题课　带电粒子在复合场中的运动第一章　静电场知识检索带电粒子在复合场中的运动，综合了静电场和力学的知识．解决这类问题有两种观点：一是动力学观点，二是能量观点．分析此类问题时，一般先受力分析，然后再分析运动状态和运动过程(平衡/加速；直线/曲线)，最后再恰当地选用规律求解．按带电粒子在电场中的运动轨迹可分为以下几种情况：①直线运动；②类平抛运动；③圆周运动典题示例例1一个带正电的粒子，从A点射入水平方向的匀强电场中，粒子沿直线AB运动，如图所示．已知AB与电场线夹角θ＝30°，带电粒子的质量m＝1.0×10－7kg，电荷量q＝1.0×10－10C，A、B相距L＝20cm.(取g＝10m/s

2、2，结果保留两位有效数字)求：(1)粒子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)要使粒子从A点运动到B点，粒子射入电场时的最小速度是多少？【答案】见解析(2013·湖北黄冈中学高二月考)两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m＝5×10－6kg的带电粒子，以v0＝2m/s的水平速度从两板正中位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离为d＝4cm，板长L＝10cm.(g取10m/s2)(1)当A、B间的电压UAB＝1000V时，粒子恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量和电性．(2)令B板接地，欲使该粒子射出偏转电场，求A板所加电势φA的范围．例2【解析】

3、(1)当UAB＝1000V时，重力跟电场力平衡，微粒沿初速度方向做匀速直线运动，由qUAB/d＝mg得：q＝mgd/UAB＝2×10－9C．因重力方向竖直向下，故电场力方向必须竖直向上．又场强方向竖直向下(UAB>0)，所以微粒带负电．【思路点拨】本题中平行极板水平放置，研究对象是带电微粒，根据这两点考虑带电粒子的重力．(2)当qE>mg时，带电微粒向上偏．设微粒恰好从上板右边缘飞出时A板电势为φ1，因φB＝0，所以UAB＝φ1.此时，微粒在水平方向做匀速运动，在竖直方向受重力和电场力作用，由牛顿第二定律：【答案】(1)－2×10－9C(2)600V<φA<2600V例3【规律总结】解决这

4、类问题的基本方法和力学中的情形相同，但处理时要充分考虑到电场力的特点，灵活应用等效法、叠加法分析和解决问题，同时应注意“力学最高点”与“几何最高点”的区别．尝试应用1．如图所示，相距为d，水平放置的两平行金属板A、B的电容为C，开始时两板均不带电，A板接地且中央有孔．现将带电荷量为q、质量为m的带电液一滴一滴地从小孔正上方h处无初速度地滴下，竖直落到B板上层，电荷全部被B板吸收(重力加速度为g，不计阻力)，试求：(1)第几滴液滴在A、B间做匀速直线运动？(2)能够到达B板的液滴数不会超过多少？(3)若能够到达B板的液滴数为k，第(k＋1)滴液滴将如何运动？2.一个带正电的油滴从如图所示的匀

5、强电场上方A点自由下落，油滴落入匀强电场后，能较准确地描述油滴运动轨迹的是下图中的()解析：选B.油滴从A点自由下落以一竖直速度进入电场，进入电场后受重力和电场力两恒力作用．如图所示，根据物体做曲线运动的条件，运动轨迹将向右弯曲，故选B.本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放