【高物】_同步课程_电场B级(共4讲)_第04讲_带电粒子在电场中的运动.docx

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1、优选带电粒子在电场中的运动知识点一、带电粒子的加速二、带电粒子的偏转41/41优选一、示波管的原理高考考纲41/41优选知识点一、带电粒子的加速1、（2008高三上期末某某区）在绝缘的水平桌面上方存在场强为的匀强电场，方向水平向右．在桌面上放一质量为、带电量为的小物块，小物块在电场力的作用下从静止开始向右做匀加速直线运动，已知小物块与桌面间的动摩擦因数为，重力加速度为．求:（1）小物块在电场中受到的电场力的大小和方向；（2）小物块的加速度大小；（3）从静止开始经过时间t电场力对小物块所做的功．41/41优选【答案

2、】小物块在电场中受到的电场力的大小为:，电场力方向向右；小物块的加速度大小:；从静止开始经过时间电场力对小物块所做的功:．【解析】（1）根据，可知，由于物体向右加速运动，因此所受电场力方向向右．（2）小物块受力分析如图所示:根据牛顿运动定律有:水平方向:竖直方向:联立解得:．（3）设从静止开始经过时间小物块的位移为，根据运动学公式:电场力对小物块所做的功:41/41优选解得:．2、（2012高三上期末海淀区）如图所示，在水平向右场强为的匀强电场中，有一质量为、电荷量为的点电荷从点由静止释放，仅在由场力的作用下经时

3、间运动到点．求．（1）点电荷从点运动到点过程中电场力对点电荷做的功；（2）两点间的电势差．【答案】（1），（2）【解析】（1）设电荷受到的电场力为，运动的加速度为，在时间内运动的距离为电场力对电荷做的功为，电荷向右做匀加速直线运动，则由牛顿第二定律有①又②，③，联立①②③解得．（本题也可以另一种解法：由动量定理有①，②，联立①②可解得得．）（2）设两点间的电势差为，则41/41优选，将代入可得．3、（2010高三上期末海淀区）在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为，当平行板电容器的

4、电压为时，油滴保持静止状态，如图所示．当给电容器突然充电使其电压增加，油滴开始向上运动；经时间后，电容器突然放电使其电压减少，又经过时间，油滴恰好回到原来位置．假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计．重力加速度为．试求：（1）带电油滴所带电荷量与质量之比；（2）第一个与第二个时间内油滴运动的加速度大小之比；（3）与之比．【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）油滴静止时，则：41/41优选（2）设第一个内油滴的位移为，加速度为，第二个内油滴的位移为，加速度为，则

5、，且，解得（3）油滴向上加速运动时：，即油滴向上减速运动时，即则解得：4、（2012高考）匀强电场的方向沿轴正向，电场强度随的分布如图所示．图中和均为已知量，将带正电的质点在点由能止释放，离开电场足够远后，再将另一带正电的质点放在点也由静止释放，当在电场中运动时，间的相互作用力及相互作用能均为零；离开电场后，间的相作用视为静电作用，已知的电荷量为，和的质量分别为和，不计重力．（1）求在电场中的运动时间；（2）若的电荷量，求两质点相互作用能的最大值；（3）为使离开电场后不改变运动方向，求所带电荷量的最大值．41/4

6、1优选ExdOE0【答案】（1）（2）（3）【解析】（1），解得（2）离开电场后的速度：离开电场时的速度：共速时两质点相互作用的能最大：解得：（3）设离开电场后的速度为，若的速度不改变方向，则有当距离足够远后，的速度仍为减为零．取临界条件，间距足够远时，的速度恰为零．41/41优选由前两式解得：由后两式解得：，所以：一、带电粒子的偏转5、（2010高考西城二模）如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，电压时，一个质量为、电荷量为的带电粒子，以水平速度从点射入电场，经过一段时间后从点射出电场，间的水平距离为．不计

7、重力影响．求（1）带电粒子从点运动到点经历的时间；（2）间竖直方向的距离；（3）带电粒子经过点时速度的大小．【答案】（1）带电粒子从点运动到点经历的时间为；（2）间竖直方向的距离为；（3）带电粒子经过点时速度的大小为．41/41优选【解析】（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从点运动到点经历的时间为：，（2）带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动板间场强大小为：，加速度大小为：，间竖直方向的距离为：，（3）带电粒子从点运动到点过程中，根据动能定理得：，而，解得带电粒子在点速度的大小为：．6、（2010高考东城一模

8、）两个板长均为三的平板电极，平行正对放置，相距为，极板之间的电势差为，板问电场可以认为是均匀的．一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射人两极板之间，到达负极板时恰好落在极板边缘．已知质子电荷为，质子和中子的质量均视为，忽略重力和空气阻力的影响，41/41优选求：（1）极板间的电场强度；（2）粒子的初速度．【答案】（1）极板间的电场强度；（2）粒子的初速度为【解析