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静电场 第七章 高考必考题突破讲座 七 带电粒子在电场中运动的综合问题 栏目导航 1 带电粒子在匀强电场中的直线运动流程图 解题方法1 力和运动的关系 根据牛顿第二定律及运动学规律分析 2 功能关系 对于偏转问题 一般用分解的思想来处理 即将带电粒子的运动分解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直电场方向上的匀速直线运动 角度1带电粒子在电场中的加速和偏转 例1 2018 四川攀枝花二模 如图所示 虚线pq mn间存在水平匀强电场 一带电粒子质量为m 2 0 10 11kg 电荷量为q 1 0 10 5c 从a点由静此开始经电压为u 100v的电场加速后 垂直于匀强电场进入匀强电场中 从虚线mn上的某点b 图中未画出 离开匀强电场时速度与电场方向成30 角 已知pq mn间距离为20cm 带电粒子的重力忽略不计 求 1 带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1 2 匀强电场的场强大小 3 a b两点间的电势差 答案 1 1 0 104m s 2 1 73 103n c 3 400v 角度2电场中做功与能量转化问题 例2 如图所示 水平绝缘粗糙的轨道ab与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道bc平滑连接 半圆形轨道的半径r 0 4m 在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场 电场现与轨道所在的平面平行 电场强度e 1 0 104n c 现有一电荷量q 1 0 10 4c 质量m 0 1kg的带电体 可视为质点 在水平轨道上的p点由静止释放 带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点c 然后落至水平轨道上的d点 取g 10m s2 试求 1 带电体运动到圆形轨道b点时对圆形轨道的压力大小 2 d点到b点的距离xdb 3 带电体在从p开始运动到落至d点的过程中的最大动能 答案 1 6 0n 2 0 3 1 17j 例1 2017 全国卷 如图 两水平面 虚线 之间的距离为h 其间的区域存在方向水平向右的匀强电场 自该区域上方的a点将质量均为m 电荷量分别为q和 q q 0 的带电小球m n先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出 小球在重力作用下进入电场区域 并从该区域的下边界离开 已知n离开电场时的速度方向竖直向下 m在电场中做直线运动 刚离开电场时的动能为n刚离开电场时动能的1 5倍 不计空气阻力 重力加速度大小为
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