电场中的圆周运动

1、仅供个人参考For pers onal use only in study and research; not for commercial use电场中的圆周运动一、带电粒子在电场中的偏转(重点知识回顾)y,偏转角为0,求：速设带电粒子质量为 m,带电荷量为q，以速度vo垂直于电场线方向射入匀强偏转电场， 偏转电压为U，两极板间距为 d,若粒子飞离偏转电场时的偏距为 度的偏转角的tan 0,侧位移y，电荷飞出电场时的动能 Ek(1) 方法一：用运动的分解tan 0= y =Ek=(2) 方法二：动能定理求 Ek二、怎样求带电粒子在电场中的圆周运动？练习：1、如图所示，一条长为 I的细线，上端

2、固定，下端拴一质量为m的带电小球，将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E,方向是水平的，已知当细线离开竖直位置的偏角为a时，小球处于平衡.(1) 小球带何种电荷？求出小球所带电量.(2) 如果使细线的偏角由a增大到，然后将小球由静止开始释放，则应为多大，才能使细线到达竖直位置时小球的速度刚好为零？2、如图，半径为 R的光滑圆环，竖直置于场强为E的水平方向的匀强电场中，今有质量为m带电量为+q的空心小球穿在环上，求当小球由顶点A从静止开始下滑到与圆心 0等高的位置B时，小球对环的压力？ .N=2mg+3qE方向水平向右3、如图所示质量为m,带电量为q(q>0)的小球，用一长为L的绝缘细线系

3、于一足够大的匀强 电场中的0点,电场方向竖直向下，电场强度为E ,为使带电小球能在竖直面内绕0点作完整的圆周运动，求：(1)在最低点时施给小球水平初速度Vo至少是多少？ ( 2)小球在运动中细线受到的最大拉力是多少？( 3)小球从B点运动到A点的过程中电势能和机械能的改变量。4、如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道下滑，已知小球的质量为m、电荷量为一q,匀强电场的场强大小为 E,斜轨道的倾角为 a小 球的重力大于其所受的电场力)(1) 求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；(2) 若使小球通过圆轨道顶端的B点，A点距水平地面的高度

4、h至少应为多大?B点，求在此过程中小球机械能(3) 若小球从斜轨道h= 5R处由静止释放，假设其能够通过的改变量。5、如图所示，BCDG是光滑绝缘的罗圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为 R，下端与水平绝缘轨道在 B点平滑连接， 整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场3力大小为mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.(1)若滑块从水平轨道上距离 B点x = 3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？在(1)的情况下，求滑块到达 C点时受到轨道的作用力大小.6、 如图所示，在 E= 10

5、3 V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆仅供个人参考形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道 MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行， 其半径R= 40 cm, N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电 q = 10 4 C的小滑块质量m = 10 g，与水平轨道间的动摩擦因数尸0.15，位于N点右侧1.5 m的M处,g 取 10 m/ s2，求：(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度V0向左运动？(2)这样运动的小滑块通过 N点时对轨道的压力是多大？(3)小滑块通过N点时对轨道的压力是多大？1Q 117、在水平向右的电场强度为E的匀强电场中，有一质量E

6、为m、带正电的小球，用长为 1的绝缘细线悬挂于 0点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为e.现给小球一个垂J£0直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运mn动，试问：N(1) 小球带电量q为多少？(2) 小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？(3) 小球在B点的初速度多大？高考真题体验：8、(2013全国卷H )如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动。经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力，求电场强度的大小 E

7、、质点经过a点和b点时的动能。9、(2013浙江理综)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为Ra和Rb的同心金属半球面 A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示。 一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端 M 板正中间小孔垂直入射， 进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板 N ,其中动能为 Ek0的电子沿等势面 C做匀速圆周运动到达 N板的正中间。忽略电场的边缘效应。(1)判断半球面A、B的电势高低，并说明理由； (2)求等势面C所在处电场强度 E的大小;(3) 若半球面A、B和等势面C的电势分别

8、为协、恫和也，则到达N板左、右边缘处的电a子，经过偏转电场前、后的动能改变量AEk左与AEk右分别为多少?比较|AEk左|和|AEk右|的大小，并说明理由。仅供个人参考仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins person