专题带电粒子在电场中的运动上讲义

1、简单课程讲义学科：物理专题：带电粒子在电场中的（上）主讲教师：烽首师大附中物理高级教师市海淀区上地东路 1 号盈创动力E 座 702B咨询4008-110-818总机：主要考点梳理1、知识点带电粒子在各种电场中的分析2、重点与难点分析各种力学的模型在电学中，各种综合题目的出现，圆周分析、类平抛分析、受力分析、过程和能量分析。一句话，这是中学物理三把刀的第二把终于亮剑了!金题精讲题一只在电场力作用下可能做()题面：在电场中，A.匀速直线B.匀变速直线C.匀变速曲线D.匀速率圆周题二题面：M、N 是一对竖直放置的平行金属板，在两板间加上交变电压。位于两板中点P 处有一。在 t=0 时速度为零，在

2、t=0.ls 时，位于P 点右侧 s 处。设 MN 间距离足够大，那么在 t0.3s 时，将位于（）AP 点BP 点右方 s 处CP 点左方 s 处DP 点左方 2s 处第 - 1 - 页题三，三个平行金属板 a、b、c，ab 相距 d1，题面：bc 相距 d2，d2=d1。三个金属板上分别有三个小孔 A、B 和C，其连线跟板面垂直。三个金属板接到输出电压为 U1和输出电压为 U2 的两个电源上，且 U1< U2，在 A 孔的右侧放一个带负电的质点，质点重力不计，由静止开始后，质点将向右，穿过 B 孔，到达 P 点后，再返回到A 孔，则有 ()A 将 b 板平行向右移动一小段距离，再带电

3、质点，质点仍将到 P 点后返回B 将 b 板平行向右移动一小段距离，再带电质点，质点可能穿过 C 孔C 若将 b 板平行向右移动足够远，再带电质点，质点可能穿过 C 孔D 若将带电质点放在 C 孔的，由静止，它一定能穿过 A 孔题四题面：电质点从图中的 A 点竖直向上射入一水平方向的匀强电场中，质点到 B 点时，速度方向变为水平，已知质点质量为 m，带电量为 q，AB 间距离为 L，且 AB 连线与水平方向成 角，求（1）质点速度 vA/vB 的比值；（2）电场强度 E；（3）如质点到达 B 后继续到与 A 点在同一水平面上的 C 点，则 BC 的距离多大。第 - 2 - 页题五题面：在方向水

4、平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为 m 的带电小球，另一端固定于 O 点。把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为（如图）。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。课后拓展练习注：此部分为根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目，故不在课堂中讲解，请同学们课下题一练习并对照详解进行自测.题面：，水平面绝缘且光滑，弹簧固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间着水平方向的匀强电场，电小球在电场力和挡板作用下静止。若突然将电场反向，则小球度的大小随位移 x 变化的图象可能是下图中的()第 - 3 - 页题二，两块平行金属板竖直放置，两

5、板间的电势差 U1.5×10 3 V(仅在两板间有电题面：场)，现将一质量 m1×10 2kg、电荷量 q4×10 5C 的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度 h20 cm 的地方以初速度 v04 m/s 水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线，从右板的下边缘飞出电场，求：(1) 金属板的长度 L。(2) 小球飞出电场时的动能 Ek。题三题面：，长 L1.2 m、质量 M3 kg 的木板静止放在倾角为 37°的光滑斜面上，质量m1 kg、带电荷量 q2.5×10 4 C 的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数 0.

6、1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强 E4.0×10 4 N/C 的匀强电场。现对木板施加一平行于斜面向上的拉力 F10.8 N。 取 g10 m/s2，斜面足够长。求：(1) 物块经多长时间离开木板？(2) 物块离开木板时木板获得的动能。(3)物块在木板上的过程中，由于摩擦而产生的内能。第 - 4 - 页题四题面：，电荷量为q、质量为 m 的小物块处于一倾角为 37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止。重力度取 g，sin 37°0.6，cos 37°0.8.求：(1)水平向右电场的电场强度；1(2)若将电场强度

7、减小为原来的2，物块的度是多大；(3)电场强度变化后物块下滑距离 L 时的动能。题五题面：在一个水平面上建立x 轴，在过原点O 右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E6×10 5 N/C，方向与 x 轴正方向相同，在 O 处放一个电荷量 q5×10 8C、质量 m0.010 kg 的带负电绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数 0.2，沿 x 轴正方向给物块一个初速度 v02 m/s，求：(1)物块最终停止时的位置；(g 取 10 m/s2)(2)物块在电场中过程的机械能增量。第 - 5 - 页讲义参考金题精讲题一：BCD题二：B题三： D题四= tanq ；（2）电场强度

8、E = mg cotq ；（3）L sinq 2 + (3L cosq )2v：（1） AvBq题五 2 cosqæö： T = mg 3 -ç1+ sinq ÷èø课后拓展练习题一：A详解：带电小球静止时设弹簧的压缩量为 x0，则 qEkx0，电场反向后，由第二定律得：qEk(x0x)ma(x 为小球的位移)，由于该方程中 a 与 x 为一次函数，在 ax 图象中为直线；球与挡板后，有 qEma，a 为定值，故只有 A 正确。题二：(1)0.15 m(2)0.175 J详解：(1)小球到达左板上边缘时的竖直分速度：第 - 6 - 页

9、vy 2gh2 m/s设小球此时速度直方向之间的夹角为 ，v0则：tanvy2小球在电场中沿直线，所受合力方向与方向相同，设板间距为 d，则： qU tanqEmgmgd d L，qU2解得 L0.15 mtanmgtan (2)进入电场前11mgh mv12 mv022电场中2过程1qUmgLEk mv122解得 Ek0.175 J 。题三：(1) 2 s(2)27 J(3)2.16 J详解：(1)物块向下做，设其度为 a1，木板的度为 a2，则由第二定律对物块：mgsin37°(mgcos37°qE)ma1对木板：Mgsin37°(mgcos37°q

10、E)FMa21122又 a t a t L1222得物块滑过木板所用时间 t 2 s。(2)物块离开木板时木板的速度 v2a2t3 2 m/s。12其动能为 E Mv 27 Jk222(3)由于摩擦而产生的内能为QF 摩 x 相(mgcos37°qE)·L2.16 J。题四3mg：(1) 4q(2)0.3g(3)0.3mgL详解：(1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，受力图，则有 FNsin37°qE第 - 7 - 页FNcos 37°mg3mg由可得 E 4q13mg(2)若电场强度减小为原来的2，即 E 8q由第二定律得 mgsin 37°qEcos 37°ma可得 a0.3g。(3)电场强度变化后物块下滑距离 L 时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理得 mgLsin 37°qELcos 37°Ek0可得 Ek0.3mgL。题五：(1)原点 O 左侧 0.2 m 处(2)0.016 J详解：(