考点二带电粒子在电场中的直线运动

1、考点二 带电粒子在电场中的直线运动(高频44)做直线运动的条件粒子所受合外力 F合=0，粒子或静止，或做匀速直线运动.匀加速粒子所受合外力F合工0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子 将做匀加速直线运动或匀减速直线运动.用动力学观点分析F 合U 2 2a= , E=匚，v Vo = 2ad.md用功能观点分析1 1匀强电场中： W= Eqd= qU = Amv2 qmvo非匀强电场中：W= qU = Ek2 Eki诊断小练 TOC o 1-5 h z (1)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动.()带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动()带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽

2、略.()(4 )带电粒子在电场中做直线运动时一定被加速()【答案】xV (3) xx命题点1仅在电场力作用下的直线运动中央各有一小现将C板向(2017 ?苏卷，4)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、中央各有一小现将C板向孔，小孔分别位于0、M、P点.由0点静止释放的电子恰好能运动到右平移到P点，则由 0点静止释放的电子 ()/ n5C .；A ?运动到P点返回B .运动到P和P点之间返回C. 运动到 P 点返回D . 穿过 P 点【解析】 设AB、BC间的电场强度分别为 Ei、E2，间距分别为di和d2,电子由0点 运动到P点的过程中，据动能定理得:当C板向右平移后，bc板间的电场强度U

3、E24JUE2SS4 nd， 2 ? 2，eEidi eE2d2= 0 BC板间的电场强度与板间距无关，大小不变.第二次释放后，设电子在 BC间移动的距离为x,则eEidi eE?x= 0 0 比较两式知，x= d2，即电子运动到 P点时返回，选项 A正确.【答案】 A命题点2在重力、电场力作用下的直线运动（2017课标卷I, 25）真空中存在电场强度大小为Ei的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为V0 .在油滴处于位置 A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变？持续一段时间ti后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B

4、点.重力加速度大小为 g.（i）求油滴运动到B点时的速度.求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的ti和V。应满足的条件.已知不存在电场时，油滴以初速度V。做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.【解析】（i）设油滴质量和电荷量分别为m和q,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为Ei的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上 .在t = 0时，电场强 度突然从Ei增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小ai满足qE2 mg= mai 油滴在时刻ti的速度为Vi = v+ aiti 电场强度在时刻ti突然反向，油滴做匀变

5、速运动，加速度方向向下，大小a2满足 qE2+ mg= ma 2 油滴在时刻t2= 2ti的速度为V2= Vi a2ti 由式得V2= V 2gti 由题意，在 t=0 时刻前有 qEi= mg 油滴从t = 0到时刻ti的位移为1 2Si= voti+ qaiti 油滴在从时刻ti到时刻ti = 2ti的时间间隔内的位移为S2= Viti 扫 由题给条件有V0= 2g（2h）式中h是B、A两点之间的距离 若B点在A点之上，依题意有Si+ S2= h 由式得日口 JzE2 =VO 1?_2gt? + 4vo V gtiJ _Ei?为使E2Ei，应有1必217gti 4 gt J才是可能的；条件

6、？式和？式分别对应于V20和V2Ei，应有L yo_lfvigti 4 gti.1?d,极板分别与电d,极板分别与电）?小孔正上方2处的P点（未与极板接另一解为负，不合题意，已舍去【答案】（i）Vo 2gti见解析（20i3课标卷I, i6） 水平放置的平行板电容器的两极板间距为 池两极相连，上极板中心有一小孔 （小孔对电场的影响可忽略不计有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处触）返回？若将下极板向上平移3,则从p点开始下落的相同粒子将（）3A ?打到下极板上B .在下极板处返回-Jc.在距上极板2处返回D .在距上极板5d处返回【解析】带电粒子在重力作用下下落，

7、此过程中重力做正功，当带电粒子进入平行板电容器时，电场力对带电粒子做负功，若带电粒子在下极板处返回，由动能定理得mg （d +d） qU = 0;若电容器下极板上移 3，设带电粒子在距上极板d处返回，则重力做功 Wg =3I-J /Q-J /mg（d + d）,电场力做功 W电=qU = q 一- U = q3A U，由动能定理得 Wg+ W电2d2d（d-3）2=0，联立各式解得d = Td,选项D正确.5【答案】D1.带电粒子在电场中运动时重力的处理基本粒子如电子、质子、a粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外， 般都不考虑重力（但并不忽略质里）带电颗粒如液滴、油滴、土埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外， 般都不冃匕忽略重力2?带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法对象.!1一个帶电体淮可选几一个带扈