提高07讲 带电粒子在电场中的运动

2022年下学期雅礼洋湖实验中学高三物理提高第07讲带电粒子在电场中的运动考点一电容器①定义式：②决定式：【例1】如下图，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好处于静止状态．以下说法正确的选项是()A．假设将S断开，那么油滴将做自由落体运动，G表中无电流B．假设保持S闭合，将A向左平移一小段位移，那么油滴仍然静止，G表中有a→b的电流C．假设保持S闭合，将A向上平移一小段位移，那么油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流D．假设保持S闭合，将A向下平移一小段位移，那么油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流【变式训练】如下图，平行板电容器两极板接在电压恒为U的直流电源上，上极板A接地，两个带正电的点电荷被固定于极板间的P、Q两点，忽略两点电荷对板间电场的影响，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，那么()A．两点电荷间的库仑力变小B．P、Q两点的电势可能降低C．两点电荷的电势能可能减小D．电容器的电容减小，极板带电荷量增大考点二在电场中做直线运动①力与运动：②功与能：【例2】如下图，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C板向右平移到P′点，那么由O点静止释放的电子()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【变式训练】如图(a)所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．假设在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．那么t0可能属于的时间段是()A．0＜t0＜eq\f(T,4)B．eq\f(T,2)＜t0＜eq\f(3T,4)\f(3T,4)＜t0＜TD．T＜t0＜eq\f(9T,8)【例3】如图，两平行的带电金属板水平放置．假设在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态．现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将()A．保持静止状态B．向左上方做匀加速运动C．向正下方做匀加速运动D．向左下方做匀加速运动【变式训练】一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方eq\f(d,2)处的P点有一带电粒子，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(未与极板接触)返回．假设将下极板向上平移eq\f(d,3)，那么从P点开始下落的相同粒子将()A．打到下极板上B．在下极板处返回C．在距上极板eq\f(d,2)处返回D．在距上极板eq\f(2,5)d处返回考点三在电场中偏转①运动分解：【例4】如下图，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么()A．假设微粒带正电荷，那么A板一定带正电荷B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加C．微粒从M点运动到N点动能一定增加D．微粒从M点运动到N点机械能一定增加【变式训练1】如下图，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，假设加速电压为U1，偏转电压为U2.仅仅改变加速电压后，电子在电场中的侧移量y增大为原来的2倍，以下说法中正确的选项是()A．加速电压U1减小到了原来的1/2B．偏转电场对电子做的功变为原来的2倍C．电子飞出偏转电场时的速度变为原来的2倍D．电子飞出偏转电场时的偏转角变为原来的2倍【变式训练2】真空中的某装置如下图，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，那么以下判断中正确的选项是()A．三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B．三种粒子打到荧光屏上的位置相同C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4考点四力电综合问题【例5】如图，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态．施加一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，摆动的最大角度为60°，那么A受到的电场力大小为________.在改变电场强度的大小和方向后，小球A的平衡位置在α＝60°处，然后再将A的质量改变为2m，其新的平衡位置在α＝30°处，A受到的电场力大小为________.()A．mgeq\r(3)mgB．eq\r(3)mgeq\f(\r(3),3)mg\f(\r(3),3)mgmgD．eq\f(\r(3),3)mgeq\r(3)mg【变式训练