高考物理一轮复习 自主测评课件 第8章　专题9　带电粒子(体)在交变电场和复合场中的运动

第八章静电场专题9带电粒子(体)在交变电场和复合场中的运动配套练习24131[2026常州期中]如图所示，水平边界M下方足够大的空间内存在水平向左的匀强电场，场强大小未知．两个质量相等的带正电小球A、B电荷量之比为1∶3，在M上方等高处同时以大小为v0的初速度水平反向抛出，两球进入电场时速度方向与边界M成60°角，A球在电场中做直线运动．不计空气阻力和电荷间的作用力，不考虑两球碰撞，重力加速度为g.求：(1)小球进入电场时的速度大小v；(2)B球在电场中运动轨迹的最右位置与其电场入射点间的水平距离x；(3)A、B两球相距最远时B球与边界M间的距离y.2413解析：(1)小球在进入电场前做平抛运动，将进入电场时的速度分解，水平方向速度大小为v0不变，B球电荷量为3q，则电场力FB＝3qE，2413(3)两球在竖直方向的分运动相同，水平速度相同时相距最远，则有vAx＝vBx，即v0＋aAxt＝－v0＋aBxt，对A球，根据牛顿第二定律，有qE＝maAx，241324132[2025盐城期末]如图所示，半径为R的圆形绝缘光滑轨道处于竖直向下的匀强电场中，电场强度为E.一质量为m、带电量大小为q的小球在轨道内侧做圆周运动，始终未脱离轨道，A点为最高点，B点为最低点．小球运动到A点时对轨道的压力恰好为0，最高点A到P点的距离为R.重力加速度为g，取A点处电势能为零．求：(1)A、B两点间的电势差UAB；(2)运动过程中小球最小电势能Epmin；(3)小球运动到P点时，电场力的瞬时功率PF.2413解析：(1)由电势差计算公式U＝Ed，可知UAB＝2ER.(2)由于小球所带电荷电性未知，因此要分两种情况讨论：①若小球带正电，则小球位于B点电势能最小，则Epmin＝－2qER；②若小球带负电，则小球位于A点电势能最小，则Epmin＝0.(3)由于小球所带电荷电性未知，因此要分两种情况讨论：①若小球带正电，则在最高点由牛顿第二定律得241324132433[2026南京期中]示波器的原理可简化为图甲所示的模型，电子流持续不断地由静止开始经加速电场加速后，沿中轴线OO′垂直于电场方向射入偏转电场，射出电场后打到足够大的荧光屏上．已知电子的质量为m、电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场电压为U，两板间距离为d，极板的长度为L1，两板右端到荧光屏的距离为L2.设相同时间内被加速的电子个数相同且重力不计．1甲

乙243(1)求电子射入偏转电场时的初速度v0大小；(2)求电子离开偏转电场时离中心轴线OO′的距离y；(3)由于电子通过电场的时间极短，每个电子通过偏转电场过程中可视为电压不变．若偏转电场的电压U按图乙所示的正弦规律变化，其电压的最大值也为U0，L1＝L2＝2d，求荧光屏上能接收到电子范围的长度ΔY，以及一个周期内能打到屏幕上电子的占比．12431243124312434[2025常州一中测试]如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成．直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列(图中只画出4个)，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加．序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒与序号为0的金属圆板和该电源的另一个极相连．交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速，且已知电子的质量为m、电荷量为e、交变电1243压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计．偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长为L，两板间距离为2L，两极板间的电压UAB＝8U0，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏．电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧射出，最后打到荧光屏上．1甲

乙243(1)求第1个金属圆筒的长度s1；(2)若金属圆筒个数n＝4，求电子打在荧光屏的位置与O点间的距离Y1；