新课标高中物理总复习第1轮第6章第5节带电粒子在匀强电场中的运动

1、第5节 带电粒子在匀强电场中的运动,考点1：带电粒子在电场中的周期性运动,【例1】(2011北京)静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图653所示的折线，图中0和d为已知量一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A(0Aq0)，忽略重力求： (1)粒子所受电场力的大小； (2)粒子的运动区间； (3)粒子的运动周期,图653,切入点：充分利用电势随x的分布图的信息，从电势差与电场强度的关系着手分析,点评：解答力电综合题，受力分析、做功分析是关键,考点2：示波器,【例2】(2011安徽)图654(a)为示波管

2、的原理图如果在电极YY之间所加的电压按图654(b)所示的规律变化，在电极XX之间所加的电压按图654(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是(),图654,切入点：从两个偏转电压图象中充分挖掘信息,答案：B 点评：从两个偏转电压图象中充分挖掘信息，选择特殊时刻进行分析，逐步排除错误选项是解答此类题的有效方法,题型一：带电粒子在电场中的加速与偏转综合问题,【例3】如图655所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场和，两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力),图655,(1)在该区域AB边的中点处由静止释

3、放电子，求电子离开ABCD区域的位置 (2)在电场区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置 (3)若将左侧电场整体水平向右移动L/n(n1)，仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动)，求在电场区域内由静止释放电子的所有位置,点评：此类问题在考虑电场力、电势能之后，就转化为力学综合问题，分析方法与力学综合问题的分析方法相同,题型二：带电粒子在复合场中的运动,【例4】如图656所示，一条长为L的绝缘细线上端固定，下端拴一质量为m的带电小球，将它置于水平方向的匀强电场中，场强为E，已知当细线与竖直方向的夹角为时，小球 处于平衡位置A点，问在

4、平衡 位置以多大的速度vA释放小球， 刚能使之在电场中做竖直平面 内的完整圆周运动？,图656,点评：带电粒子在复合场中的运动问题从本质上来看仍然是力学问题，无非是在分析受力时多了电场力，在分析能量时多了电势能“等效重力场”的观点其本质就是“力的合成”的观点所以，正确进行受力分析和过程分析，灵活运用运动学和动力学规律，是解决这类问题的关键.,1.(2012新课标)如图657，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过的容器，则在此过程中，该粒子( ) A所受重力与电场力平衡 B电势能逐渐增加 C动能逐渐增加 D做匀变速直线运动,图6

5、57,BD,【解析】由图可知，带电粒子受电场力和重力作用，电场力在竖直方向与重力平衡，水平方向提供分力使之做匀减速直线运动由于电场力做负功，故电势能增加,2.(2011安徽)如图658(a)所示的两平行正对的金属板A、B间加有如图658(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处若在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板上则t0可能属于的时间段是( ),图658,B,3.(2011朝阳期末)如图659所示，A、B为水平正对放置的平行金属板，板间距离为d.一质量为m的带电油滴在两金属板之间，油滴运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比将油滴由静止释放，若两金属板间的电压为零，一段时间后油滴以速率v匀速下降若两金属板间加电压U，一段时间后油滴以速率2v匀速上升由此可知油滴所带电荷量的大小为( ),图659,答案：C,图6510,答案：BD,5.有一带负电的小球，其带电荷量q=-210-4C.如图6511所示，开始时静止在场强E=2103V/m的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板S，小球与挡板S的距离h=4cm