高三物理一輪復(fù)習(xí)講義40帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)復(fù)合場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

1、高三物理一輪復(fù)習(xí)講義（40）班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 一、考綱要求帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（只限于帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度平行或垂直于場(chǎng)強(qiáng)的情況）二、知識(shí)梳理： 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速，若不計(jì)粒子的重力，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量。 （1）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中， 若v0=0，則 （2）在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 三、典型例題：例1如圖所示，某不計(jì)重力的帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，以速度v0從A板進(jìn)入平行板電場(chǎng)中，恰能到達(dá)B板，兩板間距離為d，求：（1）場(chǎng)強(qiáng)E的大?。浚?）若帶電粒子運(yùn)動(dòng)到兩板中央時(shí)，兩板間的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則帶電粒子還能向前運(yùn)動(dòng)，再返回A板時(shí)的速率多大？例2如圖，極板電容器水平放

2、置，兩板間距為1.6cm (1)當(dāng)兩板間電勢(shì)差為300V時(shí)，一帶負(fù)電的小球在距下板0.8 cm處?kù)o止如果兩板間電勢(shì)差減小到60 V時(shí)，帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需多長(zhǎng)時(shí)間？ （2）當(dāng)兩板間電勢(shì)差為60V時(shí)，一質(zhì)子也從距下板0.8cm處由靜止釋放，則質(zhì)子運(yùn)動(dòng)到極板上需多長(zhǎng)時(shí)間？（質(zhì)子的質(zhì)量為mp=1.67×1027kg）例3如圖所示，MN為水平放置的金屬板，板中央有一個(gè)小孔O，板下存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。AB是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的均勻帶正電的絕緣細(xì)桿?，F(xiàn)將桿下端置于O處，然后將桿由靜止釋放，桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直。當(dāng)桿下落L時(shí)速度達(dá)到最大。求： （1）細(xì)桿帶電量； （2）桿

3、下落的最大速度； （3）若桿沒(méi)有全部進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度減小為零，求此時(shí)桿下落的位移例4質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的微粒在O點(diǎn)以初速度v0與水平方向成角射出，如圖所示，微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小恒為f（1）如在某方向加上一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，能保證微粒仍沿v0方向做直線運(yùn)動(dòng)，試求所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的最小值；（2）若加上大小一定、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍保證微粒沿v0方向做直線運(yùn)動(dòng)，并且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后微粒又回到O點(diǎn)，求微粒回到O點(diǎn)時(shí)的速率*例5(實(shí)驗(yàn)班做)如圖所示，小車質(zhì)量M=8 kg，帶電荷量q=+3×102C，置于光滑水平面上，水平面上方存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=2×

4、102 N/C當(dāng)小車向右的速度為3 m/s時(shí)，將一個(gè)不帶電、可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣物塊輕放在小車右端，物塊質(zhì)量m=1kg，物塊與小車表面間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，小車足夠長(zhǎng)，g取10 m/s2求：(1)物塊相對(duì)小車滑動(dòng)時(shí)物塊和小車的加速度；(2)物塊相對(duì)小車滑動(dòng)的時(shí)間；(3)物塊在小車上滑動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能；(4)從滑塊放在小車上后5 s內(nèi)小車電勢(shì)能的變化量四、作業(yè)1在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，同一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn)，有兩個(gè)帶電粒子先后由靜止從A點(diǎn)出發(fā)并通過(guò)B點(diǎn)，若兩粒子的質(zhì)量之比為2：1，電荷量之比為4：1，忽略它們所受的重力，則它們由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間之比為 （） A1： B：1 C1：2 D2

5、：12如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的液滴自由下落，并從小孔進(jìn)入相距為d的兩平行板電容器液滴下落的最大深度為，極板電壓為U，則液滴開(kāi)始下落的高度h為（ ） A B CD3兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連結(jié)，置于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中小球l和2均帶正電，電荷量分別為q1和q2 (q1>q2)將細(xì)線拉直并使之與電場(chǎng)方向平行，如圖所示若將兩小球同時(shí)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則釋放后細(xì)線中的張力T為(不計(jì)重力及兩小球間的庫(kù)侖力) （）4如圖所示，水平放置的三塊帶孔的平行金屬板與一個(gè)直流電源相連，一個(gè)帶正電的液滴從a板上方M點(diǎn)處由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，設(shè)液滴電荷量不變從釋放至到達(dá)b板小孔處為過(guò)程I

6、，在b、c之間運(yùn)動(dòng)為過(guò)程，則 （ ）A液滴不一定能從c板小孔中穿出 B過(guò)程I中一定是重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大C過(guò)程I和過(guò)程液滴機(jī)械能變化量的絕對(duì)值相等D過(guò)程中一定是重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小5如圖所示，Q為固定的正點(diǎn)電荷，A、B兩點(diǎn)在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25h，將另一點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱闳舸穗姾稍贏點(diǎn)處的加速度大小為g，試求：（1）此電荷在B點(diǎn)處的加速度，（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用Q和h表示)6如圖所示，有彼此平行的A、B、C三塊金屬板與電源相連接，B、A間相距為dl，電壓為U1；B、C間相距為d2，電壓為U2，且U1<U

7、2。一個(gè)電子(電荷量為e，質(zhì)量為m)緊靠A極板處由靜止釋放，經(jīng)過(guò)電壓U1加速后沿直線從B極板中央小孔進(jìn)入B、C極板間不計(jì)重力，求： （1）電子在B、C極板之間前進(jìn)的距離L； （2）電子往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期。7在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=6.0×105N/C，方向與x軸正方向相同在O處放一個(gè)電荷量q=一5.0×108C，質(zhì)量m=1.0×102 kg的絕緣物塊物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2.0 m/s，如圖所示 (g取10 m/s2) 試求：（1）物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離（

8、2）物塊最終停止的位置*8（實(shí)驗(yàn)班做）如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點(diǎn)，固定電荷量為+Q的點(diǎn)電荷一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電勢(shì)為(取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)，PA連線與水平軌道的夾角為60°試求： （1）物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大??； （2）點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電勢(shì)； （3）物塊能獲得的最大速度高三物理一輪復(fù)習(xí)講義（41）（帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)）班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 一、知識(shí)梳理帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 只討論帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)

9、時(shí)發(fā)生的偏轉(zhuǎn) （1）粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況：如果帶電粒子以初速度v0垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)重力，電場(chǎng)力使帶電粒子產(chǎn)生加速度，做_運(yùn)動(dòng) （2）運(yùn)動(dòng)規(guī)律 垂直于電場(chǎng)方向上的分運(yùn)動(dòng)：_，vx=_，x=_。 平行于電場(chǎng)方向上的分運(yùn)動(dòng)：_，vy=_ =_。 y=_ =_。 （3）粒子飛越電場(chǎng)時(shí)，側(cè)向距離和偏轉(zhuǎn)角 飛越電場(chǎng)所用的時(shí)間t=_ 側(cè)移距離=_=_ 偏轉(zhuǎn)角(即偏離原來(lái)的速度方向)：_二、典型例題：例1如圖所示，離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m、電荷量為q的離子，從靜止經(jīng)加速電壓U1加速后，獲得速度v0，并沿垂直于電場(chǎng)線方向射入兩平行板中央，受偏轉(zhuǎn)電壓U2作用后，從極板間飛出，已知平行板長(zhǎng)為l

10、，兩板間距離為d，(重力忽略不計(jì))求：（1）v0的大??； （2）離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；（3）離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的大小F（4）離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度；（5）離子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的橫向速度vy；（6）離子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v的大??；（7）離子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的橫向偏移量y；（8）離子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角的正切值tan例2如圖所示，在平行板電容器之間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子(重力不計(jì))以速度v0垂直電場(chǎng)線射入電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1穿越電場(chǎng)，粒子的動(dòng)能由EK增加到2EK若這個(gè)帶電粒子以速度垂直進(jìn)入該電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2穿越電場(chǎng)，求：（1）帶電粒子兩次穿越電場(chǎng)的時(shí)間之比t1：t2；（2

11、）帶電粒子第二次穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能例3如圖所示，在x>0的空間中，存在沿x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E；在x<0的空間中,存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小也為E一電子(-e,m)在x=d處的P點(diǎn)以沿y軸正方向的初速度v。開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)電子重力，求：（1）電子沿x軸方向分運(yùn)動(dòng)的周期；（2）電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與Y軸的各個(gè)交點(diǎn)中任意兩個(gè)交點(diǎn)的距離例4如圖所示，甲圖是用來(lái)使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)的裝置乙圖為該裝置中加速與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的等效模擬以y軸為界，左側(cè)為沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E右側(cè)為沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)已知OAAB，OA=AB，且OB間的電勢(shì)差為U0若在x軸的C點(diǎn)無(wú)初速地釋放一個(gè)電荷量為q、

12、質(zhì)量為m的正離子(不計(jì)重力)，結(jié)果正離子剛好通過(guò)B點(diǎn)求：（1）CO間的距離d；（2）粒子通過(guò)B點(diǎn)的速度大小例5如圖所示，M、N為兩塊水平放置的平行金屬板，板長(zhǎng)為l，兩板間的距離也為l，板間電壓恒定今有一帶電粒子(重力不計(jì))以一定的初速度沿兩板正中間垂直進(jìn)入電場(chǎng)，最后打在距兩平行板右端距離為l的豎直屏上粒子落點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為若大量的上述粒子(與原來(lái)的初速度一樣，并忽略粒子間相互作用)從MN板間不同位置垂直進(jìn)入電場(chǎng)試求這些粒子打到豎直屏上的范圍并在圖中畫出*例6（實(shí)驗(yàn)班做）如圖甲所示，在空間中取直角坐標(biāo)系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸的距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個(gè)沿y軸

13、正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E初速度可以忽略的電子經(jīng)過(guò)另一個(gè)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后，從y軸上的A點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點(diǎn)坐標(biāo)為(0,h)已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U>，電子的重力忽略不計(jì)，求：（1）電子從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)該電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間t和離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v；（2）電子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離l三、作業(yè)1如圖所示質(zhì)子和粒子從同一點(diǎn)以相同的速率垂直電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，若它們都落到極板上，則（） A它們飛行時(shí)間相同B水平飛行距離質(zhì)子大C在電場(chǎng)中的加速度質(zhì)子大D落到極板的速度粒子大2質(zhì)量不同、帶電量相同的粒子，不計(jì)重力，垂直于電場(chǎng)線射入同

14、一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，若它們離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向改變的角度相同，則它們?cè)谶M(jìn)入電場(chǎng)前必然具有相同的（） A速度B動(dòng)量C動(dòng)能D速度、動(dòng)量和動(dòng)能3三個(gè)質(zhì)量相同，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，以相同的速率在帶電平行金屬板間的P沿垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，分別落在A、B、C三點(diǎn)（如圖所示），則（） A落在A點(diǎn)的小球帶正電，B點(diǎn)的小球不帶電，C點(diǎn)小球帶負(fù)電B三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C三小球達(dá)到正極板的動(dòng)能關(guān)系是：EkA>EkB>EkCD三小球在電場(chǎng)中的加速度關(guān)系是：aC>aB>aA4如圖所示，帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板間，恰好沿下板的邊緣飛出已知板

15、長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間的距離為d，板間電壓為U，帶電粒子的電荷量為q，粒子通過(guò)平行金屬板的時(shí)間為t，(不計(jì)粒子的重力)，則 （）A在前時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為B在后時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為C在粒子下落前和后的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功之比為1：2 D在粒子下落前和后的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功之比為2：15一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球以初速度v0水平拋出，在小球經(jīng)過(guò)的豎直平面內(nèi)，存在著若干個(gè)如圖所示的無(wú)電場(chǎng)區(qū)和有理想上下邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，兩區(qū)域相互間隔，豎直高度相等，電場(chǎng)區(qū)水平方向無(wú)限長(zhǎng)已知每一電場(chǎng)區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向均豎直向上，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是 （）A小球在水平方向一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)B若場(chǎng)

16、強(qiáng)大小等于，則小球經(jīng)過(guò)每一電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同C若場(chǎng)強(qiáng)大小等于，則小球經(jīng)過(guò)每一無(wú)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同D無(wú)論場(chǎng)強(qiáng)大小如何，小球通過(guò)所有無(wú)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同6如圖所示，一帶負(fù)電的油滴，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速率v0射入水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)，v0的方向與電場(chǎng)方向成角，已知油滴質(zhì)量為m，測(cè)得它在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)P時(shí)的速率恰為v0，設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)（xP,yP），則應(yīng)有（） AxP>0BxP<0CxP=0D條件不足無(wú)法判定7如圖所示，電荷量為e，質(zhì)量為m的電子從A點(diǎn)沿與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，初速度為v0，當(dāng)它通過(guò)電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí)，速度與場(chǎng)強(qiáng)方向成150°角，不計(jì)電子的重力，求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差8如

17、圖所示的裝置，U1是加速電壓，緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板板長(zhǎng)為l，兩板間距離為d，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為一q的粒子，經(jīng)加速電壓加速后沿金屬板中心線水平射入兩板中，若兩水平金屬板間加一電壓U2，當(dāng)上板為正時(shí)，帶電粒子恰好能沿兩板中心線射出；當(dāng)下板為正時(shí)，帶電粒子則射到下板上距板的左端處，求：（1）為多少?（2）為使帶電粒子經(jīng)U1加速后，沿中心線射入兩金屬板，并能夠從兩板之間射出，兩水平金屬板所加電壓U2應(yīng)滿足什么條件?9如圖所示，在xOy平面上第1象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向如圖y軸上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0，y0)，有一電子以垂直于y軸的初速度v0從P點(diǎn)垂直射入電場(chǎng)中，當(dāng)勻強(qiáng)電

18、場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E1時(shí)，電子從A點(diǎn)射出，A點(diǎn)坐標(biāo)為(xA，0)，當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)為E2時(shí)，電子從B點(diǎn)射出，B點(diǎn)坐標(biāo)為(xB，0)已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)電子的重力（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E1、E2之比；（2）若在第象限過(guò)Q點(diǎn)放一張垂直于xOy平面的感光膠片，Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，一y0)，求感光膠片上曝光點(diǎn)的橫坐標(biāo)xA、 xB之比*10（實(shí)驗(yàn)班）如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在直線x=2l0如到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向，x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向在電場(chǎng)左邊界上A(2l0，l0)到C(2l0，0)區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從某

19、時(shí)刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子，依次連續(xù)以相同的速度v0 沿x軸正方向射入電場(chǎng)若從A點(diǎn)射入的粒子，恰好從y軸上的A(0，l0)沿x軸正方向射出電場(chǎng)，其軌跡如圖不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E； (2)求在AC間還有哪些位置的粒子，通過(guò)電場(chǎng)后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)?高三物理一輪復(fù)習(xí)講義（42）（帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)）班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 一、知識(shí)梳理 1示波器是一種觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的儀器 2示波器的核心部件是示波管，由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空，如圖所示 改變加在偏轉(zhuǎn)電極YY上的電壓，亮斑在_方向上的位置隨著改變，若Y的電勢(shì)高于Y的電勢(shì)，則亮斑移向_改

20、變加在偏轉(zhuǎn)電極XX上的電壓，亮斑在_方向上的位置隨著改變二、典型例題：例1圖示為示波管構(gòu)造的示意圖，現(xiàn)在x-x加上uxx-t信號(hào)，y-y上加上uyy-t信號(hào)， 如圖甲、乙所示則在屏幕看到的圖形是 （）例2如圖中A和B表示真空中相距為d的兩平行金屬板加上電壓后，它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)圖中甲、乙、丙分別表示AB板間所加的周期性變化的電壓波形從t=0開(kāi)始，電壓周期性地交替變化，開(kāi)始時(shí)A板電勢(shì)比B板高，這時(shí)在緊靠A板處有一初速為零帶正電的粒子(質(zhì)量為m，電量為q)在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(粒子重力忽略不計(jì))（1）分析粒子在甲這種情況下的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況? （2）分析粒子在乙這種情況下的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況? （

21、3）分析粒子在丙這種情況下的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況?例3在真空中，電子（質(zhì)量為m，電荷量為e）連續(xù)地射入相距為d的兩平行金屬板之間。兩極板不帶電時(shí)，電子將沿與兩極板等距離的中線射出，如圖（a）所示，通過(guò)兩極板的時(shí)間為T?，F(xiàn)在極板上加一個(gè)如圖（b）所示變化的電壓，變化的周期為T，電壓最大值為U0。若加電壓后，電子均能通過(guò)板間而不碰極板，求這些電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，垂直于兩板方向的最大位移和最小位移各為多少？*例4（實(shí)驗(yàn)班做）如圖所示，熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0電容器板長(zhǎng)L1和板間距離d均為10 cm，下極板接地電容器右端到熒光屏的距離L2也是10 cm在電容器兩極板間接一交

22、變電壓，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如圖所示(每個(gè)電子穿過(guò)平行板的時(shí)間極短，可以認(rèn)為電壓是不變的)（1）在t=0.06s時(shí)刻，電子打在熒光屏上的何處?（2）熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長(zhǎng)?（3）屏上的亮點(diǎn)如何移動(dòng)?三、作業(yè)1A、B兩導(dǎo)體板平行放置，在t=0時(shí)將電子從A板附近由靜止釋放則在A、B板間加上下列哪個(gè)圖所示的電壓時(shí)，有可能使電子到不了B板 （）2用如圖所示的電壓加在平行金屬板A、B之間，計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)A板電勢(shì)比B板高，一個(gè)初速度為零、帶負(fù)電的電荷位于兩極板中間，在電場(chǎng)力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)兩極板間距離足夠大，并且不計(jì)重力的影響，則關(guān)于這個(gè)電荷在由0到t0這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況的描述，正確的是（ ）A

23、電荷先向A板運(yùn)動(dòng)，再返回向B運(yùn)動(dòng)，回到原出發(fā)點(diǎn)，末速度為零B電荷先向A板運(yùn)動(dòng)，再返回向B運(yùn)動(dòng)，回到原出發(fā)點(diǎn)，末速度不為零C電荷先向A板運(yùn)動(dòng)，再返回向B運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有回到原出發(fā)點(diǎn)，末速度不為零D電荷一直向A板運(yùn)動(dòng)，末速度不為零3在相距1 cm的平行金屬板M、N間加如圖(b)所示的電場(chǎng)在t=0時(shí)刻，N板電勢(shì)比M板高，并有一質(zhì)量為8×105kg、電荷量為-1.6×10-10C的微粒從M板中央的小孔無(wú)初速地進(jìn)入M、N間，重力不計(jì)，問(wèn)：（1）微粒在M、N間做什么運(yùn)動(dòng)?（2）微粒打到N板需要多少時(shí)間?4如圖甲所示，真空中水平放置的相距為d的板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板上加有恒定電壓后，板間可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)

24、在t=0時(shí)，將圖乙中所示的交變電壓加在兩板上，這時(shí)恰有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從兩板正中間以速度v0水平飛入電場(chǎng)若此粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)恰能以平行于兩板的速度飛出(粒子重力不計(jì))，求：（1）兩板上所加交變電壓的頻率應(yīng)滿足的條件；（2）該交變電壓U0的取值范圍。5如圖所示，正方形區(qū)域abcd邊長(zhǎng)L=8 cm，內(nèi)有平行于ab方向指向bc邊的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=3 750 V/m一帶正電的粒子電荷量q=1010 C，質(zhì)量m=1020kg，沿電場(chǎng)中心線RO飛入電場(chǎng)，初速度v0=2×106m/s粒子飛出電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面cd、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后，進(jìn)入固定存O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域，一進(jìn)入該

25、區(qū)域即開(kāi)始做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(設(shè)點(diǎn)電荷左側(cè)的電場(chǎng)分布以界面PS為界限，且不受PS影響)已知cd、PS相距12cm，粒子穿過(guò)PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏MN上不計(jì)粒子重力(靜電力常數(shù)k=9×109N·m2/C2。)，試求：（1）粒子穿過(guò)界面PS時(shí)偏離中心線OR的距離y；（2）粒子穿過(guò)界面PS時(shí)的速度大小與方向；（3）O點(diǎn)與PS面的距離x；（4）點(diǎn)電荷Q的電性及電荷量大小*6（實(shí)驗(yàn)班做）如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN，現(xiàn)在A、B板上加如圖乙所示的方波電壓，電壓的正向值為U0，反向值為U0/2，且每隔T/2換向一次，現(xiàn)

26、有質(zhì)量為m、帶正電且電荷量為q的粒子束從A、B的中點(diǎn)O沿平行于金屬板方向的OO'射入，設(shè)粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B間的飛行時(shí)間均為T。不計(jì)重力的影響，試問(wèn)：在靶MN上距其中心O點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中? 甲 乙高三物理一輪復(fù)習(xí)講義（43）（帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)）班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 一、典型例題例1如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷一Q，且CO= OD。ADO=60°下列判斷正確的是（） AO點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零 BD點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零C若將點(diǎn)電荷+q從O移向C，電勢(shì)能增大D若將點(diǎn)電荷一q從O移向C，電勢(shì)能增大例2一長(zhǎng)為L(zhǎng)的

27、絕緣線，上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的帶電小球，將其置于一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E，方向水平向右，平衡時(shí)與豎直方向的夾角為，求： （1）小球帶何種電荷，電量為多少？（2）偏角增大到角，由靜止釋放小球?yàn)槎啻髸r(shí)，小球到達(dá)豎直位置時(shí)速度為0。（3）小球在原平衡位置時(shí)，至少給小球以多大的方向與細(xì)線垂直的初速度，才能使小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)？（4）若電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，小球帶正電q，質(zhì)量為m，則小球在最低點(diǎn)必須以多大速度才能使小球在豎直面內(nèi)作完整圓周運(yùn)動(dòng)？例3如圖所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負(fù)電兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間距為d、電勢(shì)差為U，在B板上開(kāi)有兩個(gè)間

28、距為L(zhǎng)的小孔C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O處，C帶正電、D帶負(fù)電兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對(duì)著B(niǎo)板上的小孔，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)現(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計(jì))，問(wèn)：（1）微粒穿過(guò)B板小孔時(shí)的速度多大?（2）為了使微粒能在CD板間運(yùn)動(dòng)而不碰板，CD板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件?（3）從釋放微粒開(kāi)始，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間微粒通過(guò)半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)?例4在豎直平面內(nèi)建立XOY直角坐標(biāo)系，OY表示豎直向上方向，如圖所示，已知該平面內(nèi)存在沿X

29、軸正向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿OY方向以4J的初動(dòng)能豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置如圖中M點(diǎn)所示，求： （1）小球在M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EKM； （2）設(shè)小球落回跟拋出點(diǎn)同一水平面時(shí)的位置為N，求小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EKN。*例5（實(shí)驗(yàn)班做）如圖所示，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線框外為真空區(qū)域半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，直徑AB垂直于水平虛線MN，圓心O恰在MN的中點(diǎn)，半圓管的一半處于電場(chǎng)中一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點(diǎn)的電荷量為q的帶正電小球從半圓管的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑入管內(nèi)，小球從B點(diǎn)穿出后，能夠通過(guò)B點(diǎn)正下方的C

30、點(diǎn)重力加速度為g，小球在C點(diǎn)處的加速度大小為5g3·求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E；（2）小球在B點(diǎn)時(shí)，半圓軌道對(duì)它作用力的大?。唬?）要使小球能夠到達(dá)B點(diǎn)正下方C點(diǎn)，虛線框MNPQ的高度和寬度滿足什么條件；（4）小球從B點(diǎn)計(jì)時(shí)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間小球的動(dòng)能最小*例6（實(shí)驗(yàn)班做）如圖所示，兩個(gè)豎直放置的同軸導(dǎo)體薄圓筒，內(nèi)筒半徑為R，兩筒間距為d(很小)，筒高為L(zhǎng)(L>>R>>d)，內(nèi)筒通過(guò)一個(gè)電阻R0與電壓U足夠大的直流電源的正極相連，外筒與該電源的負(fù)極相連。在兩筒之間有相距為h的A、B兩點(diǎn)，其連線AB與圓筒軸線平行 (1)若在A點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電量為-q的帶電微粒，以v的初速率運(yùn)動(dòng)，且方向垂直于 由A點(diǎn)和圓筒軸線構(gòu)成的平面。為了使此帶電微粒能夠經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，試求所有可供選擇的v值和U值（可以認(rèn)為內(nèi)外圓筒構(gòu)成的是一個(gè)平行板電容器)(2)若在薄圓筒間均勻地分布著質(zhì)量為m、電量為-q的帶電微粒，單位體積內(nèi)的帶電微粒的數(shù)量為n，且它們同時(shí)以大小為v0，方向垂直于由微粒所處位置和圓筒軸線構(gòu)成的平面的初速率開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，微粒由于受電場(chǎng)力作用恰好與筒壁不發(fā)生碰撞則經(jīng)過(guò)多少時(shí)間筒間帶電微粒的總動(dòng)能達(dá)到最大值。(不計(jì)帶電微粒同的相互作用和空氣阻力，圓筒懸空在水平地面上方)二、作業(yè)1如圖所示