考點(diǎn)二帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)

1、考點(diǎn)二 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)(高頻44)做直線運(yùn)動(dòng)的條件粒子所受合外力 F合=0，粒子或靜止，或做勻速直線運(yùn)動(dòng).勻加速粒子所受合外力F合工0，且與初速度方向在同一條直線上，帶電粒子 將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速直線運(yùn)動(dòng).用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析F 合U 2 2a= , E=匚，v Vo = 2ad.md用功能觀點(diǎn)分析1 1勻強(qiáng)電場(chǎng)中： W= Eqd= qU = Amv2 qmvo非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W= qU = Ek2 Eki診斷小練 TOC o 1-5 h z (1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只能做類平拋運(yùn)動(dòng).()帶電粒子在電場(chǎng)中，只受電場(chǎng)力時(shí)，也可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)()帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力一定可以忽

2、略.()(4 )帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)一定被加速()【答案】xV (3) xx命題點(diǎn)1僅在電場(chǎng)力作用下的直線運(yùn)動(dòng)中央各有一小現(xiàn)將C板向(2017 ?蘇卷，4)如圖所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板A、中央各有一小現(xiàn)將C板向孔，小孔分別位于0、M、P點(diǎn).由0點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到右平移到P點(diǎn)，則由 0點(diǎn)靜止釋放的電子 ()/ n5C .；A ?運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回B .運(yùn)動(dòng)到P和P點(diǎn)之間返回C. 運(yùn)動(dòng)到 P 點(diǎn)返回D . 穿過 P 點(diǎn)【解析】 設(shè)AB、BC間的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為 Ei、E2，間距分別為di和d2,電子由0點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過程中，據(jù)動(dòng)能定理得:當(dāng)C板向右平移后，bc板間的電場(chǎng)強(qiáng)度U

3、E24JUE2SS4 nd， 2 ? 2，eEidi eE2d2= 0 BC板間的電場(chǎng)強(qiáng)度與板間距無關(guān)，大小不變.第二次釋放后，設(shè)電子在 BC間移動(dòng)的距離為x,則eEidi eE?x= 0 0 比較兩式知，x= d2，即電子運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn)時(shí)返回，選項(xiàng) A正確.【答案】 A命題點(diǎn)2在重力、電場(chǎng)力作用下的直線運(yùn)動(dòng)（2017課標(biāo)卷I, 25）真空中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ei的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電油滴在該電場(chǎng)中豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為V0 .在油滴處于位置 A時(shí)，將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小突然增大到某值，但保持其方向不變？持續(xù)一段時(shí)間ti后，又突然將電場(chǎng)反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時(shí)間后，油滴運(yùn)動(dòng)到B

4、點(diǎn).重力加速度大小為 g.（i）求油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度.求增大后的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；為保證后來的電場(chǎng)強(qiáng)度比原來的大，試給出相應(yīng)的ti和V。應(yīng)滿足的條件.已知不存在電場(chǎng)時(shí)，油滴以初速度V。做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間距離的兩倍.【解析】（i）設(shè)油滴質(zhì)量和電荷量分別為m和q,油滴速度方向向上為正.油滴在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ei的勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故勻強(qiáng)電場(chǎng)方向向上 .在t = 0時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng) 度突然從Ei增加至E2時(shí)，油滴做豎直向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，大小ai滿足qE2 mg= mai 油滴在時(shí)刻ti的速度為Vi = v+ aiti 電場(chǎng)強(qiáng)度在時(shí)刻ti突然反向，油滴做勻變

5、速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下，大小a2滿足 qE2+ mg= ma 2 油滴在時(shí)刻t2= 2ti的速度為V2= Vi a2ti 由式得V2= V 2gti 由題意，在 t=0 時(shí)刻前有 qEi= mg 油滴從t = 0到時(shí)刻ti的位移為1 2Si= voti+ qaiti 油滴在從時(shí)刻ti到時(shí)刻ti = 2ti的時(shí)間間隔內(nèi)的位移為S2= Viti 掃 由題給條件有V0= 2g（2h）式中h是B、A兩點(diǎn)之間的距離 若B點(diǎn)在A點(diǎn)之上，依題意有Si+ S2= h 由式得日口 JzE2 =VO 1?_2gt? + 4vo V gtiJ _Ei?為使E2Ei，應(yīng)有1必217gti 4 gt J才是可能的；條件

6、？式和？式分別對(duì)應(yīng)于V20和V2Ei，應(yīng)有L yo_lfvigti 4 gti.1?d,極板分別與電d,極板分別與電）?小孔正上方2處的P點(diǎn)（未與極板接另一解為負(fù)，不合題意，已舍去【答案】（i）Vo 2gti見解析（20i3課標(biāo)卷I, i6） 水平放置的平行板電容器的兩極板間距為 池兩極相連，上極板中心有一小孔 （小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處觸）返回？若將下極板向上平移3,則從p點(diǎn)開始下落的相同粒子將（）3A ?打到下極板上B .在下極板處返回-Jc.在距上極板2處返回D .在距上極板5d處返回【解析】帶電粒子在重力作用下下落，

7、此過程中重力做正功，當(dāng)帶電粒子進(jìn)入平行板電容器時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做負(fù)功，若帶電粒子在下極板處返回，由動(dòng)能定理得mg （d +d） qU = 0;若電容器下極板上移 3，設(shè)帶電粒子在距上極板d處返回，則重力做功 Wg =3I-J /Q-J /mg（d + d）,電場(chǎng)力做功 W電=qU = q 一- U = q3A U，由動(dòng)能定理得 Wg+ W電2d2d（d-3）2=0，聯(lián)立各式解得d = Td,選項(xiàng)D正確.5【答案】D1.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理基本粒子如電子、質(zhì)子、a粒子、離子等，除有說明或有明確的暗示以外， 般都不考慮重力（但并不忽略質(zhì)里）帶電顆粒如液滴、油滴、土埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外， 般都不冃匕忽略重力2?帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問題的分析方法對(duì)象.!1一個(gè)帶電體淮可選幾一個(gè)帶扈