物理選修例題帶電粒子在電場中的運動講解及習題含答案

1、帶電粒子在電場中的運動專項練習 同步導學1帶電粒子的加速 (1)動力學分析：帶電粒子沿與電場線平行方向進入電場，受到的電場力與運動方向在同一直線上，做加(減)速直線運動，如果是勻強電場，則做勻加(減)速運動 (2)功能關系分析：粒子只受電場力作用，動能變化量等于電勢能的變化量 (初速度為零)； 此式適用于一切電場 2帶電粒子的偏轉 (1)動力學分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強電場中，受到恒定的與初速度方向成900角的電場力作用而做勻變速曲線運動 (類平拋運動) (2)運動的分析方法(看成類平拋運動)： 沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運動 沿電場力方向做初速

2、度為零的勻加速直線運動 例1如圖181所示，兩板間電勢差為U，相距為d，板長為L正離子q以平行于極板的速度v0射入電場中，在電場中受到電場力而發(fā)生偏轉，則電荷的偏轉距離y和偏轉角為多少? 解析：電荷在豎直方向做勻加速直線運動，受到的力FEqUq/d 由牛頓第二定律，加速度a = F/m = Uq/md水平方向做勻速運動，由L = v0t得t = L/ v0 由運動學公式可得： 帶電離子在離開電場時，豎直方向的分速度：v離子離開偏轉電場時的偏轉角度可由下式確定： 3示波管的原理 (1)構造及功能如圖l82所示 電子槍：發(fā)射并加速電子 偏轉電極YY，：使電子束豎直偏轉(加信號電壓) XX，：使電子

3、束水平偏轉(加掃描電壓) 熒光屏 (2)工作原理(如圖182所示) 偏轉電極XX，和YY，不加電壓，電子打到屏幕中心；若電壓只加XX，只有X方向偏；若電壓只加YY，只有y方向偏；若XX，加掃描電壓，YY，加信號電壓，屏上會出現(xiàn)隨信號而變化的圖象4在帶電粒子的加速或偏轉的問題中，何時考慮粒子的重力?何時不計重力? 一般來說：(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有特別說明或有明確暗示以外，一般都不考慮重力(但不忽略質(zhì)量) (2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有特別說明或有明顯暗示以外，一般都不能忽略重力 5易錯易混點帶電粒子在電場中發(fā)生偏轉，定要區(qū)分開位移的方向與速度的方向，它們

4、各自偏角的正切分別為：，切不可混例2兩平行金屬板相距為d，電勢差為U，一電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從O點沿垂直于極板的方向射出，最遠到達A點，然后返回，如圖183所示，OAh，此電子具有的初動能是 ( )A BedUh 圖184C D 例3一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進入勻強電場，如圖184所示如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d、板長為L設粒子束不會擊中極板，則粒子從進入電場到飛出極板時電勢能的變化量為 (粒子的重力忽略不計)分析：帶電粒子在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻加速運動電場力做功導致電勢能的改變3. 在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的

5、勻強電場若將一個質(zhì)量為m、帶正電電量q的小球在此電場中由靜止釋放，小球?qū)⒀嘏c豎直方向夾角為的直線運動?，F(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度豎直向上拋出，求運動過程中（?。?（1）小球受到的電場力的大小及方向；（2）小球運動的拋出點至最高點之間的電勢差UmOq一、帶電粒子在電場中做圓周運動6在方向水平的勻強電場中，一不可伸長的不導電細線一端連著一個質(zhì)量為、電量為+的帶電小球，另一端固定于點。將小球拉起直至細線與場強平行，然后無初速釋放，則小球沿圓弧作往復運動。已知小球擺到最低點的另一側，線與豎直方向的最大夾角為（如圖）。求：（1）勻強電場的場強。（2）小球經(jīng)過最低點時細線對小球的拉力。7.如圖所示，水

6、平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點A、B連線是一條豎直線，整個裝置處于方向水平向右，大小為103V/m的勻強電場中，一小球質(zhì)量m=0.5kg,帶有q=510-3C電量的正電荷，在電場力作用下由靜止開始運動，不計一切摩擦，g=10m/s2，（1）若它運動的起點離A為L，它恰能到達軌道最高點B，求小球在B點的速度和L的值（2）若它運動起點離A為L=2.6m，且它運動到B點時電場消失，它繼續(xù)運動直到落地，求落地點與B點的距離7.如圖所示，在E = 103V/m的水平向左勻強電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場線平行，

7、其半徑R = 40cm，一帶正電荷q = 104C的小滑塊質(zhì)量為m = 40g，與水平軌道間的動摩因數(shù)m = 0.2，取g = 10m/s2，求： （1）要小滑塊能運動到圓軌道的最高點L，滑塊應在水平軌道上離N點多遠處釋放？（2）這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道壓力是多大？（P為半圓軌道中點）8. 如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點o，用一根長度為=0.40 m的絕緣細線把質(zhì)量為m=0.20 kg，帶有正電荷的金屬小球懸掛在o點，小球靜止在B點時細線與豎直方向的夾角為=.現(xiàn)將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，求：(1)小球運動通過最低點C時的速度大小.(2)小球通過最低點C時細線對

8、小球的拉力大小.（3）如果要使小球能繞o點做圓周運動，則在A點時沿垂直于OA方向上施加給小球的初速度的大小范圍。(g取10 m/s，sin=O.60，cos=0.80) 9.如圖所示，在勻強電場中一帶正電的小球以某一初速度從絕緣斜面上滑下，并沿與斜面相切的絕緣圓軌道通過最高點已知斜面傾角為300, 圓軌道半徑為，勻強電場水平向右，場強為，小球質(zhì)量為m，帶電量為，不計運動中的摩擦阻力，則小球至少應以多大的初速度滑下？在此情況下，小球通過軌道最高點的壓力多大？5.如左圖，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為m=0.2kg，帶電量為的小物塊處于靜止狀態(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)。從t=0時刻

9、開始，空間加上一個如右圖所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場，（取水平向右的方向為正方向，取10m/s2。）求：（1）23秒內(nèi)小物塊的位移大??；（2）23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功。Eqm左圖0t/sE/（105N/C)684212103-1右圖數(shù)列模擬試題精選一、選擇題：本大題共12小題，每小題5分，共60分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.1若互不相等的實數(shù)、成等差數(shù)列，、成等比數(shù)列，且， 則=（ ） A4 B2 C2 D42已知等差數(shù)列共有10項，其中奇數(shù)項之和15，偶數(shù)項之和為30，則其公差是（ ）A5 B4 C3 D23在等差數(shù)列中，已知則等于（ ）A40B42

10、C43D454在等差數(shù)列an中，若aa+ab=12，SN是數(shù)列an的前n項和，則SN的值為（ ）A48 B54 C60 D665設Sn是等差數(shù)列an的前n項和，若，則（ ）A B C D6設是公差為正數(shù)的等差數(shù)列，若，則（ ）A B C D7已知等差數(shù)列an的前n項和為Sn，若，且A、B、C三點共線 （該直線不過原點O），則S200（ ）A100 B101 C200 D2018在等比數(shù)列中，前項和為，若數(shù)列也是等比數(shù)列，則等于（ ）A B C D9設，則等于（ ）A B C D10彈子跳棋共有60棵大小相同的球形彈子，現(xiàn)在棋盤上將它疊成正四面體球垛，使剩下的彈子盡可能的少，那么剩下的彈子有（

11、）A3 B4 C8 D911設數(shù)列的前n項和為，令，稱為數(shù)列，的“理想數(shù)”，已知數(shù)列，的“理想數(shù)”為2004，那么數(shù)列2， ，的“理想數(shù)”為（ ）A2002 B2004 C2006 D200812一給定函數(shù)的圖象在下列圖中，并且對任意，由關系式得到的數(shù)列滿足，則該函數(shù)的圖象是A B C D二、填空題：本大題共4小題，每小題4分，共16分，把答案填在題中橫線上.13數(shù)列an中，若a1=1，an+1=2an+3 （n1），則該數(shù)列的通項an= .14 .16已知整數(shù)對排列如下，則第60個整數(shù)對是_.三、解答題：本大題共6小題，共74分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.17（本小題滿分12分）數(shù)列an的前n項和記為Sn， （1）求an的通項公式;（2）等差數(shù)列bn的各項為正，其前n項和為Tn，且，又成等比數(shù)列，求Tn 20（本小題滿分12分） 某市去年11份曾發(fā)生流感，據(jù)統(tǒng)計，11月1日該市新的流感病毒感染者有20人，此后，每天的新感染者平均比前一天的新感染者增加50人，由于該市醫(yī)療部門采取措施，使該種病毒的傳播得到控制，從某天起，每天的新感染者平均比前一天的新感染者減少30人，到11月30日止，該市在這30日內(nèi)感染該病毒的患者總共8670人，問11月幾日，該市感染此病毒的新患者人數(shù)最多？并求這一天的新患者人數(shù).21（本小題滿分12分） 等差數(shù)列中，公差是自然數(shù)，等比數(shù)列中，