熱點(diǎn)專題講座04帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)綜合問(wèn)題的分析

1、第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)熱點(diǎn)專題講座熱點(diǎn)專題講座(四四)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)綜合問(wèn)題的分析帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)綜合問(wèn)題的分析第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)一、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1單向直線運(yùn)動(dòng)單向直線運(yùn)動(dòng)對(duì)于電學(xué)與力學(xué)綜合的題目，必須牢記牛頓運(yùn)動(dòng)定律：對(duì)于電學(xué)與力學(xué)綜合的題目，必須牢記牛頓運(yùn)動(dòng)定律：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

2、，即要分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即要分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況必須從受力分析開始要注意的是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度況必須從受力分析開始要注意的是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小不變，運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有發(fā)生變化的大小不變，運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有發(fā)生變化第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)平行板間加如圖所示周期性變化的電壓，重力不平行板間加如圖所示周期性變化的電壓，重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央，從計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央，從t0時(shí)刻開始將其釋時(shí)刻開始將其釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)碰板情況下圖中，定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)碰板情況下圖中，定性描述粒

3、子運(yùn)動(dòng)的vt圖象正確的是圖象正確的是()第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)解析：解析：選選A從從t0時(shí)刻到時(shí)刻到tT/2時(shí)刻，帶電粒子受到靜時(shí)刻，帶電粒子受到靜電力的作用從平行板中央開始向極板的方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，電力的作用從平行板中央開始向極板的方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，在在tT/2時(shí)刻電場(chǎng)反轉(zhuǎn)，靜電力大小不變，方向相反，即加時(shí)刻電場(chǎng)反轉(zhuǎn)，靜電力大小不變，方向相反，即加速度反向，帶電粒子做勻減速運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有改速度反向，帶電粒子做勻減速運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有改變，到變，到tT時(shí)刻，速度減少到時(shí)刻，速度減少到0，然后繼續(xù)開始加速，開始，然后

4、繼續(xù)開始加速，開始一個(gè)新的周期一個(gè)新的周期滿足上述運(yùn)動(dòng)的圖象只有滿足上述運(yùn)動(dòng)的圖象只有A.第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)2往返運(yùn)動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，帶電粒子在電場(chǎng)中的受力將發(fā)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，帶電粒子在電場(chǎng)中的受力將發(fā)生變化，從而使粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，可能做單向直線生變化，從而使粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，可能做單向直線運(yùn)動(dòng)，也可能做往返運(yùn)動(dòng)由于所加的電場(chǎng)是周期性的，所運(yùn)動(dòng)，也可能做往返運(yùn)動(dòng)由于所加的電場(chǎng)是周期性的，所以帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也具有周期性和對(duì)稱性以帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也具有周期性和對(duì)稱性第六章靜電場(chǎng)第六章靜電

5、場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)(多選多選)如圖所示，如圖所示，A、B是一對(duì)中間開有小孔的平是一對(duì)中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板面相垂直，兩極板間的距行金屬板，兩小孔的連線與金屬板面相垂直，兩極板間的距離為離為L(zhǎng)，兩極板間加上低頻交流電壓，兩極板間加上低頻交流電壓，A板電勢(shì)為零，板電勢(shì)為零，B板電板電勢(shì)勢(shì)UU0cos t.現(xiàn)有一電子在現(xiàn)有一電子在t0時(shí)穿過(guò)時(shí)穿過(guò)A板上的小孔射入電板上的小孔射入電場(chǎng)，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板場(chǎng)，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能間可能()第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（

6、物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)A以以A、B間的某一點(diǎn)為平衡位置來(lái)回振動(dòng)間的某一點(diǎn)為平衡位置來(lái)回振動(dòng)B時(shí)而向時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，但最后穿出板運(yùn)動(dòng)，但最后穿出B板板C一直向一直向B板運(yùn)動(dòng)，最后穿出板運(yùn)動(dòng)，最后穿出B板，前提是板，前提是小于某個(gè)小于某個(gè)值值0，L小于某個(gè)值小于某個(gè)值L0D一直向一直向B板運(yùn)動(dòng)，最后穿出板運(yùn)動(dòng)，最后穿出B板，而不論板，而不論、L為任為任何值何值第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)解析：解析：選選AC電子在電子在A、B間運(yùn)動(dòng)可以分為兩種情況：間運(yùn)動(dòng)可以分為兩種情況

7、：(1)如果金屬板間的距離如果金屬板間的距離L大于或等于電子在大于或等于電子在0T/2時(shí)間時(shí)間內(nèi)一直向內(nèi)一直向B板運(yùn)動(dòng)的距離板運(yùn)動(dòng)的距離L0，電子進(jìn)入金屬板后在，電子進(jìn)入金屬板后在0T/4時(shí)時(shí)間內(nèi)受到向右的靜電力而做變加速直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的加速間內(nèi)受到向右的靜電力而做變加速直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小，速度逐漸增大；在度逐漸減小，速度逐漸增大；在T/4T/2時(shí)間內(nèi)電子受到反時(shí)間內(nèi)電子受到反向的靜電力而減速運(yùn)動(dòng)，其加速度逐漸變大，速度逐漸減向的靜電力而減速運(yùn)動(dòng)，其加速度逐漸變大，速度逐漸減??；在小；在T/2時(shí)刻，電子的速度減為零，在時(shí)刻，電子的速度減為零，在T/23T/4時(shí)間內(nèi)電時(shí)間內(nèi)電子將

8、反向向子將反向向A板做變加速直線運(yùn)動(dòng)，在板做變加速直線運(yùn)動(dòng)，在3T/4T時(shí)間內(nèi)電子向時(shí)間內(nèi)電子向A板做變減速直線運(yùn)動(dòng)，板做變減速直線運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度減為零，且回到初始位時(shí)刻速度減為零，且回到初始位置此后將周期性地重復(fù)以上的運(yùn)動(dòng)，置此后將周期性地重復(fù)以上的運(yùn)動(dòng)，A正確正確第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)(2)如果金屬板間的距離如果金屬板間的距離L小于電子在小于電子在0T/2時(shí)間內(nèi)一直時(shí)間內(nèi)一直向向B板運(yùn)動(dòng)的距離板運(yùn)動(dòng)的距離L0，則電子一直向，則電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，在板運(yùn)動(dòng)，在T/2時(shí)刻之時(shí)刻之前將從前將從B板穿出，板穿出，C正確正確第六章

9、靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)3偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶電粒子在交變電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)是一種復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在交變電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)是一種復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的方向跟電場(chǎng)方向垂直，帶電粒子在當(dāng)帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的方向跟電場(chǎng)方向垂直，帶電粒子在靜電力的作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)，解決此類問(wèn)題的方法是根據(jù)靜電力的作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)，解決此類問(wèn)題的方法是根據(jù)交變電場(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行分段研究運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，把交變電場(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行分段研究運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，把復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為兩個(gè)簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為兩個(gè)簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)(等時(shí)性、獨(dú)立等時(shí)

10、性、獨(dú)立性性)，或者直接運(yùn)用類平拋運(yùn)動(dòng)的一些推論，從中尋找解題，或者直接運(yùn)用類平拋運(yùn)動(dòng)的一些推論，從中尋找解題的突破口的突破口第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)(1)在距靶在距靶MN的中心的中心O點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中？點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中？(2)要使粒子能全部打在靶要使粒子能全部打在靶MN上，電壓上，電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件？什么條件？(寫出寫出U0、m、d、q、T的關(guān)系式即可的關(guān)系式即可)第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（

11、RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)答案：答案：見解析見解析 第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)二、帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)二、帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1等效思想等效思想

12、各種性質(zhì)的場(chǎng)與實(shí)物各種性質(zhì)的場(chǎng)與實(shí)物(分子和原子的構(gòu)成物質(zhì)分子和原子的構(gòu)成物質(zhì))的根本區(qū)的根本區(qū)別之一是場(chǎng)具有疊加性，即幾個(gè)場(chǎng)可以同時(shí)占據(jù)同一空間，別之一是場(chǎng)具有疊加性，即幾個(gè)場(chǎng)可以同時(shí)占據(jù)同一空間，從而形成復(fù)合場(chǎng)對(duì)于復(fù)合場(chǎng)中的力學(xué)問(wèn)題，可以根據(jù)力的從而形成復(fù)合場(chǎng)對(duì)于復(fù)合場(chǎng)中的力學(xué)問(wèn)題，可以根據(jù)力的獨(dú)立作用原理分別研究每種場(chǎng)力對(duì)物體的作用效果，也可以獨(dú)立作用原理分別研究每種場(chǎng)力對(duì)物體的作用效果，也可以同時(shí)研究幾種場(chǎng)力共同作用的效果，將復(fù)合場(chǎng)等效為一個(gè)簡(jiǎn)同時(shí)研究幾種場(chǎng)力共同作用的效果，將復(fù)合場(chǎng)等效為一個(gè)簡(jiǎn)單場(chǎng)，然后與重力場(chǎng)中的力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行類比，利用力學(xué)的規(guī)單場(chǎng)，然后與重力場(chǎng)中的力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行類比，

13、利用力學(xué)的規(guī)律和方法進(jìn)行分析與解答律和方法進(jìn)行分析與解答第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)2解題方法解題方法(1)正交分解法：由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力正交分解法：由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力和重力都是恒力，不受約束的粒子做的都是勻變速運(yùn)動(dòng)，因和重力都是恒力，不受約束的粒子做的都是勻變速運(yùn)動(dòng)，因此可以采用正交分解法處理將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)互相此可以采用正交分解法處理將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)互相垂直的直線運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)合成的方法去求復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的有垂直的直線運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)合成的方法去求復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量關(guān)物理量第六章靜電場(chǎng)第

14、六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)第六章靜電場(chǎng)第六章靜電場(chǎng)物理（物理（RJRJ）熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 透透 析析題題 組組 集集 訓(xùn)訓(xùn)如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心在圓心在O點(diǎn)，半徑為點(diǎn)，半徑為r，內(nèi)壁光滑，內(nèi)壁光滑，A、B兩點(diǎn)分別是圓弧的兩點(diǎn)分別是圓弧的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)該區(qū)間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一最低點(diǎn)和最高點(diǎn)該區(qū)間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)(電荷電荷量不變量不變)，經(jīng)，經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大，點(diǎn)時(shí)速度最大，O、C連線與豎直方向的夾角連線與豎直方向的夾角60，重力加速度為，重力加速度為g.(1)求小球所受到的電場(chǎng)力大??；求小球所受到的電