高二物理帶電粒子在電場中的運動典型例題剖析

1、帶電粒子在電場中的運動典型例題剖析例1、如圖，虛線a、b和c是靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為(f)a、(f)b、和4 c, 4 a 4 b 4 c。一帶電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知 (AC )A、粒子從K到L的過程中，電場力做負功B、粒子從L到M的過程中，電場力做負功C、粒子從K到L的過程中，靜電勢能增加D、粒子從L到M的過程中，動能減少例2、如圖所示，有三個質量相等，分別帶正電，負電和不帶電的小球，從上、下帶電平行金屬板間的 P點以相同速率垂直電場方向射入電場,它們分別落到A、B、C三點，則(AC )(A) A帶正電、B不帶電、C帶負電(B)三小球在電場

2、中運動時間相等(C)在電場中加速度的關系是acaBaA(D)到達正極板時動能關系 EaEbEc例3、如圖所示，帶負電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩板間，距下板0.8 cm,兩板間的電勢差為 300 V.如果兩板間電勢差減小到 60 V,則帶電小球運動到極板上需多長時間？例3、解析：取帶電小球為研究對象，設它帶電量為 q,則帶電小球受重力 mg和電場力qE的作用.當Ui = 300 V時，小球平衡： mg = qd當U 2 = 60 V時，帶電小球向下板做勻加速直線運動：U2個mg -q- = ma ，1,2又h = - at?2由得:2t = 2Ulh.,(Ui -U2)g_ ，一 一2

3、s=4.5 M0 s2 0,8 10 300:(300 -60) 10例4、絕緣的半徑為 R的光滑圓環(huán)，放在豎直平面內，環(huán)上套有一個質量為m,帶電量為+q的小環(huán)，它們處在水平向右的勻強電場中，電場強度為E （如圖所示），小環(huán)從最高點A由靜止開始滑動，當小環(huán)通過（1）與大環(huán)圓心等高的 B點與（2）最低點C時，大 環(huán)對它的彈力多大？方向如何？例4、解：（1）小環(huán)由a到b的過程中，重力做正功（mgR）,電場力也做正功（qER）,彈力不做功；根據(jù)動能定理（設通過B點時速度大小為vB）12mvB : mgR qER小環(huán)通過B點的運動方程為:解方程和，可知小環(huán)通過2 mvBR=Nb -qEB點時，大環(huán)對它的彈力指向環(huán)心0,大小為-mvC = 2mgR 2d小環(huán)通過C點時的運動方程為2mvBN B = r qE = 2mg 3qE（2）小環(huán)由A到C的過程中，電場力與彈力都不做功，只有重力做功，設通過C點時小環(huán)的速度大小為 vC,根據(jù)動能定理:2mvCNc -mgRd2mvCN C = mg = 5mg解方程和得：R有一根管口比小球直徑略大的豎直細管,管的上口距地面（1）小球碰撞地通過管子可在管口上方整個區(qū)域里加一場強方向向左的勻強電場。求:的初速度電場強度E的大小；（3）小球落地時的動能。.：mq圖4例5、（1）從