考點二帶電粒子在電場中的直線運動

1、考點二 帶電粒子在電場中的直線運動(高頻44)做直線運動的條件粒子所受合外力 F合=0，粒子或靜止，或做勻速直線運動.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 將做勻加速直線運動或勻減速直線運動.用動力學(xué)觀點分析F 合U 2 2a= , E=匚，v Vo = 2ad.md用功能觀點分析1 1勻強電場中： W= Eqd= qU = Amv2 qmvo非勻強電場中：W= qU = Ek2 Eki診斷小練 TOC o 1-5 h z (1)帶電粒子在勻強電場中只能做類平拋運動.()帶電粒子在電場中，只受電場力時，也可以做勻速圓周運動()帶電粒子在電場中運動時重力一定可以忽

2、略.()(4 )帶電粒子在電場中做直線運動時一定被加速()【答案】xV (3) xx命題點1僅在電場力作用下的直線運動中央各有一小現(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.由0點靜止釋放的電子恰好能運動到右平移到P點，則由 0點靜止釋放的電子 ()/ n5C .；A ?運動到P點返回B .運動到P和P點之間返回C. 運動到 P 點返回D . 穿過 P 點【解析】 設(shè)AB、BC間的電場強度分別為 Ei、E2，間距分別為di和d2,電子由0點 運動到P點的過程中，據(jù)動能定理得:當(dāng)C板向右平移后，bc板間的電場強度U

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

4、點.重力加速度大小為 g.（i）求油滴運動到B點時的速度.求增大后的電場強度的大??；為保證后來的電場強度比原來的大，試給出相應(yīng)的ti和V。應(yīng)滿足的條件.已知不存在電場時，油滴以初速度V。做豎直上拋運動的最大高度恰好等于B、A兩點間距離的兩倍.【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.油滴在電場強度大小為Ei的勻強電場中做勻速直線運動，故勻強電場方向向上 .在t = 0時，電場強 度突然從Ei增加至E2時，油滴做豎直向上的勻加速運動，加速度方向向上，大小ai滿足qE2 mg= mai 油滴在時刻ti的速度為Vi = v+ aiti 電場強度在時刻ti突然反向，油滴做勻變

5、速運動，加速度方向向下，大小a2滿足 qE2+ mg= ma 2 油滴在時刻t2= 2ti的速度為V2= Vi a2ti 由式得V2= V 2gti 由題意，在 t=0 時刻前有 qEi= mg 油滴從t = 0到時刻ti的位移為1 2Si= voti+ qaiti 油滴在從時刻ti到時刻ti = 2ti的時間間隔內(nèi)的位移為S2= Viti 掃 由題給條件有V0= 2g（2h）式中h是B、A兩點之間的距離 若B點在A點之上，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（未與極板接另一解為負，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 （小孔對電場的影響可忽略不計有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進入電容器，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)帶電粒子進入平行板電容器時，電場力對帶電粒子做負功，若帶電粒子在下極板處返回，由動能定理得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）,電場力做功 W電=qU = q 一- U = q3A U，由動能定理得 Wg+ W電2d2d（d-3）2=0，聯(lián)立各式解得d = Td,選項D正確.5【答案】D1.帶電粒子在電場中運動時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?帶電體在勻強電場中的直線運動問題的分析方法對象.!1一個帶電體淮可選幾一個帶扈