人教版必修第三冊(cè)課件第十章專題強(qiáng)化帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2

專題強(qiáng)化帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第十章靜電場(chǎng)中的能量專題強(qiáng)化帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第十章靜電場(chǎng)中的能量ΔEk1∶ΔEk2＝1∶4解析t＝0時(shí)，B板電勢(shì)比A板高，在靜電力作用下，電子向B板(設(shè)為正向)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).粒子在垂直于板的方向上的分運(yùn)動(dòng)是單向運(yùn)動(dòng)由動(dòng)能定理可得：mg(h＋L)－qU＝0設(shè)此時(shí)φA＝φ1，因?yàn)棣誃＝0，所以UAB＝φ1，靜電力和重力都沿豎直方向，微粒在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度vx＝v0；微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其機(jī)械能一定增加解析由于不知道重力和靜電力大小關(guān)系，所以不能確定靜電力方向，不能確定微粒電性，也不能確定靜電力對(duì)微粒做功的正負(fù)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；靜電力和彈力沿半徑方向指向圓心的合力提供向心力，則F1－Eq＝(帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng))(多選)如圖11所示，用絕緣細(xì)線拴一帶負(fù)電小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，則解析該電容器所帶電荷量為Q＝CU＝2.(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范圍.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其動(dòng)能一定增加(2)設(shè)平行板電容器的電容C＝4.液滴所受合外力恒定，加速度恒定，液滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；例4在如圖6所示的平行板電容器的兩板間分別加如圖7甲、乙所示的兩種電壓，開(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高.一L形的絕緣硬質(zhì)管豎直固定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，管的水平部分為l1＝0.解析當(dāng)UAB＝1000V時(shí)，重力跟靜電力平衡，微粒才沿初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，針對(duì)訓(xùn)練2如圖5所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力.無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都具有最大動(dòng)能，B正確；(2020·雅安市期末)如圖11所示，內(nèi)表面光滑且絕緣的半徑為1.(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個(gè)豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，下滑到最低點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)鼙诘膲毫槎啻?？與A極相距l(xiāng)的地方有熒光屏B，電子擊中熒光屏?xí)r便會(huì)發(fā)光.靜電力和彈力沿半徑方向指向圓心的合力提供向心力，則F1－Eq＝帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法：若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上.1.進(jìn)一步掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)和類平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法.2.會(huì)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)分析向心力的來(lái)源.3.會(huì)分析帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).學(xué)習(xí)目標(biāo)ΔEk1∶ΔEk2＝1∶41.進(jìn)一步掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的直重點(diǎn)探究隨堂演練專題強(qiáng)化練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN重點(diǎn)探究隨堂演練專題強(qiáng)化練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN重點(diǎn)探究一、帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)討論帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)(加速或減速)的方法(1)動(dòng)力學(xué)方法——牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式.當(dāng)帶電粒子所受合力為恒力，且與速度方向共線時(shí)，粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若題目涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間，優(yōu)先考慮牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式.在重力場(chǎng)和電場(chǎng)疊加場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，亦可以分解為重力方向上、靜電力方向上的直線運(yùn)動(dòng)來(lái)處理.(2)功、能量方法——?jiǎng)幽芏ɡ怼⒛芰渴睾愣?若題中已知量和所求量涉及功和能量，那么應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理、能量守恒定律.重點(diǎn)探究一、帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)例1

(2019·廣州二中高二期中)如圖1所示，水平放置的平行板電容器的兩極板M、N接直流電源，兩極板間的距離為L(zhǎng)＝15cm.上極板M的中央有一小孔A，在A的正上方h處的B點(diǎn)有一小油滴自由落下.已知小油滴的電荷量q＝3.5×10－14C、質(zhì)量m＝3.0×10－9kg.當(dāng)小油滴即將落到下極板時(shí)速度恰好為零.兩極板間的電勢(shì)差U＝6×105V.(不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2)(1)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為多少？圖1答案4×106V/m解析由勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式可得兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝

＝4×106V/m.例1(2019·廣州二中高二期中)如圖1所示，水平放置的平(2)設(shè)平行板電容器的電容C＝4.0×10－12F，則該電容器所帶電荷量Q是多少？答案2.4×10－6C解析該電容器所帶電荷量為Q＝CU＝2.4×10－6C.(2)設(shè)平行板電容器的電容C＝4.0×10－12F，則該電(3)B點(diǎn)在A點(diǎn)正上方的高度h是多少？答案0.55m解析小油滴自由落下，即將落到下極板時(shí)，速度恰好為零由動(dòng)能定理可得：mg(h＋L)－qU＝0則B點(diǎn)在A點(diǎn)正上方的高度是(3)B點(diǎn)在A點(diǎn)正上方的高度h是多少？答案0.55m解析二、帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法：1.運(yùn)動(dòng)分解的方法：將運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直初速度方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在這兩個(gè)方向上分別列運(yùn)動(dòng)學(xué)方程或牛頓第二定律.2.利用功能關(guān)系和動(dòng)能定理分析：(1)功能關(guān)系：靜電力做功等于電勢(shì)能的減少量，W電＝Ep1－Ep2.(2)動(dòng)能定理：合力做功等于動(dòng)能的變化，W＝Ek2－Ek1.二、帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)例2

兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m＝5×10－6kg的帶電微粒，以v0＝2m/s的水平速度從兩板正中央位置射入電場(chǎng)，如圖2所示，A、B兩板間距離為d＝4cm，板長(zhǎng)l＝10cm，g取10m/s2.圖2(1)當(dāng)A、B間的電壓為UAB＝1000V時(shí)，微粒恰好不偏轉(zhuǎn)，沿圖中虛線射出電場(chǎng)，求該微粒的電荷量和電性；答案2×10－9C

負(fù)電例2兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m＝5×10－6解析當(dāng)UAB＝1000V時(shí)，重力跟靜電力平衡，微粒才沿初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力方向豎直向下，則靜電力方向豎直向上，而電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下(UAB＞0)，所以微粒帶負(fù)電.解析當(dāng)UAB＝1000V時(shí)，重力跟靜電力平衡，微粒才沿(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范圍.答案－600V＜φA＜2600V(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范解析當(dāng)qE＞mg時(shí)，帶電微粒向上偏，從A板右邊緣M點(diǎn)飛出，如圖所示，設(shè)此時(shí)φA＝φ1，因?yàn)棣誃＝0，所以UAB＝φ1，靜電力和重力都沿豎直方向，微粒在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度vx＝v0；當(dāng)qE＜mg時(shí)，帶電微粒向下偏，設(shè)此時(shí)φA＝φ2，同理可得φ2＝－600V，故欲使微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，A板電勢(shì)的范圍為－600V＜φA＜2600V.解析當(dāng)qE＞mg時(shí)，帶電微粒向上偏，從A板右邊緣M點(diǎn)飛出，針對(duì)訓(xùn)練1

如圖3所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)左端的中點(diǎn)P以相同的初速度沿水平方向垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落在A、B、C三點(diǎn)，可以判斷A.小球A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電B.三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等C.三個(gè)小球到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能EkA＞EkB＞EkCD.三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度aA＞aB＞aC圖3√針對(duì)訓(xùn)練1如圖3所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不解析三個(gè)小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；豎直方向，帶正電荷小球受靜電力向上，合力為mg－F電，帶負(fù)電荷小球受靜電力向下，合力為mg＋F電，不帶電小球只受重力，因此帶負(fù)電荷小球加速度最大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，水平位移最短，帶正電荷小球加速度最小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，水平位移最大，不帶電小球水平位移居中，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，三個(gè)小球豎直方向位移相等，帶負(fù)電荷小球合力做功最大，動(dòng)能改變量最大，帶正電荷小球動(dòng)能改變量最小，即EkC＞EkB＞EkA，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.解析三個(gè)小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，三個(gè)小三、帶電粒子在電場(chǎng)(復(fù)合場(chǎng))中的圓周運(yùn)動(dòng)解決電場(chǎng)(復(fù)合場(chǎng))中的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵是分析向心力的來(lái)源，向心力的來(lái)源有可能是重力和靜電力的合力，也有可能是單獨(dú)的靜電力.三、帶電粒子在電場(chǎng)(復(fù)合場(chǎng))中的圓周運(yùn)動(dòng)無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都具有最大動(dòng)能，B正確；電子穿出小孔P的時(shí)刻不確定，但穿出時(shí)的動(dòng)能不大于eU0，C正確，D錯(cuò)誤.小球A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電在t1～t2時(shí)間內(nèi)電子減速，由于對(duì)稱，在t2時(shí)刻速度恰好為零，此后電子重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，所以電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，直到從小孔P穿出，A錯(cuò)誤；(2020·雅安市期末)如圖11所示，內(nèi)表面光滑且絕緣的半徑為1.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小例2兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m＝5×10－6kg的帶電微粒，以v0＝2m/s的水平速度從兩板正中央位置射入電場(chǎng)，如圖2所示，A、B兩板間距離為d＝4cm，板長(zhǎng)l＝10cm，g取10m/s2.若qE＜mg，球在a處速度最小，若qE＞mg，球在a處速度最大，故A、B錯(cuò)誤；解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律畫(huà)出如圖所示的v－t圖像，可知電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，C正確.由x＝at2知x－t圖像應(yīng)為曲線，B項(xiàng)錯(cuò)誤.(2)設(shè)平行板電容器的電容C＝4.(1)小球運(yùn)動(dòng)到管口B時(shí)的速度大??；解析由于不知道重力和靜電力大小關(guān)系，所以不能確定靜電力方向，不能確定微粒電性，也不能確定靜電力對(duì)微粒做功的正負(fù)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；5×10－14C、質(zhì)量m＝3.vCy∶vDy＝1∶2 B.小球?qū)Νh(huán)的壓力與環(huán)對(duì)小球的彈力為作用力與反作用力，兩者等大反向，即小球?qū)Νh(huán)的壓力大小F1′＝F1＝2mg＋3Eq，方向水平向右.則t0可能屬于的時(shí)間段是電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向B板運(yùn)動(dòng)，解析由A、B板間所加電壓的周期性可推知電子加速度的周期性，D項(xiàng)可能正確；利用功能關(guān)系和動(dòng)能定理分析：(1)功能關(guān)系：靜電力做功等于電勢(shì)能的減少量，W電＝Ep1－Ep2.若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的動(dòng)能一定相等微粒在第1s內(nèi)的位移與第3s內(nèi)的位移相同(2)小球落地點(diǎn)與管的下端口B的水平距離.代入數(shù)據(jù)解得：FN′＝21.而電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下(UAB＞0)，所以微粒帶負(fù)電.例3

如圖4所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)豎直置于場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的空心小球穿在環(huán)上，當(dāng)小球從頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始下滑到與圓心O等高的位置B時(shí)，求小球?qū)Νh(huán)的壓力.(重力加速度為g)圖4答案2mg＋3Eq，方向水平向右無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都具有最大動(dòng)能，B正解析小球從A到B的過(guò)程中，重力做正功，靜電力做正功，動(dòng)能增加，在B點(diǎn)時(shí)小球受到重力mg、靜電力qE和圓環(huán)對(duì)小球的彈力F1三個(gè)力的作用，靜電力和彈力沿半徑方向指向圓心的合力提供向心力，則F1－Eq＝聯(lián)立解得F1＝2mg＋3Eq小球?qū)Νh(huán)的壓力與環(huán)對(duì)小球的彈力為作用力與反作用力，兩者等大反向，即小球?qū)Νh(huán)的壓力大小F1′＝F1＝2mg＋3Eq，方向水平向右.解析小球從A到B的過(guò)程中，重力做正功，靜電力做正功，動(dòng)能增針對(duì)訓(xùn)練2

如圖5所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力.(重力加速度為g)圖5針對(duì)訓(xùn)練2如圖5所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心(1)求固定于圓心處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(1)求固定于圓心處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個(gè)豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，下滑到最低點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)鼙诘膲毫槎啻螅看鸢?(mg＋qE)聯(lián)立解得FN＝3(mg＋qE)由牛頓第三定律得，小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力大小為FN′＝3(mg＋qE).(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個(gè)豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的四、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法1.分段分析：按照時(shí)間的先后，分階段分析粒子在不同電場(chǎng)中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，然后選擇牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律或功能關(guān)系求解相關(guān)問(wèn)題.2.v－t圖像輔助：帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況一般比較復(fù)雜，常規(guī)的分段分析很麻煩.較好的方法是在分段分析粒子受力的情況下，畫(huà)出粒子的v－t圖像，畫(huà)圖時(shí)，注意加速度相同的運(yùn)動(dòng)圖像是平行的直線，圖像與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示位移等.3.運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性：帶電粒子在周期性變化的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)一般具有對(duì)稱性和周期性.四、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例4

在如圖6所示的平行板電容器的兩板間分別加如圖7甲、乙所示的兩種電壓，開(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高.在靜電力作用下原來(lái)靜止在兩板中間的電子開(kāi)始運(yùn)動(dòng).若兩板間距足夠大，且不計(jì)重力，試分析電子在兩種交變電壓作用下的運(yùn)動(dòng)情況，并定性畫(huà)出相應(yīng)的v－t圖像.圖6答案見(jiàn)解析圖7例4在如圖6所示的平行板電容器的兩板間分別加如圖7甲、乙所解析t＝0時(shí)，B板電勢(shì)比A板高，在靜電力作用下，電子向B板(設(shè)為正向)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).對(duì)于題圖甲所示電壓，在0～

T內(nèi)電子做初速度為零的正向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

T～T內(nèi)電子做末速度為零的正向勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后周期性地重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)，其速度—時(shí)間圖像如圖(a)所示.解析t＝0時(shí)，B板電勢(shì)比A板高，在靜電力作用下，電子向B板人教版必修第三冊(cè)課件第十章專題強(qiáng)化帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2針對(duì)訓(xùn)練3

(多選)帶正電的微粒放在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖8所示.帶電微粒只在靜電力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是A.微粒在0～1s內(nèi)的加速度與1～2s內(nèi)的加速度相同B.微粒將沿著一條直線運(yùn)動(dòng)C.微粒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.微粒在第1s內(nèi)的位移與第3s內(nèi)的位移相同圖8√√針對(duì)訓(xùn)練3(多選)帶正電的微粒放在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和解析設(shè)微粒的速度方向、位移方向向右為正，作出微粒的v－t圖像如圖所示.由圖可知B、D選項(xiàng)正確.解析設(shè)微粒的速度方向、位移方向向右為正，作出微粒的v－t圖1.(帶電粒子的直線運(yùn)動(dòng))(2017·浙江4月選考)如圖9所示，在豎直放置、間距為d的平行板電容器中，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的點(diǎn)電荷從兩極板正中間處?kù)o止釋放，重力加速度為g，則點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到負(fù)極板的過(guò)程123隨堂演練圖94√1.(帶電粒子的直線運(yùn)動(dòng))(2017·浙江4月選考)如圖9所123解析對(duì)點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的受力分析如圖所示，4123解析對(duì)點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的受力分析如圖所示，42.(帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng))(多選)如圖10甲所示，平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力)，兩板間距離足夠大.當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，下列四個(gè)選項(xiàng)中的圖像，反映電子速度v、位移x和加速度a三個(gè)物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能正確的是123圖104√√2.(帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng))(多選)如圖10甲所示，平1234解析由A、B板間所加電壓的周期性可推知電子加速度的周期性，D項(xiàng)可能正確；由v＝at可知，A項(xiàng)可能正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由x＝

at2知x－t圖像應(yīng)為曲線，B項(xiàng)錯(cuò)誤.1234解析由A、B板間所加電壓的周期性可推知電子加速度的3.(帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng))(多選)如圖11所示，用絕緣細(xì)線拴一帶負(fù)電小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，則A.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度一定最大C.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的電勢(shì)能最小D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒123圖114√√3.(帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng))(多選)如圖11所示，用絕1234a點(diǎn)電勢(shì)最高，負(fù)電荷在電勢(shì)最高處電勢(shì)能最小，故C正確；小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除重力外，還有靜電力做功，機(jī)械能不守恒，D正確.解析若qE＝mg，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，球在各處對(duì)細(xì)線的拉力一樣大.若qE＜mg，球在a處速度最小，若qE＞mg，球在a處速度最大，故A、B錯(cuò)誤；1234a點(diǎn)電勢(shì)最高，負(fù)電荷在電勢(shì)最高處電勢(shì)能最小，故C正確4.(帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng))如圖12所示，陰極A受熱后向右側(cè)空間發(fā)射電子，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，電子的初速度大小有從0到v的各種可能值，且各個(gè)方向都有.與A極相距l(xiāng)的地方有熒光屏B，電子擊中熒光屏?xí)r便會(huì)發(fā)光.若在A和B之間的空間加一個(gè)水平向左、與熒光屏面垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，且電子全部打在熒光屏上，求B上受電子轟擊后的發(fā)光面積.123圖1244.(帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng))如圖12所示，陰極A受熱1234解析陰極A受熱后發(fā)射電子，這些電子沿各個(gè)方向射入右邊勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，且初速度從0到v各種可能值都有.取兩個(gè)極端情況如圖所示.沿極板豎直向上且速率為v的電子，受到向右的靜電力作用做類平拋運(yùn)動(dòng)打到熒光屏上的P點(diǎn).豎直方向上y＝vt，1234解析陰極A受熱后發(fā)射電子，這些電子沿各個(gè)方向射入右沿極板豎直向下且速率為v的電子，受到向右的靜電力作用做類平拋運(yùn)動(dòng)打到熒光屏上的Q點(diǎn)，同理可得1234沿極板豎直向下且速率為v的電子，受到向右的靜電力作用做類平拋1.(多選)如圖1所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平面成一角度，兩極板與一直流電源相連.若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過(guò)電容器，則在此過(guò)程中，該粒子A.所受重力與靜電力平衡

B.電勢(shì)能逐漸增加C.動(dòng)能逐漸增加

D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)強(qiáng)化練專題強(qiáng)化練123456789101112√√圖11.(多選)如圖1所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平面成一角解析對(duì)帶電粒子受力分析如圖所示，F(xiàn)合≠0，則A錯(cuò)誤；123456789101112由圖可知靜電力與重力的合力方向與v0方向相反，F(xiàn)合對(duì)粒子做負(fù)功，其中mg不做功，Eq做負(fù)功，故粒子動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加，B正確，C錯(cuò)誤；F合恒定且F合與v0方向相反，故粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，D正確.解析對(duì)帶電粒子受力分析如圖所示，F(xiàn)合≠0，則A錯(cuò)誤；1232.(多選)(2020·宜昌市示范高中高二聯(lián)考)如圖2所示，一帶電液滴在重力和勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)它的作用力的作用下，從靜止開(kāi)始由b沿直線運(yùn)動(dòng)到d，且bd與豎直方向的夾角為45°，則下列結(jié)論中正確的是A.此液滴帶負(fù)電B.液滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.合外力對(duì)液滴做的總功等于零D.液滴的電勢(shì)能減少圖2 123456789101112√√√2.(多選)(2020·宜昌市示范高中高二聯(lián)考)如圖2所示，123456789101112解析液滴所受的合外力沿bd方向，知液滴受到的靜電力方向水平向右，則此液滴帶負(fù)電，故A正確；液滴所受合外力恒定，加速度恒定，液滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；合外力不為零，且合外力與速度方向共線，則合外力做功不為零，故C錯(cuò)誤；從b到d，靜電力做正功，液滴的電勢(shì)能減少，故D正確.123456789101112解析液滴所受的合外力沿bd方3.如圖3所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)的電荷.一帶電微粒沿水平方向射入板間，在重力和靜電力共同作用下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，那么A.若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其電勢(shì)能一定增加C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其動(dòng)能一定增加D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其機(jī)械能一定增加圖3123456789101112√3.如圖3所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)解析由于不知道重力和靜電力大小關(guān)系，所以不能確定靜電力方向，不能確定微粒電性，也不能確定靜電力對(duì)微粒做功的正負(fù)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；123456789101112根據(jù)微粒偏轉(zhuǎn)方向可知微粒所受合外力一定豎直向下，則合外力對(duì)微粒做正功，由動(dòng)能定理知微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加，選項(xiàng)C正確.解析由于不知道重力和靜電力大小關(guān)系，所以不能確定靜電力方向4.(多選)如圖4所示，一電子(不計(jì)重力)沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為OCD，已知

，電子過(guò)C、D兩點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度為vCy和vDy；電子在OC段和OD段動(dòng)能的變化量分別為ΔEk1和ΔEk2，則A.vCy∶vDy＝1∶2 B.vCy∶vDy＝1∶4C.ΔEk1∶ΔEk2＝1∶3 D.ΔEk1∶ΔEk2＝1∶4123456789101112√√圖44.(多選)如圖4所示，一電子(不計(jì)重力)沿x軸正方向射入勻解析電子沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知

，則電子從O到C與從C到D的時(shí)間相等.電子在y軸方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有vCy＝atOC，vDy＝atOD，所以vCy∶vDy＝tOC∶tOD＝1∶2，故A正確，B錯(cuò)誤；123567891011124根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，在豎直方向上yOC∶yOD＝1∶4，根據(jù)動(dòng)能定理得ΔEk1＝qEyOC，ΔEk2＝qEyOD，則ΔEk1∶ΔEk2＝1∶4，故C錯(cuò)誤，D正確.解析電子沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿x軸方向5.(多選)兩個(gè)共軸的半圓柱形電極間的縫隙中存在一沿半徑方向的電場(chǎng)，如圖5所示，帶正電的粒子流由電場(chǎng)區(qū)域邊緣的M點(diǎn)射入電場(chǎng)，沿圖中所示的半圓形軌道通過(guò)電場(chǎng)并從另一邊緣的N點(diǎn)射出，由此可知圖5123456789101112A.若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的質(zhì)量一定相等B.若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的動(dòng)能一定相等C.若入射粒子的比荷相等，則出射粒子的速率一定相等D.若入射粒子的比荷相等，則出射粒子的動(dòng)能一定相等√√5.(多選)兩個(gè)共軸的半圓柱形電極間的縫隙中存在一沿半徑方向123456789101112解析由題圖可知，粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜電力提供向心力，若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的動(dòng)能一定相等，質(zhì)量不一定相等；若入射粒子的比荷相等，則出射粒子的速率v一定相等，但動(dòng)能不一定相等，故B、C正確.123456789101112解析由題圖可知，粒子在電場(chǎng)中6.在如圖6甲所示的平行板電容器A、B兩板上加上如圖乙所示的交變電壓，開(kāi)始時(shí)B板的電勢(shì)比A板的電勢(shì)高，這時(shí)兩板中間原來(lái)靜止的電子(圖中黑點(diǎn)表示)在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)中不與極板發(fā)生碰撞，則下述說(shuō)法正確的是(不計(jì)電子重力)A.電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向B板運(yùn)動(dòng)，

再返回A板做周期性往返運(yùn)動(dòng)B.電子一直向A板運(yùn)動(dòng)C.電子一直向B板運(yùn)動(dòng)D.電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后向A板運(yùn)動(dòng)，再返回B板做周期性往返運(yùn)動(dòng)123456789101112圖6√6.在如圖6甲所示的平行板電容器A、B兩板上加上如圖乙所示的123456789101112解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律畫(huà)出如圖所示的v－t圖像，可知電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，C正確.123456789101112解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律畫(huà)出如圖所示7.(多選)如圖7甲所示，電子靜止在兩平行金屬板A、B間的a點(diǎn)，t＝0時(shí)刻開(kāi)始A板電勢(shì)按如圖乙所示規(guī)律變化，則下列說(shuō)法中正確的是A.電子可能在極板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.t1時(shí)刻電子的動(dòng)能最大C.電子能從小孔P飛出，且飛出時(shí)的

動(dòng)能不大于eU0D.電子不可能在t2～t3時(shí)間內(nèi)飛出電場(chǎng)圖7123456789101112√能力綜合練√7.(多選)如圖7甲所示，電子靜止在兩平行金屬板A、B間的a123456789101112解析t＝0時(shí)刻B板電勢(shì)比A板高，電子在t1時(shí)間內(nèi)向B板加速，t1時(shí)刻加速結(jié)束；在t1～t2時(shí)間內(nèi)電子減速，由于對(duì)稱，在t2時(shí)刻速度恰好為零，此后電子重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，所以電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，直到從小孔P穿出，A錯(cuò)誤；無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都具有最大動(dòng)能，B正確；電子穿出小孔P的時(shí)刻不確定，但穿出時(shí)的動(dòng)能不大于eU0，C正確，D錯(cuò)誤.123456789101112解析t＝0時(shí)刻B板電勢(shì)比A板8.如圖8(a)所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處.若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上.則t0可能屬于的時(shí)間段是圖8123456789101112√8.如圖8(a)所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖(b9.如圖9所示，質(zhì)量m＝2.0×10－4kg、電荷量q＝1.0×10－6C的帶正電的微粒靜止在空間范圍足夠大、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，取g＝10m/s2.(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；123456789101112圖9解析因微粒靜止，可知其受力平衡，對(duì)其進(jìn)行受力分析可知靜電力方向向上，且Eq＝mg，微粒帶正電，知電場(chǎng)方向向上.答案2×103N/C

方向向上9.如圖9所示，質(zhì)量m＝2.0×10－4kg、電荷量q＝1(2)在t＝0時(shí)刻，電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)镋0＝4.0×103N/C，方向不變.求在0.20s時(shí)間內(nèi)靜電力做的功；123456789101112答案8.0×10－4J解析在t＝0時(shí)刻，電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)镋0＝4.0×103N/C，設(shè)微粒的加速度大小為a，在0.20s時(shí)間內(nèi)上升的高度為h，靜電力做功為W，則qE0－mg＝ma，解得a＝10m/s2，W＝qE0h，解得W＝8.0×10－4J.(2)在t＝0時(shí)刻，電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)镋0＝4.0×103(3)在(2)的情況下，t＝0.20s時(shí)刻突然撤掉電場(chǎng)，求帶電微?；氐匠霭l(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.123456789101112答案8.0×10－4

J解析設(shè)在t＝0.20s時(shí)刻突然撤掉電場(chǎng)時(shí)微粒的速度大小為v，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek，則v＝at，解得Ek＝8.0×10－4J.(3)在(2)的情況下，t＝0.20s時(shí)刻突然撤掉電場(chǎng)，求10.如圖10所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).一L形的絕緣硬質(zhì)管豎直固定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，管的水平部分為l1＝0.2m，離水平地面的距離為h＝5.0m，豎直部分長(zhǎng)為l2＝0.1m.一帶正電的小球從管的上端口A由靜止釋放，小球與管間摩擦不計(jì)且小球通過(guò)管的彎曲部分(長(zhǎng)度極短，可不計(jì))時(shí)沒(méi)有能量損失，小球在電場(chǎng)中受的靜電力大小為重力的一半.求：(g取10m/s2)圖1012345678910111210.如圖10所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).一進(jìn)一步掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)和類平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法.例3如圖4所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)豎直置于場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的空心小球穿在環(huán)上，當(dāng)小球從頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始下滑到與圓心O等高的位置B時(shí)，求小球?qū)Νh(huán)的壓力.專題強(qiáng)化帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)針對(duì)訓(xùn)練2如圖5所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力.5×10－14C、質(zhì)量m＝3.解析由于不知道重力和靜電力大小關(guān)系，所以不能確定靜電力方向，不能確定微粒電性，也不能確定靜電力對(duì)微粒做功的正負(fù)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；合外力對(duì)液滴做的總功等于零v－t圖像輔助：帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況一般比較復(fù)雜，常規(guī)的分段分析很麻煩.例1(2019·廣州二中高二期中)如圖1所示，水平放置的平行板電容器的兩極板M、N接直流電源，兩極板間的距離為L(zhǎng)＝15cm.動(dòng)可能是往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法解析液滴所受的合外力沿bd方向，知液滴受到的靜電力方向水平向右，則此液滴帶負(fù)電，故A正確；無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都具有最大動(dòng)能，B正確；一L形的絕緣硬質(zhì)管豎直固定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，管的水平部分為l1＝0.例3如圖4所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)豎直置于場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的空心小球穿在環(huán)上，當(dāng)小球從頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始下滑到與圓心O等高的位置B時(shí)，求小球?qū)Νh(huán)的壓力.微粒帶正電，知電場(chǎng)方向向上.0×103N/C，方向不變.答案－600V＜φA＜2600V小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除重力外，還有靜電力做功，機(jī)械能不守恒，D正確.當(dāng)帶電粒子所受合力為恒力，且與速度方向共線時(shí)，粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若題目涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間，優(yōu)先考慮牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式.解析當(dāng)qE＞mg時(shí)，帶電微粒向上偏，從A板右邊緣M點(diǎn)飛出，如圖所示，解析當(dāng)qE＞mg時(shí)，帶電微粒向上偏，從A板右邊緣M點(diǎn)飛出，如圖所示，求：(g取10m/s2)ΔEk1∶ΔEk2＝1∶4解析重力：G＝mg＝0.123456789101112(1)小球運(yùn)動(dòng)到管口B時(shí)的速度大?。淮鸢?.0m/s解析小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，對(duì)小球，根據(jù)動(dòng)能定理得mgl2＋F電l1＝

mvB2－0，代入數(shù)據(jù)可得vB＝2.0m/s.進(jìn)一步掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)和類平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法.123456789101112(2)小球落地點(diǎn)與管的下端口B的水平距離.答案4.5m解析小球離開(kāi)B點(diǎn)后，設(shè)水平方向的加速度為a，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t.聯(lián)立以上各式可得x＝4.5m.123456789101112(2)小球落地點(diǎn)與管的下端口B11.(2020·雅安市期末)如圖11所示，內(nèi)表面光滑且絕緣的半徑為1.2m的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為3×106V/m.有一質(zhì)量為0.12kg、帶負(fù)電的小球，電荷量大小為1.6×10－6C，小球在圓軌道內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)，小球與軌道壓力恰好為零，g取10m/s2，求：圖1112345678910111211.(2020·雅安市期末)如圖11所示，內(nèi)表面光滑且絕緣(1)小球在A點(diǎn)時(shí)的速度大?。?23456789101112答案6m/s解析重力：G＝mg＝0.12kg×10N/kg＝1.2N，靜電力：F＝qE＝1.6×10－6C×3×106V/m＝4.8N，在A點(diǎn)，有：qE－mg＝m，代入數(shù)據(jù)解得：v1＝6m/s.(1)小球在A點(diǎn)時(shí)的速度大?。?23456789101112(2)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小.123456789101112答案21.6N

解析

設(shè)球在B點(diǎn)的速度大小為v2，從A到B，由動(dòng)能定理有：在B點(diǎn)，設(shè)軌道對(duì)小球的彈力為FN，則有：由牛頓第三定律有：FN′＝FN，代入數(shù)據(jù)解得：FN′＝21.6N.(2)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小.1234567812.(多選)如圖12(a)所示，A、B表示真空中水平放置的相距為d的平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間加電壓后板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)在A、B兩板間加上如圖(b)所示的周期性的交變電壓，在t＝0時(shí)恰有一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子在左側(cè)板間中央沿水平方向以速度v0射入電場(chǎng)，忽略粒子的重力，則下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表述中正確的是A.粒子在垂直于板的方向上的分運(yùn)

動(dòng)可能是往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.粒子在垂直于板的方向上的分運(yùn)動(dòng)是單向運(yùn)動(dòng)C.只要周期T和電壓U0的值滿足一定條件，粒子就可沿與板平行的方向飛出D.粒子不可能沿與板平行的方向飛出圖12123456789101112拓展提升練√√12.(多選)如圖12(a)所示，A、B表示真空中水平放置的本課結(jié)束本課結(jié)束專題強(qiáng)化帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第十章靜電場(chǎng)中的能量專題強(qiáng)化帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第十章靜電場(chǎng)中的能量ΔEk1∶ΔEk2＝1∶4解析t＝0時(shí)，B板電勢(shì)比A板高，在靜電力作用下，電子向B板(設(shè)為正向)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).粒子在垂直于板的方向上的分運(yùn)動(dòng)是單向運(yùn)動(dòng)由動(dòng)能定理可得：mg(h＋L)－qU＝0設(shè)此時(shí)φA＝φ1，因?yàn)棣誃＝0，所以UAB＝φ1，靜電力和重力都沿豎直方向，微粒在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度vx＝v0；微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其機(jī)械能一定增加解析由于不知道重力和靜電力大小關(guān)系，所以不能確定靜電力方向，不能確定微粒電性，也不能確定靜電力對(duì)微粒做功的正負(fù)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；靜電力和彈力沿半徑方向指向圓心的合力提供向心力，則F1－Eq＝(帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng))(多選)如圖11所示，用絕緣細(xì)線拴一帶負(fù)電小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，則解析該電容器所帶電荷量為Q＝CU＝2.(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范圍.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其動(dòng)能一定增加(2)設(shè)平行板電容器的電容C＝4.液滴所受合外力恒定，加速度恒定，液滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；例4在如圖6所示的平行板電容器的兩板間分別加如圖7甲、乙所示的兩種電壓，開(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高.一L形的絕緣硬質(zhì)管豎直固定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，管的水平部分為l1＝0.解析當(dāng)UAB＝1000V時(shí)，重力跟靜電力平衡，微粒才沿初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，針對(duì)訓(xùn)練2如圖5所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力.無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都具有最大動(dòng)能，B正確；(2020·雅安市期末)如圖11所示，內(nèi)表面光滑且絕緣的半徑為1.(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個(gè)豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，下滑到最低點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)鼙诘膲毫槎啻?？與A極相距l(xiāng)的地方有熒光屏B，電子擊中熒光屏?xí)r便會(huì)發(fā)光.靜電力和彈力沿半徑方向指向圓心的合力提供向心力，則F1－Eq＝帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法：若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上.1.進(jìn)一步掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)和類平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法.2.會(huì)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)分析向心力的來(lái)源.3.會(huì)分析帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).學(xué)習(xí)目標(biāo)ΔEk1∶ΔEk2＝1∶41.進(jìn)一步掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的直重點(diǎn)探究隨堂演練專題強(qiáng)化練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN重點(diǎn)探究隨堂演練專題強(qiáng)化練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN重點(diǎn)探究一、帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)討論帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)(加速或減速)的方法(1)動(dòng)力學(xué)方法——牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式.當(dāng)帶電粒子所受合力為恒力，且與速度方向共線時(shí)，粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若題目涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間，優(yōu)先考慮牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式.在重力場(chǎng)和電場(chǎng)疊加場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，亦可以分解為重力方向上、靜電力方向上的直線運(yùn)動(dòng)來(lái)處理.(2)功、能量方法——?jiǎng)幽芏ɡ?、能量守恒定?若題中已知量和所求量涉及功和能量，那么應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理、能量守恒定律.重點(diǎn)探究一、帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)例1

(2019·廣州二中高二期中)如圖1所示，水平放置的平行板電容器的兩極板M、N接直流電源，兩極板間的距離為L(zhǎng)＝15cm.上極板M的中央有一小孔A，在A的正上方h處的B點(diǎn)有一小油滴自由落下.已知小油滴的電荷量q＝3.5×10－14C、質(zhì)量m＝3.0×10－9kg.當(dāng)小油滴即將落到下極板時(shí)速度恰好為零.兩極板間的電勢(shì)差U＝6×105V.(不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2)(1)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為多少？圖1答案4×106V/m解析由勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式可得兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝

＝4×106V/m.例1(2019·廣州二中高二期中)如圖1所示，水平放置的平(2)設(shè)平行板電容器的電容C＝4.0×10－12F，則該電容器所帶電荷量Q是多少？答案2.4×10－6C解析該電容器所帶電荷量為Q＝CU＝2.4×10－6C.(2)設(shè)平行板電容器的電容C＝4.0×10－12F，則該電(3)B點(diǎn)在A點(diǎn)正上方的高度h是多少？答案0.55m解析小油滴自由落下，即將落到下極板時(shí)，速度恰好為零由動(dòng)能定理可得：mg(h＋L)－qU＝0則B點(diǎn)在A點(diǎn)正上方的高度是(3)B點(diǎn)在A點(diǎn)正上方的高度h是多少？答案0.55m解析二、帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法：1.運(yùn)動(dòng)分解的方法：將運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直初速度方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在這兩個(gè)方向上分別列運(yùn)動(dòng)學(xué)方程或牛頓第二定律.2.利用功能關(guān)系和動(dòng)能定理分析：(1)功能關(guān)系：靜電力做功等于電勢(shì)能的減少量，W電＝Ep1－Ep2.(2)動(dòng)能定理：合力做功等于動(dòng)能的變化，W＝Ek2－Ek1.二、帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)例2

兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m＝5×10－6kg的帶電微粒，以v0＝2m/s的水平速度從兩板正中央位置射入電場(chǎng)，如圖2所示，A、B兩板間距離為d＝4cm，板長(zhǎng)l＝10cm，g取10m/s2.圖2(1)當(dāng)A、B間的電壓為UAB＝1000V時(shí)，微粒恰好不偏轉(zhuǎn)，沿圖中虛線射出電場(chǎng)，求該微粒的電荷量和電性；答案2×10－9C

負(fù)電例2兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m＝5×10－6解析當(dāng)UAB＝1000V時(shí)，重力跟靜電力平衡，微粒才沿初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力方向豎直向下，則靜電力方向豎直向上，而電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下(UAB＞0)，所以微粒帶負(fù)電.解析當(dāng)UAB＝1000V時(shí)，重力跟靜電力平衡，微粒才沿(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范圍.答案－600V＜φA＜2600V(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范解析當(dāng)qE＞mg時(shí)，帶電微粒向上偏，從A板右邊緣M點(diǎn)飛出，如圖所示，設(shè)此時(shí)φA＝φ1，因?yàn)棣誃＝0，所以UAB＝φ1，靜電力和重力都沿豎直方向，微粒在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度vx＝v0；當(dāng)qE＜mg時(shí)，帶電微粒向下偏，設(shè)此時(shí)φA＝φ2，同理可得φ2＝－600V，故欲使微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，A板電勢(shì)的范圍為－600V＜φA＜2600V.解析當(dāng)qE＞mg時(shí)，帶電微粒向上偏，從A板右邊緣M點(diǎn)飛出，針對(duì)訓(xùn)練1

如圖3所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)左端的中點(diǎn)P以相同的初速度沿水平方向垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落在A、B、C三點(diǎn)，可以判斷A.小球A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電B.三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等C.三個(gè)小球到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能EkA＞EkB＞EkCD.三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度aA＞aB＞aC圖3√針對(duì)訓(xùn)練1如圖3所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不解析三個(gè)小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；豎直方向，帶正電荷小球受靜電力向上，合力為mg－F電，帶負(fù)電荷小球受靜電力向下，合力為mg＋F電，不帶電小球只受重力，因此帶負(fù)電荷小球加速度最大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，水平位移最短，帶正電荷小球加速度最小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，水平位移最大，不帶電小球水平位移居中，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，三個(gè)小球豎直方向位移相等，帶負(fù)電荷小球合力做功最大，動(dòng)能改變量最大，帶正電荷小球動(dòng)能改變量最小，即EkC＞EkB＞EkA，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.解析三個(gè)小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，三個(gè)小三、帶電粒子在電場(chǎng)(復(fù)合場(chǎng))中的圓周運(yùn)動(dòng)解決電場(chǎng)(復(fù)合場(chǎng))中的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵是分析向心力的來(lái)源，向心力的來(lái)源有可能是重力和靜電力的合力，也有可能是單獨(dú)的靜電力.三、帶電粒子在電場(chǎng)(復(fù)合場(chǎng))中的圓周運(yùn)動(dòng)無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都具有最大動(dòng)能，B正確；電子穿出小孔P的時(shí)刻不確定，但穿出時(shí)的動(dòng)能不大于eU0，C正確，D錯(cuò)誤.小球A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電在t1～t2時(shí)間內(nèi)電子減速，由于對(duì)稱，在t2時(shí)刻速度恰好為零，此后電子重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，所以電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，直到從小孔P穿出，A錯(cuò)誤；(2020·雅安市期末)如圖11所示，內(nèi)表面光滑且絕緣的半徑為1.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小例2兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m＝5×10－6kg的帶電微粒，以v0＝2m/s的水平速度從兩板正中央位置射入電場(chǎng)，如圖2所示，A、B兩板間距離為d＝4cm，板長(zhǎng)l＝10cm，g取10m/s2.若qE＜mg，球在a處速度最小，若qE＞mg，球在a處速度最大，故A、B錯(cuò)誤；解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律畫(huà)出如圖所示的v－t圖像，可知電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，C正確.由x＝at2知x－t圖像應(yīng)為曲線，B項(xiàng)錯(cuò)誤.(2)設(shè)平行板電容器的電容C＝4.(1)小球運(yùn)動(dòng)到管口B時(shí)的速度大小；解析由于不知道重力和靜電力大小關(guān)系，所以不能確定靜電力方向，不能確定微粒電性，也不能確定靜電力對(duì)微粒做功的正負(fù)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；5×10－14C、質(zhì)量m＝3.vCy∶vDy＝1∶2 B.小球?qū)Νh(huán)的壓力與環(huán)對(duì)小球的彈力為作用力與反作用力，兩者等大反向，即小球?qū)Νh(huán)的壓力大小F1′＝F1＝2mg＋3Eq，方向水平向右.則t0可能屬于的時(shí)間段是電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向B板運(yùn)動(dòng)，解析由A、B板間所加電壓的周期性可推知電子加速度的周期性，D項(xiàng)可能正確；利用功能關(guān)系和動(dòng)能定理分析：(1)功能關(guān)系：靜電力做功等于電勢(shì)能的減少量，W電＝Ep1－Ep2.若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的動(dòng)能一定相等微粒在第1s內(nèi)的位移與第3s內(nèi)的位移相同(2)小球落地點(diǎn)與管的下端口B的水平距離.代入數(shù)據(jù)解得：FN′＝21.而電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下(UAB＞0)，所以微粒帶負(fù)電.例3

如圖4所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)豎直置于場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的空心小球穿在環(huán)上，當(dāng)小球從頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始下滑到與圓心O等高的位置B時(shí)，求小球?qū)Νh(huán)的壓力.(重力加速度為g)圖4答案2mg＋3Eq，方向水平向右無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都具有最大動(dòng)能，B正解析小球從A到B的過(guò)程中，重力做正功，靜電力做正功，動(dòng)能增加，在B點(diǎn)時(shí)小球受到重力mg、靜電力qE和圓環(huán)對(duì)小球的彈力F1三個(gè)力的作用，靜電力和彈力沿半徑方向指向圓心的合力提供向心力，則F1－Eq＝聯(lián)立解得F1＝2mg＋3Eq小球?qū)Νh(huán)的壓力與環(huán)對(duì)小球的彈力為作用力與反作用力，兩者等大反向，即小球?qū)Νh(huán)的壓力大小F1′＝F1＝2mg＋3Eq，方向水平向右.解析小球從A到B的過(guò)程中，重力做正功，靜電力做正功，動(dòng)能增針對(duì)訓(xùn)練2

如圖5所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力.(重力加速度為g)圖5針對(duì)訓(xùn)練2如圖5所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心(1)求固定于圓心處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(1)求固定于圓心處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個(gè)豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，下滑到最低點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)鼙诘膲毫槎啻?？答?(mg＋qE)聯(lián)立解得FN＝3(mg＋qE)由牛頓第三定律得，小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力大小為FN′＝3(mg＋qE).(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個(gè)豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的四、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法1.分段分析：按照時(shí)間的先后，分階段分析粒子在不同電場(chǎng)中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，然后選擇牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律或功能關(guān)系求解相關(guān)問(wèn)題.2.v－t圖像輔助：帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況一般比較復(fù)雜，常規(guī)的分段分析很麻煩.較好的方法是在分段分析粒子受力的情況下，畫(huà)出粒子的v－t圖像，畫(huà)圖時(shí)，注意加速度相同的運(yùn)動(dòng)圖像是平行的直線，圖像與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示位移等.3.運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性：帶電粒子在周期性變化的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)一般具有對(duì)稱性和周期性.四、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例4

在如圖6所示的平行板電容器的兩板間分別加如圖7甲、乙所示的兩種電壓，開(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高.在靜電力作用下原來(lái)靜止在兩板中間的電子開(kāi)始運(yùn)動(dòng).若兩板間距足夠大，且不計(jì)重力，試分析電子在兩種交變電壓作用下的運(yùn)動(dòng)情況，并定性畫(huà)出相應(yīng)的v－t圖像.圖6答案見(jiàn)解析圖7例4在如圖6所示的平行板電容器的兩板間分別加如圖7甲、乙所解析t＝0時(shí)，B板電勢(shì)比A板高，在靜電力作用下，電子向B板(設(shè)為正向)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).對(duì)于題圖甲所示電壓，在0～

T內(nèi)電子做初速度為零的正向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

T～T內(nèi)電子做末速度為零的正向勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后周期性地重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)，其速度—時(shí)間圖像如圖(a)所示.解析t＝0時(shí)，B板電勢(shì)比A板高，在靜電力作用下，電子向B板人教版必修第三冊(cè)課件第十章專題強(qiáng)化帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2針對(duì)訓(xùn)練3

(多選)帶正電的微粒放在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖8所示.帶電微粒只在靜電力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是A.微粒在0～1s內(nèi)的加速度與1～2s內(nèi)的加速度相同B.微粒將沿著一條直線運(yùn)動(dòng)C.微粒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.微粒在第1s內(nèi)的位移與第3s內(nèi)的位移相同圖8√√針對(duì)訓(xùn)練3(多選)帶正電的微粒放在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和解析設(shè)微粒的速度方向、位移方向向右為正，作出微粒的v－t圖像如圖所示.由圖可知B、D選項(xiàng)正確.解析設(shè)微粒的速度方向、位移方向向右為正，作出微粒的v－t圖1.(帶電粒子的直線運(yùn)動(dòng))(2017·浙江4月選考)如圖9所示，在豎直放置、間距為d的平行板電容器中，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的點(diǎn)電荷從兩極板正中間處?kù)o止釋放，重力加速度為g，則點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到負(fù)極板的過(guò)程123隨堂演練圖94√1.(帶電粒子的直線運(yùn)動(dòng))(2017·浙江4月選考)如圖9所123解析對(duì)點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的受力分析如圖所示，4123解析對(duì)點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的受力分析如圖所示，42.(帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng))(多選)如圖10甲所示，平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力)，兩板間距離足夠大.當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，下列四個(gè)選項(xiàng)中的圖像，反映電子速度v、位移x和加速度a三個(gè)物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能正確的是123圖104√√2.(帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng))(多選)如圖10甲所示，平1234解析由A、B板間所加電壓的周期性可推知電子加速度的周期性，D項(xiàng)可能正確；由v＝at可知，A項(xiàng)可能正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由x＝

at2知x－t圖像應(yīng)為曲線，B項(xiàng)錯(cuò)誤.1234解析由A、B板間所加電壓的周期性可推知電子加速度的3.(帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng))(多選)如圖11所示，用絕緣細(xì)線拴一帶負(fù)電小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，則A.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度一定最大C.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的電勢(shì)能最小D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒123圖114√√3.(帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng))(多選)如圖11所示，用絕1234a點(diǎn)電勢(shì)最高，負(fù)電荷在電勢(shì)最高處電勢(shì)能最小，故C正確；小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除重力外，還有靜電力做功，機(jī)械能不守恒，D正確.解析若qE＝mg，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，球在各處對(duì)細(xì)線的拉力一樣大.若qE＜mg，球在a處速度最小，若qE＞mg，球在a處速度最大，故A、B錯(cuò)誤；1234a點(diǎn)電勢(shì)最高，負(fù)電荷在電勢(shì)最高處電勢(shì)能最小，故C正確4.(帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng))如圖12所示，陰極A受熱后向右側(cè)空間發(fā)射電子，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，電子的初速度大小有從0到v的各種可能值，且各個(gè)方向都有.與A極相距l(xiāng)的地方有熒光屏B，電子擊中熒光屏?xí)r便會(huì)發(fā)光.若在A和B之間的空間加一個(gè)水平向左、與熒光屏面垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，且電子全部打在熒光屏上，求B上受電子轟擊后的發(fā)光面積.123圖1244.(帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng))如圖12所示，陰極A受熱1234解析陰極A受熱后發(fā)射電子，這些電子沿各個(gè)方向射入右邊勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，且初速度從0到v各種可能值都有.取兩個(gè)極端情況如圖所示.沿極板豎直向上且速率為v的電子，受到向右的靜電力作用做類平拋運(yùn)動(dòng)打到熒光屏上的P點(diǎn).豎直方向上y＝vt，1234解析陰極A受熱后發(fā)射電子，這些電子沿各個(gè)方向射入右沿極板豎直向下且速率為v的電子，受到向右的靜電力作用做類平拋運(yùn)動(dòng)打到熒光屏上的Q點(diǎn)，同理可得1234沿極板豎直向下且速率為v的電子，受到向右的靜電力作用做類平拋1.(多選)如圖1所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平面成一角度，兩極板與一直流電源相連.若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過(guò)電容器，則在此過(guò)程中，該粒子A.所受重力與靜電力平衡

B.電勢(shì)能逐漸增加C.動(dòng)能逐漸增加

D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)強(qiáng)化練專題強(qiáng)化練123456789101112√√圖11.(多選)如圖1所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平面成一角解析對(duì)帶電粒子受力分析如圖所示，F(xiàn)合≠0，則A錯(cuò)誤；123456789101112由圖可知靜電力與重力的合力方向與v0方向相反，F(xiàn)合對(duì)粒子做負(fù)功，其中mg不做功，Eq做負(fù)功，故粒子動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加，B正確，C錯(cuò)誤；F合恒定且F合與v0方向相反，故粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，D正確.解析對(duì)帶電粒子受力分析如圖所示，F(xiàn)合≠0，則A錯(cuò)誤；1232.(多選)(2020·宜昌市示范高中高二聯(lián)考)如圖2所示，一帶電液滴在重力和勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)它的作用力的作用下，從靜止開(kāi)始由b沿直線運(yùn)動(dòng)到d，且bd與豎直方向的夾角為45°，則下列結(jié)論中正確的是A.此液滴帶負(fù)電B.液滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.合外力對(duì)液滴做的總功等于零D.液滴的電勢(shì)能減少圖2 123456789101112√√√2.(多選)(2020·宜昌市示范高中高二聯(lián)考)如圖2所示，123456789101112解析液滴所受的合外力沿bd方向，知液滴受到的靜電力方向水平向右，則此液滴帶負(fù)電，故A正確；液滴所受合外力恒定，加速度恒定，液滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；合外力不為零，且合外力與速度方向共線，則合外力做功不為零，故C錯(cuò)誤；從b到d，靜電力做正功，液滴的電勢(shì)能減少，故D正確.123456789101112解析液滴所受的合外力沿bd方3.如圖3所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)的電荷.一帶電微粒沿水平方向射入板間，在重力和靜電力共同作用下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，那么A.若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其電勢(shì)能一定增加C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其動(dòng)能一定增加D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其機(jī)械能一定增加圖3123456789101112√3.如圖3所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)解析由于不知道重力和靜電力大小關(guān)系，所以不能確定靜電力方向，不能確定微粒電性，也不能確定靜電力對(duì)微粒做功的正負(fù)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；123456789101112根據(jù)微粒偏轉(zhuǎn)方向可知微粒所受合外力一定豎直向下，則合外力對(duì)微粒做正功，由動(dòng)能定理知微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加，選項(xiàng)C正確.解析由于不知道重力和靜電力大小關(guān)系，所以不能確定靜電力方向4.(多選)如圖4所示，一電子(不計(jì)重力)沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為OCD，已知

，電子過(guò)C、D兩點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度為vCy和vDy；電子在OC段和OD段動(dòng)能的變化量分別為ΔEk1和ΔEk2，則A.vCy∶vDy＝1∶2 B.vCy∶vDy＝1∶4C.ΔEk1∶ΔEk2＝1∶3 D.ΔEk1∶ΔEk2＝1∶4123456789101112√√圖44.(多選)如圖4所示，一電子(不計(jì)重力)沿x軸正方向射入勻解析電子沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知

，則電子從O到C與從C到D的時(shí)間相等.電子在y軸方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有vCy＝atOC，vDy＝atOD，所以vCy∶vDy＝tOC∶tOD＝1∶2，故A正確，B錯(cuò)誤；123567891011124根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，在豎直方向上yOC∶yOD＝1∶4，根據(jù)動(dòng)能定理得ΔEk1＝qEyOC，ΔEk2＝qEyOD，則ΔEk1∶ΔEk2＝1∶4，故C錯(cuò)誤，D正確.解析電子沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿x軸方向5.(多選)兩個(gè)共軸的半圓柱形電極間的縫隙中存在一沿半徑方向的電場(chǎng)，如圖5所示，帶正電的粒子流由電場(chǎng)區(qū)域邊緣的M點(diǎn)射入電場(chǎng)，沿圖中所示的半圓形軌道通過(guò)電場(chǎng)并從另一邊緣的N點(diǎn)射出，由此可知圖5123456789101112A.若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的質(zhì)量一定相等B.若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的動(dòng)能一定相等C.若入射粒子的比荷相等，則出射粒子的速率一定相等D.若入射粒子的比荷相等，則出射粒子的動(dòng)能一定相等√√5.(多選)兩個(gè)共軸的半圓柱形電極間的縫隙中存在一沿半徑方向123456789101112解析由題圖可知，粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜電力提供向心力，若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的動(dòng)能一定相等，質(zhì)量不一定相等；若入射粒子的比荷相等，則出射粒子的速率v一定相等，但動(dòng)能不一定相等，故B、C正確.123456789101112解析由題圖可知，粒子在電場(chǎng)中6.在如圖6甲所示的平行板電容器A、B兩板上加上如圖乙所示的交變電壓，開(kāi)始時(shí)B板的電勢(shì)比A板的電勢(shì)高，這時(shí)兩板中間原來(lái)靜止的電子(圖中黑點(diǎn)表示)在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)中不與極板發(fā)生碰撞，則下述說(shuō)法正確的是(不計(jì)電子重力)A.電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向B板運(yùn)動(dòng)，

再返回A板做周期性往返運(yùn)動(dòng)B.電子一直向A板運(yùn)動(dòng)C.電子一直向B板運(yùn)動(dòng)D.電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后向A板運(yùn)動(dòng)，再返回B板做周期性往返運(yùn)動(dòng)123456789101112圖6√6.在如圖6甲所示的平行板電容器A、B兩板上加上如圖乙所示的123456789101112解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律畫(huà)出如圖所示的v－t圖像，可知電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，C正確.123456789101112解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律畫(huà)出如圖所示7.(多選)如圖7甲所示，電子靜止在兩平行金屬板A、B間的a點(diǎn)，t＝0時(shí)刻開(kāi)始A板電勢(shì)按如圖乙所示規(guī)律變化，則下列說(shuō)法中正確的是A.電子可能在極板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.t1時(shí)刻電子的動(dòng)能最大C.電子能從小孔P飛出，且飛出時(shí)的

動(dòng)能不大于eU0D.電子不可能在t2～t3時(shí)間內(nèi)飛出電場(chǎng)圖7123456789101112√能力綜合練√7.(多選)如圖7甲所示，電子靜止在兩平行金屬板A、B間的a123456789101112解析t＝0時(shí)刻B板電勢(shì)比A板高，電子在t1時(shí)間內(nèi)向B板加速，t1時(shí)刻加速結(jié)束；在t1～t2時(shí)間內(nèi)電子減速，由于對(duì)稱，在t2時(shí)刻速度恰好為零，此后電子重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，所以電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，直到從小孔P穿出，A錯(cuò)誤；無(wú)論電子在什么時(shí)刻穿出P孔，t1時(shí)刻電子都