帶電粒子在電場中的運(yùn)動3

庫侖定律、電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)Ⅱ電勢差Ⅱ帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動Ⅱ勻強(qiáng)磁場中的安培力、洛倫茲力公式Ⅱ帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動Ⅱ本專題主要涉及電場和磁場的基本性質(zhì)及描述，電場對粒子及磁場對電流和粒子的作用力特點(diǎn)及規(guī)律．從近幾年的高考考點(diǎn)分布看，題型以計算題為主，試題側(cè)重于考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(平行板電容器中)和帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動；粒子在電場、磁場和重力場以及磁、電、重三場所形成的復(fù)合場中的運(yùn)動問題，大多數(shù)是綜合性試題，以突出力學(xué)的知識、規(guī)律、方法的靈活運(yùn)用，突出聯(lián)系實(shí)際的典型模型．1．電場

2.磁場

友情提示若一條直線上有三個點(diǎn)電荷，均因相互作用而平衡，則其電性及電量的定性分布為“兩同夾異，兩大夾小”．警示若空間的電場是由幾個“場源”共同激發(fā)的，則空間中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于每個“場源”單獨(dú)存在時所激發(fā)的電場在該點(diǎn)的場強(qiáng)的矢量和——疊加原理．2．場強(qiáng)的方向：正電荷的受力方向；負(fù)電荷受力的反方向；電場線的切線方向；電勢降低最快的方向．友情提示電場強(qiáng)度的大小和方向都可利用電場線形象地描繪出來，因此看“線”即可識“場”．但電場線不一定是電荷的運(yùn)動軌跡．電勢高低的判別：(1)電場線法，順著電場線電勢越來越低；(2)電場力做功法，正電荷僅在電場力作用下移動，電場力做正功，電荷由高電勢移向低電勢處；(3)電勢能法，正電荷在高電勢處電勢能大，負(fù)電荷在低電勢處電勢能大．3．電障勢能畏：Ep＝qφ.電勢破能大珠小的坡比較沫：(1杯)做功籃法：供電場榆力做熔正功稅，電禽勢能虎減小是；克鍋服電呢場力謹(jǐn)做功色，電灣勢能臺增加星．即W電場＝Ep1－Ep2.(2桃)電場嗓線法窮：正拿電荷頃順著土電場垮線移拖動，挎電勢形能越孝來越穴小；播負(fù)電加荷順約著電遍場線瘦移動我，電皮勢能盈越來回越大瘦．(3項(xiàng))正電兵荷：連電勢驗(yàn)?zāi)苷秦?fù)跟林電勢侮的正膨負(fù)相巖同；負(fù)電裹荷：笨電勢蛛能的獲正負(fù)隨跟電錯勢的赤正負(fù)宿相反劣．警示(1符)電勢鍵差的和大小瓦與零現(xiàn)電勢阿點(diǎn)的歌選取酷無關(guān)池，而凱電勢仰則與研之有嫁關(guān)．(2低)電勢歐與電哄場強(qiáng)扣度的旬大小賄沒有勝必然田的聯(lián)羽系．潮某點(diǎn)該的電州勢為纏零，誕電場耍強(qiáng)度擋可以貼不為鑰零，妻反之逗亦然盒．(3值)沿電仿場方嘴向電奪勢逐斷漸降痛低，乓且電療場線扒與等殊勢面稈處處撿垂直植，即“線”也可疲識“勢”．(4紅)勻強(qiáng)革電場羊中，完任意站兩點(diǎn)閃連線韻中點(diǎn)熟的電端勢等繞于這膏兩點(diǎn)刺的電踩勢的喬平均括值．位在電忘場線昨方向完上電遇勢差野與距跡離成即正比株．四、剛電場曬力做侮功的惡計算揮方法1．W＝Fsco摔sθ，常成用于懂勻強(qiáng)攪電場繁，即F＝qE恒定浪．2．WAB＝qUAB，適戒用于戒任何街電場穴．q、UAB可帶累正負(fù)塞號運(yùn)調(diào)算，斷結(jié)果吼的正喚負(fù)可似反映森功的訊正負(fù)炭；也倚可帶想數(shù)值眨運(yùn)算邪，但厭功的玻正負(fù)的需結(jié)小合移亞動電虛荷的電正負(fù)務(wù)，A、B兩點(diǎn)梢電勢囑的高爛低另頸行判柄斷．友情朋提示電場裹力做待功與睜路徑饞無關(guān)自，只帆與初香末位炭置的漲電勢跡差有丙關(guān)．3．功真能關(guān)鐘系：立電場印力做綿功的拴過程幟就是刑電勢掏能和澇其他情形式仆的能襲量轉(zhuǎn)咸化過曠程，插且W＝－ΔE其他爆．友情她提示關(guān)于予平行液板電泥容器吸的討含論問辜題2．偏魯轉(zhuǎn)——帶電今粒子脈以速侄度v0垂直悄于電瞎場線兔方向著飛入烘勻強(qiáng)態(tài)電場漏．處理呈方法緩：類告似平椒拋運(yùn)蹲動的鄰分析立方法悟．沿初齒速度惡方向攀的勻派速直余線運(yùn)慚動：x＝v0t沿電珍場力比方向叨的初滾速度召為零狗的勻監(jiān)加速害直線瓜運(yùn)動傻：友情振提示當(dāng)不巖同?；抛佑珊镬o止上經(jīng)同攪一電滾場加丈速進(jìn)謊入同魔一電循場偏提轉(zhuǎn)時郵，可井推出弦它們泊的偏虜轉(zhuǎn)位號移和制偏轉(zhuǎn)撕角度薪相同猜．警示是否哈需考蜻慮帶過電體捧的重旱力？(1關(guān))基本巖粒子判：如澇電子源、α粒子撿、離枯子等閘，除染有說莫明或部暗示灣以外項(xiàng)，一涂般不巷考慮槳重力編．(2渴)帶電擊顆粒勸：如減液滴碧、油攤滴、揮塵埃詢、小外球等譜，除濃有說勤明或邁暗示廟以外蜓，一紛般都腸需考逼慮重敏力．[例1](2石01珠1·江蘇)一粒船子從A點(diǎn)射南入電勺場，掘從B點(diǎn)射愛出，殺電場奧的等抖勢面煤和粒萌子的簽運(yùn)動鐘軌跡挨如圖騰所示擾，圖以中左晶側(cè)前懼三個商等勢笛面彼張此平暢行，走不計診粒子搭的重唉力．析下列驕說法兄正確摸的有()A．粒鑰子帶摔負(fù)電茂荷B．粒涌子的蘿加速瓶度先貪不變閘，后裙變小C．粒梳子的身速度漁不斷床增大D．粒鴉子的給電勢嚼能先護(hù)減小砌，后倒增大[答案]AB(2驚01聰1·課標(biāo)手全國)一帶沖負(fù)電健荷的珍質(zhì)點(diǎn)港，在淺電場淹力作甘用下纏沿曲塔線ab銜c從a運(yùn)動預(yù)到c，已攏知質(zhì)聯(lián)點(diǎn)的女速率曲是遞榨減的圈．關(guān)梯于b點(diǎn)電布場強(qiáng)憐度E的方泥向，怠下列傳圖示吉中可鋸能正段確的識是(虛線彎是曲稼線在b點(diǎn)的睬切線)()[答案]D[解析]做曲律線運(yùn)捆動的皂物體龜，速忘度的板方向嚷沿該助點(diǎn)的灣切線旋方向外，而京物體挽做曲庸線運(yùn)慌動的霧條件瘦是合柿外力垂與速超度不時共線煌，選復(fù)項(xiàng)A錯誤且；負(fù)縣電荷剛受力渡的方內(nèi)向與銷該點(diǎn)喬場強(qiáng)劈燕方向歉相反菜，并壁且軌體跡曲懷線應(yīng)冰向力焰的方寧向彎間曲，反選項(xiàng)C錯誤免；質(zhì)蠅點(diǎn)從a到c減速孟，故譜電場謎力的陳方向秀與速待度方忍向的迷夾角蛛為鈍風(fēng)角，削選項(xiàng)B錯誤莖而D正確.[例2]如圖盞甲所監(jiān)示，黃真空扛中相醋距d＝5c項(xiàng)m的兩鴉塊平觸行金姑屬板A、B與電徹源連彎接(圖中透未畫京出)，其飯中B板接存地(電勢餡為零)，A板電茄勢變吼化的聾規(guī)律沾如圖撤乙所車示．賣將一詞個質(zhì)刊量為m＝2.墻0×10－27kg，電沫量為q＝＋1.叫6×10－19C的帶把電粒誰子從刑緊臨B板處戰(zhàn)釋放擇，不掉計重尤力．逢求[總結(jié)陵評述]粒子音的運(yùn)懇動方鋸向由聯(lián)粒子鞋的速秘度和旬所受屈電場登力共哥同決餃定，欣當(dāng)電必場的蒼方向扮發(fā)生幼變化順時，映粒子國的運(yùn)惱動方優(yōu)向不粱一定瓦發(fā)生橡變化精．要爹注意收粒子筒的運(yùn)解動性聰質(zhì)及蛋運(yùn)動演軌跡稠的分秧析．(2弄01交1·福建)反射婆式速復(fù)調(diào)管籍是常好用的切微波裙器件呢之一等，它敵利用稈電子湯團(tuán)在攜電場鍬中的坡振蕩記來產(chǎn)駝生微寇波，姐其振日蕩原泥理與負(fù)下述慈過程繩類似哄．如棚圖所則示，禾在虛月線MN兩側(cè)她分別睡存在那著方甩向相劫反的擱兩個乏勻強(qiáng)配電場維，一喘帶電蛾微粒攀從A點(diǎn)由館靜止客開始簽，在挨電場汁力作個用下著沿直玩線在A、B兩點(diǎn)老間往遇返運(yùn)愛動．垃已知常電場未強(qiáng)度題的大石小分驢別是E1＝2.覆0×103N/涉C和E2＝4.角0×103N/袖C，方嫁向如碌圖所帥示，蘆帶電券微粒初質(zhì)量m＝1.練0×10－20kg，帶捕電量q＝－1.鉛0×10－9C，A點(diǎn)距當(dāng)虛線MN的距辛離d1＝1.溪0c它m，不步計帶夕電微宣粒的當(dāng)重力追，忽決略相煙對論某效應(yīng)游．求梁：(1版)B點(diǎn)距陸虛線MN的距踏離d2；(2劫)帶電洽微粒舞從A點(diǎn)運(yùn)及動到B點(diǎn)所弦經(jīng)歷逢的時趨間t.[答案](1啞)0水.5僅0m(2粗)1豈.5×10－8s[例3](2濫01每1·濟(jì)南槍模擬)長為L的平亞行金曉屬板捎水平皺放置既，兩貪極板冒帶等糟量的列異種幼電荷男，板稍間形精成勻券強(qiáng)電吐場，耐一個勵帶電毒荷量喝為＋q、質(zhì)睜量為m的帶沸電粒青子，捎以初暴速度v0緊貼進(jìn)上極樓板垂夾直于退電場須線方救向進(jìn)俗入該浮電場特，剛護(hù)好從暴下極干板邊丑緣射廣出，萄射出雀時末日速度槍恰與益下極耕板成30兔°角，再如圖廊所示代，不暖計粒攪子重軌力，遺求：(1域)粒子討末速典度的士大小敲；(2紫)勻強(qiáng)苦電場縫的場森強(qiáng)；(3狠)兩板觀間的商距離慚．(2帖01繡1·安徽)圖(a辨)為示選波管繭的原榨理圖去．如咽果在涌電極YY′之間檔所加州的電餐壓圖輕按圖(b洋)所示肯的規(guī)胡律變移化，條在電現(xiàn)極XX′之間葡所加回的電爛壓按愧圖(c網(wǎng))所示謎的規(guī)妻律變遍化，素則在聲熒光禾屏上蜜會看密到的前圖形嫁是()[答案]B[解析]0時刻焰，在YY′方向艷上位心移為泄零，懷在XX′方向濁上位敵移為敢負(fù)的辣最大沉值；匆在t1時刻健，在YY′方向胃上位唱移為爽零，趨在XX′方向肢上位盒移為搬零；爹在t1/2時刻林，在YY′方向匙上位蠅移為蛛正的日最大勝值，撲故B圖正莊確.[例4](2坊01膊1·浙江)如圖內(nèi)甲所廚示，鼠靜電用除塵棉裝置緣瑞中有住一長升為L、寬回為b、高位為d的矩補(bǔ)形通籮道，逼其前嶺、后卵面板優(yōu)使用已絕緣數(shù)材料緣瑞，上懲、下輛面板侍使用悉金屬似材料側(cè)．圖季乙是泛裝置院的截架面圖砍，上午、下干兩板哀與電炮壓恒輩定的弱高壓蛛直流映電源漢相連和．質(zhì)肥量為m、電噸荷量竿為－q、分姿布均股勻的逃塵埃啄以水賄平速盲度v0進(jìn)入井矩形紗通道戰(zhàn)，當(dāng)蹦帶負(fù)形電的盛塵埃節(jié)碰到場下板業(yè)后其痛所帶柄電荷慚被中責(zé)和，季同時恢被收雅集．糾通過蹤蝶調(diào)整餅兩板甘間距d可以稠改變坡收集維效率η.當(dāng)d＝d0時η為81貝%(即離許下板0.烤81d0范圍概內(nèi)的辦塵埃劫能夠改被收練集)．不娘計塵厚埃的梢重力扛及塵值埃之意間的藝相互父作用暫．(1箭)求收賽集效炊率為10限0%時，計兩板掌間距蠻的最發(fā)大值dm；(2圈)求收襲集效譯率η與兩仇板間弦距d的函貿(mào)數(shù)關(guān)酸系；(3所)若單懇位體輕積內(nèi)柜的塵齊埃數(shù)亭為n，求返穩(wěn)定再工作痕時單擔(dān)位時獸間下援板收臺集的耍塵埃復(fù)質(zhì)量ΔM/Δt與兩珍板間添距d的函哲數(shù)關(guān)懲系，衫并繪縫出圖雨線．當(dāng)減匪小兩冰板間胃距時宋，能煉夠增議大電脅場強(qiáng)顆度，攏