帶電粒子在復(fù)合場（重力場電場）中的運動（學(xué)生版）

帶電粒子在復(fù)合場（重力場、電場）中的運動（解析版）由于需要考慮重力，所以此類粒子一般包括帶電小球、液滴、油滴、塵埃等。題型一：直線類運動技巧總結(jié)在勻強電場中，一個帶電小球能沿直線從A點運動到B點：若小球做運動勻速直線運動，它們的合力需滿足什么要求？那么受力情況如何？若小球做運動勻加速直線運動，它們的合力需滿足什么要求？那么受力情況如何？若小球做運動勻減速直線運動，它們的合力需滿足什么要求？那么受力情況如何？拓展延伸此類問題常常和電容器結(jié)合，從而容易造成與帶電粒子偏轉(zhuǎn)問題混淆。下面列舉幾個常見運動情況，帶電體能夠沿虛線從容器間穿出，情分析粒子的電性，并分析粒子的在做什么運動？（1）（2）（3）（4）跟蹤訓(xùn)練1、如圖所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強電場和豎直向下的重力場，在豎直平面內(nèi)有初速度為的帶電微粒，微粒恰能沿圖示虛線由A向B做直線運動.那么()A.微粒帶正、負電荷都有可能 2、（多選）如圖所示，豎直平行金屬板帶等量異種電荷（A板帶正電，B板帶負電），一帶電顆粒沿圖中直線從A向B運動，則下列說法中正確的是()3、如圖所示，一帶電液滴在重力和勻強電場對它的作用力作用下，從靜止開始由b沿直線運動到d，且bd與豎直方向所夾的銳角為45°，則下列結(jié)論正確的是()題型二：圓周類運動技巧總結(jié)重力場小球所受合力大小和方向小球靜止時所處的位置小球在什么位置速度最大？什么位置速度最小？小球做圓周運動的向心力來源？寫出小球在速度最大時的動力學(xué)方程寫出小球在速度最小時的動力學(xué)方程帶正點小球重力場和電場平行小球所受合力大小和方向小球靜止時所處的位置小球在什么位置速度最大？什么位置速度最??？小球做圓周運動的向心力來源？寫出小球在速度最大時的動力學(xué)方程寫出小球在速度最小時的動力學(xué)方程帶正點小球重力場與電場垂直小球所受合力大小和方向小球靜止時所處的位置小球在什么位置速度最大？什么位置速度最??？小球做圓周運動的向心力來源？寫出小球在速度最大時的動力學(xué)方程寫出小球在速度最小時的動力學(xué)方程跟蹤訓(xùn)練1.如圖：質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球在光滑絕緣的軌道內(nèi)做圓周運動，勻強電場場強方向向左。回答下列問題：（1）若沒有電場力則小球在什么位置速度最大？什么位置速度最??？（2）若沒有重力，僅受電場力，則小球在什么位置速度最大？什么位置速度最小？（3）若重力與電場力的合力方向沿OD方向，則小球在什么位置速度最大？2、在水平向右、場強為E的勻強電場中，有一質(zhì)量為m、帶正電的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，當小球靜止時，細線與豎直方向夾角為θ，小球位于B點，如圖所示，現(xiàn)給小球一個垂直于懸線的初速度，小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求：（1）小球的電荷量q；（2）小球在做圓周運動的過程中，速度最小值；（3）小球在做圓周運動的過程中，速度最大值。3、一長為L的細線一端固定于O點，另一端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強電場中。開始時，將細線與小球拉成水平伸直狀態(tài)，小球靜止在A點，釋放后小球由靜止開始向下擺動，當細線轉(zhuǎn)動到O點左側(cè)且與豎直方向夾角時，小球速度恰好為零，重力加速度大小為g，求：（1）勻強電場的電場強度大小E；（2）小球運動過程中的最大速度；（3）若想讓小球做完整的圓周運動，則小球在A點釋放瞬間至少要獲得多大的豎直向下的初速度。4．如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑絕緣的圓形軌道，處于豎直向下，場強大小為的勻強電場中。有一質(zhì)量為0.12kg、帶負電的小球（可視為質(zhì)點），電荷量大小為，小球在圓軌道內(nèi)壁做圓周運動，當小球運動到最低點M時，速度大小為6m/s，與軌道壓力恰好為零，重力加速度g取，求：(1)光滑絕緣圓形軌道的半徑；(2)小球運動到最高點N時對軌道的壓力大小與其重力大小的比值。鞏固練習(xí)題一、選擇題1、真空中某豎直平面內(nèi)存在一水平向右的勻強電場，一質(zhì)量為m的帶電微粒恰好能沿圖示虛線(與水平方向成θ角)由A向B做直線運動，已知重力加速度為g，微粒的初速度為，則()A．微粒一定帶正電 B．微粒一定做勻速直線運動C．可求出勻強電場的電場強度 D．可求出微粒運動的加速度2、如圖，真空中只有水平向右的勻強電場和豎直向下的重力場，在豎直平面內(nèi)有初速度為的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由A向B做直線運動。那么()

3、（多選）如圖，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，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電容器，則在此過程中，該粒子()A．電勢能逐漸增加 B．所受重力與電場力平衡C．動能逐漸增加 D．做勻變速直線運動4、（多選）如圖所示，水平放置的平行金屬板充電后板間形成勻強電場，板間距離為d，一個帶負電的液滴帶電量大小為q，質(zhì)量為m，從下板邊緣射入電場，沿直線從上板邊緣射出，則（）A．液滴做的是勻速直線運動 B．液滴做的是勻減直線運動C．兩板的電勢差為mgd/q D．液滴的電勢能減少了mgd二、解答題5、如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心為、半徑為r、內(nèi)壁光滑，兩點分別是圓軌道的最低點和最高點。該區(qū)間存在方向水平向右的勻強電場，一質(zhì)量為的帶電小球(可視為質(zhì)點)恰好能靜止在點。若在點給小球一個初速度使它在軌道內(nèi)側(cè)恰好能做完整的圓周運動（小球的電荷量不變）。已知在同一直線上，它們的連線與豎直方向的夾角，重力加速度為g。求：(1)小球所受的電場力的大小；(2)小球做圓周運動，在點的速度大小及在點對軌道壓力的大小。6、如圖所示，半徑的絕緣光滑圓弧軌道豎直放置，在A點右側(cè)空間存在水平向右大小為的電場，質(zhì)量為、帶電荷量為的小球從點以4m/s初速度做平拋運動，恰好與圓弧軌道A點相切進入，已知A與圓心連線與豎直方向夾角。不考慮邊緣電場的影響，不計空氣阻力，試回答以下問題（，，重力加速度取）（1）求小球拋出點位置相對A點的水平距離；（2）求小球在圓弧軌道上運動的最大速度，及此時小球?qū)壍赖膲毫Α?．一長為l的絕緣細線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，處于如圖所示水平向右的勻強電場中。先將小球拉至A點，使細線水平。然后釋放小球，當細線與水平方向夾角為時，小球到達B點，且速度恰好為零，重力加速度為g，求：（1）勻強電場A、B兩點間的電勢差的大小；（2）小球速度最大時細線拉力的大小。8、如圖所示，在的豎直勻強電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道與一水平絕緣軌道在N點平滑相接，半圓形軌道平面與電場線平行，其半徑為半圓形軌道最低點，P為圓弧的中點，一電荷量為的帶負電小滑塊的質(zhì)量，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)，位于N點右側(cè)1.5m的M處，求:（1）要使小滑塊恰能運動到半圓形軌道的最高點Q，則小滑塊應(yīng)以多大的初速度向左運動？（2）這樣運動的小滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？9、如圖所示，豎直向下的電場強度大小為E的勻強電場中有一個絕緣的光滑豎直圓軌道AB