1、習題課三帶電粒子在電場中的運動習題課三帶電粒子在電場中的運動帶電粒子在電場中的直線運動圖1精典示例例1如圖1所示，水平放置的A、B兩平行板相距h，上板A帶正電，現有質量為m、帶電荷量為q的小球在B板下方距離B板為H處，以初速度v0豎直向上從B板小孔進入板間電場。帶電粒子在電場中的直線運動圖1精典示例(1)帶電小球在板間做何種運動？(2)欲使小球剛好打到A板，A、B間電勢差為多少？(1)帶電小球在板間做何種運動？1帶電粒子在電場中做直線運動(1)勻速直線運動：此時帶電粒子受到的合外力一定等于零，即所受到的電場力與其他力平衡。(2)勻加速直線運動：帶電粒子受到的合外力與其初速度方向同向。(3)勻減

2、直線運動：帶電粒子受到的合外力與其初速度方向反向。2分析帶電粒子在電場中做直線運動的方法(1)動力學方法牛頓運動定律、勻變速直線運動公式。(2)功和能方法動能定理。(3)能量方法能量守恒定律。高中物理選修3-1精品課件：習題課三-帶電粒子在電場中的運動針對訓練1 (多選)如圖2所示，M、N是真空中的兩塊平行金屬板，質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0由小孔進入電場，當M、N間電壓為U時，粒子恰好能到達N板。如果要使這個帶電粒子到達M、N板間距的 后返回，下列措施中滿足要求的是(不計帶電粒子的重力)()圖2針對訓練1 (多選)如圖2所示，M、N是真空中的兩塊平行答案BD答案BD帶電粒子在

3、電場中的類平拋運動精典示例例2 長為L的平行金屬板豎直放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強電場，一個帶電荷量為q、質量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼左極板垂直于電場線方向進入該電場，剛好從右極板邊緣射出，射出時速度恰與右極板成30角，如圖3所示，不計粒子重力，求：圖3帶電粒子在電場中的類平拋運動精典示例圖3(1)粒子末速度的大小；(2)勻強電場的場強；(3)兩板間的距離。(1)粒子末速度的大小；高中物理選修3-1精品課件：習題課三-帶電粒子在電場中的運動(1)分析帶電粒子在電場中做類平拋運動的方法：利用運動的合成與分解把曲線運動轉換為直線運動。利用的物理規律有：牛頓運動定律結合運動學公

4、式、動能定理、功能關系等。(2)分析此類問題要注意：粒子在哪個方向不受力，在哪個方向受電場力，粒子的運動軌跡向哪個方向彎曲。 高中物理選修3-1精品課件：習題課三-帶電粒子在電場中的運動針對訓練2 (2018黃岡模擬)如圖4所示，一電荷量為q的帶電粒子以一定的初速度由P點射入勻強電場，入射方向與電場線垂直，粒子從Q點射出電場時，其速度方向與電場線夾角為30。已知勻強電場的寬度為d，P、Q兩點的電勢差為U，不計重力作用，設P點的電勢為零。則下列說法正確的是()圖4針對訓練2 (2018黃岡模擬)如圖4所示，一電荷量為答案C答案C帶電粒子在交變電場中的運動精典示例例3 在如圖5所示的平行板電容器的

5、兩板A、B上分別加如圖6甲、乙所示的兩種電壓，開始B板的電勢比A板高。在電場力作用下原來靜止在兩板中間的電子開始運動。若兩板間距足夠大且不計重力，試分析電子分別在甲、乙兩種交變電壓作用下的運動情況，并定性畫出相應的vt圖象。圖5圖6帶電粒子在交變電場中的運動精典示例圖5圖6答案見解析答案見解析針對訓練3 (多選)帶正電的微粒放在電場中，場強的大小和方向隨時間變化的規律如圖7所示。帶電微粒只在電場力的作用下由靜止開始運動，則下列說法中正確的是()圖7A微粒在01 s內的加速度與12 s內的加速度相同B微粒將沿著一條直線運動C微粒做往復運動D微粒在第1 s內的位移與第3 s內的位移相同針對訓練3

6、(多選)帶正電的微粒放在電場中，場強的大小和解析設粒子的速度方向、位移方向向右為正，作出粒子的vt圖象如圖所示。由圖可知選項B、D正確。答案BD解析設粒子的速度方向、位移方向向右為正，作出粒子的vt圖要點歸納1解決電場(復合場)中的圓周運動問題，關鍵是分析向心力的來源，指向圓心的力提供向心力，向心力的提供有可能是重力和靜電力的合力，也有可能是單獨的重力或靜電力。2有時可以把復合場中的圓周運動等效為豎直面內的圓周運動，找出等效“最高點”和“最低點”。帶電體(或帶電粒子)在電場中的圓周運動要點歸納帶電體(或帶電粒子)在電場中的圓周運動精典示例例4 如圖8所示，半徑為r的絕緣細圓環的環面固定在水平面

7、上，場強為E的勻強電場與環面平行。一電荷量為q、質量為m的小球穿在環上，可沿環做無摩擦的圓周運動，若小球經A點時，速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環與小球間沿水平方向無力的作用，求：圖8精典示例圖8(1)速度vA的大小；(2)小球運動到與A點對稱的B點時，對環在水平方向的作用力的大小。(1)速度vA的大小；高中物理選修3-1精品課件：習題課三-帶電粒子在電場中的運動針對訓練4 如圖9所示，ABCD為放在E1.0103 V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中BCD部分是直徑為20 cm的半圓環，AB15 cm，今有m10 g、q104 C 的小球從靜止由A起沿軌道運動，求：圖9(1)運動到圖中C處時速度；(2)在C處時對