【推荐】电场精讲精练：带电体在电场中的直线运动精讲精练word版含解析

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1、一带电体在电场中的直线运动带电粒子在电场屮运动时重力的处理(1)基本粒子：如电子、质子、a粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电颗粒：如液滴、汕滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力.例题1如图所示，在点固定一正电荷，电荷量为ft在离/I高度为7/的61处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度人小恰好为重力加速度g已知静电力常量为A两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力.求：•B⑴液珠的比荷；(2)液诛速度最大时离/I点的距离kQ⑶若已知在点电

2、荷P的电场屮，某点的电势可表示成其屮r为该点到列勺距r离(选无限远的电势为零).求液珠能到达的最商点A离//点的高度/•、.解析(1)设液珠带电量为＜7,质量为/〃，巾题意知，当液珠在C点时，巾牛顿第二定律知.Qq/mg=mawkQ(2)当液珠速度最大时，其所受合力为零，则解得/1=和(3)设间的电势差大小为由题意得Ucn=小c—^/y=kQ_kQHrn对液珠由释放处至液珠到达最高点(速度为零)的全过程应用动能定理得又由⑴得frwkQ联立以上各式解得n=2H答案(2)^2//(3)2//方法①:由屮顿笫二定汴及匀变速货线运

3、动的公式进行计兑方法②：动能定两：2^2"^2mvr方法技巧j带电体在匀强电场屮的直线运动问题的分析方法@11规律列力程求解例题2.如图所示，板长Z=4cm的平行板电容器，板间距离#3cm,板与水平线夹角＜7=37°,两板所加电压为i/=100V.有一带负电液滴，带电荷量为＜7=3X10_1QC，以ko=1m/S的水平速度自J板边緣水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从A板边缘水平飞出(取^=10m/s2，sin沒=0.6，cos＜?=0.8).求:(1)液滴的质量；(2)液滴飞出时的速度.解析：(1)根据题意阃出带

4、电液滴的受力图如图所示，可得冰bosa=nigUb=—匕d解得历=Wbosdg代入数扼得〃/=8X10skgmg(2)因液滴沿水平方向运动，所以重力做功为零.对液滴rh动能定理得rrx2A2qU=-mv—-inv6解得r=所以v=^-m/s答案:(l)8X10'8kgm/s例题3.屮国科学院2015年10月宣布中国将在2020年幵始建造世界上最大的粒子加速器.加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用.如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金屑圆管(漂移管)组成，相邻漂移管分别接

5、在高频脉冲电源的两极.质子从点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管A做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变.设质子进入漂移管方时速度为8X106m/s,进入漂移管£'时速度为iX107ni/s，电源频率为1X107Hz,漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的质子的荷质比取1X108C/kg.求:(1)漂移管"的长度；(2)相邻漂移管间的加速电压.解析：(1)设质子进入漂移管A的速度为电源频率、周期分别为八7；漂移管万的长度为厶则T=L=vK-联立①②式并代入数据得Z=0.4m③(

6、2)设质子进入漂移管f的速度为叫相邻漂移管间的加速电压为M电场力对质子所做的功为W质子从漂移管A运动到漂移管f电场力做功F，质子的电荷S为＜7、质S:为抓则联立④⑤⑥式并代入数据得"=6X1(/V⑦答案:(1)0.4m(2)6X104V过关检测1.如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为6；极板间距离为A上极板正中有一小孔.质量为〃/、电荷量为+7的小球从小孔正上方高处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为求：•一―h(1)小球到达小孔处的速度；(2)

7、极板间电场强度大小和电科器所带电荷量;⑶小球从开始下落运动到下极板处的时间.解析：(1)由P=2^77得v=^2gh(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有mg—qE=ma0—v=2adQdU=EdQ=CUingC、k+d)Q(3)由h="^gtA0=v+atzt=tl+t2综合可得n答案：见解析1.(多选)如图所示，在真空中爪々两块平行金属板竖直放置并接入电路.调节滑动变阻器，使儿"两板间的电压为"时，一质量为历、电荷量为一<7的带电粒子，以初速度K0从//板上的屮心小孔沿垂直两板的方向射入电场中，恰从儿A两板的中点处沿

8、原路返回（不计重力），则下列说法正确的是（）A.使初速度变为2r。时，带电粒子恰能到达"板B.使初速度变为时，带电粒子将从"板中心小孔射出C.使初速度*和电压"都增加为原来的2倍时，带电粒子恰能到达"板D.使初速度和电压"都增加为原来的2倍吋，带电粒子将从万板中心小孔射出解析：选BC.设带电粒子进入电场