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《2017-2018学年高一物理 电学专题提升 专题09 带电粒子在电场中的直线运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题09带电粒子在电场中的直线运动一：专题概述1.带电粒子在电场中的运动综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同:先分析受力情况,再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速、直线还是曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法是:(1)采用运动和力的观点,即牛顿第二定律和运动学知识求解.(2)用能量转化的观点,即用动能定理和功能关系求解.2.对带电粒子进行受力分析时应注意的问题(1)要掌握电场力的特点.电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关,还跟带电粒子的电性和电荷量有关.在匀强电场中,同一带电粒子所受电场力处处是恒力;在非匀强电场中,同一带
2、电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同.(2)是否考虑重力要依据情况而定.基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有特殊说明或明确的暗示外,一般不考虑重力(但不能忽略质量).带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有特殊说明或明确的暗示外,一般都不能忽略重力.二：典例精讲1．带电粒子在恒定电场中的直线运动典例1：如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（）A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动【答案】CD2．带电粒子在电场中做
3、往复的直线运动典例2：如图所示，从F处释放一个无初速的电子向B极方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪些是正确的（设电源电压为U）（ ）A.电子到达B板时的动能是eUB.电子从B板到达C板动能变化量为零]C.电子到达D板时动能是3eVD.电子在A板和D板之间做往复运动[【答案】ABD三总结提升1.带电粒子在电场中的加速带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场，带电粒子将做加(减)速运动．有两种分析方法：(1)用动力学观点分析：a＝，E＝，v2－v＝2ad.(2)用功能观点分析：粒子只受电场力作用，电场力做的功等于物体动能的变化，qU＝mv2－mv.2.带电体在匀强电场中的直线运
4、动问题的分析方法四提升专练1.(多选)如图所示，在真空中A、B两块平行金属板竖直放置并接入电路．调节滑动变阻器，使A、B两板间的电压为U时，一质量为m、电荷量为－q的带电粒子，以初速度v0从A板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中，恰从A、B两板的中点处沿原路返回(不计重力)，则下列说法正确的是A.使初速度变为2v0时，带电粒子将从B板中心小孔射出B.使初速度变为2v0时，带电粒子恰能到达B板C.使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子恰能到达B板D.使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子将从B板中心小孔射出【答案】AC2.如图所示,两平行金属板竖直放
5、置,板上A、B两孔正好水平相对,板间电压500V。一个动能为400eV的电子从A孔沿垂直板方向射入电场中,经过一段时间电子离开电场,则电子离开电场时的动能大小为( )A.900eVB.500eVC.400eVD.100eV【答案】C【解析】电子从A向B运动时，电场力对电子做负功，若当电子到达B点时，克服电场力所做的功W=qU=500eV＞400eV，因此电子不能到达B点，电子向右做减速运动，在到达B之前速度变为零，然后反向运动，从A点离开磁场，在整个过程中，电场力做功为零，由动能定理可知，电子离开电场时的动能：EK=400eV，故D正确；故选C.3.如图所示，三块平行放置的
6、带电金属薄板、、中央各有一小孔，小孔分别位于、、点．由点静止释放的电子恰好能运动到点．现将板向右平移到点，则由点静止释放的电子A.运动到点返回B.运动到和点之间返回C.运动到点返回D.穿过点【答案】A4.(多选)如图所示，带电平行金属板A，B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔．一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A，B板的正中央c点，则A.微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小B.微粒下落过程中重力做功为mg(h+d/2)，电场力做功为-Uq/2C.微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增量为Uq/2D.若微粒
7、从距B板高2h处自由下落，则恰好能达到A板【答案】BCD【解析】由带电粒子运动到c点速度减小到零可知动能先增大后减小，A错；粒子下落高度为，重力做功为，电场力做负功，大小为qU，B对；由功能关系可知克服电场力做了多少功，电势能就增大多少，所以C对；若微粒从距B板高2h处自由下落，假设能够到达A点，重力做功，克服电场力做功qU，由动能定理可知D对；5.如图所示,带有等量异种电荷的两个相同金属圆环相距一段距离固定放置,两环平面垂直纸面、水平虚线是两环圆心的连线,离环无穷远处有一个带正电的粒子,沿连线方向对着
