在电场中运动归类解析 专题辅导 不分版本

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1、在电场中运动归类解析http://www.DearEDU.com瑞雪带电粒子在电场中运动是一个力电综合问题，历来是高考考查的一个重要知识点。研究它的方法与质点力学方法完全相同，主要是从两个角度入手，即力的角度和能量的角度，下面本人仅从力的角度给同学们进行一下归类与分析。一.带电粒子在电场中的平衡问题此类问题主要表现为带电粒子在电场中的静止状态或匀速直线运动，解决方法：利用平衡条件即进行处理。例1.如图1所示，匀强电场方向竖直向下，在此电场中有a、b两个带粒子（不计粒子间相互作用），分别按各自图示方向匀速直线运动，则有（）A.a、b都带正电B.a、b都带负电C.a带正电，b带负电D.a带负电，

2、b带正电图1解析：由于a、b粒子均做匀速直线运动，所以合力均为零，即所受重力与各自的电场力平衡，也就是说电场力均竖直向上，所以a、b都带负电。故选项B正确。二.带电粒子在电场中的匀变速直线运动问题带电粒子进入匀强电场中，若电场力的方向与运动方向在一条直线上，则带电粒子做匀变速直线运动。解决方法：利用牛顿运动定律和运动学公式进行处理。例2.如图2所示，两块与水平方向成α角的平行带等量异种电荷的金属板AB与CD，正对放置，板长均为L，有一质量为m、带电量为+q的微粒从金属板A端以速度v0沿水平方向进入两板间，并沿直线从金属板D端射出。试求：（1）两金属板间电压是多少？（2）带电微粒从D端射出时的

3、速度为多少？图2解析：粒子在两板间运动中受到电场力和重力的作用，如图2所示。粒子在竖直方向平衡有得由图中几何关系则两板间的电压水平方向有得从A到D过程中粒子做匀减速直线运动有其中，解得三.带电粒子在匀强电场中的偏转问题当带电粒子垂直于匀强电场方向入射时，恒定的电场力与初速度的方向垂直，粒子做匀变速曲线运动，即类平抛运动。解决方法：利用运动的合成与分解化曲为直，再利用牛顿运动定律和运动学公式进行处理。例3.有三个质量相同，分别带有正电、负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图3所示，则正确的是（）A.粒子A带正电，B不带电，C带负电

4、B.三个粒子在电场中运动时间相等C.三个粒子在电场中运动的加速度D.三个粒子到达下极板的速度图3解析：三个粒子受力竖直恒定，均做平抛运动或类平抛运动，可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直的匀加速直线运动。水平方向有，由于，所以它们在电场中的运动时间.三个粒子在竖直方向有，由于，所以它们在电场中运动的加速度，则三个粒子受力有，所以B不受电场力，是中性；C受电场力竖直向下，C带负电；A受电场力竖直向上，A带正电。在竖直方向有，由于，则；再由粒子到达下极板的速度，所以。综合选项AC正确。四.一个实例——示波器的工作原理示波器的核心部分是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成示波管原理图：电子在示

5、波管中的运动分三个阶段：匀加速运动、两极间的偏转、飞出极板后匀速直线运动。电子匀加速运动得到的速度为：两极间的偏转，水平方向有：竖直方向有：得飞出极板后匀速直线运动有：水平方向；竖直方向；得所以打在荧光屏上的亮斑在竖直方向发生偏移为：在l、L、d一定时，亮斑偏移量由决定，所以我们通过控制增益按钮，就可以调整亮斑位置。