1、第21讲电容器带电粒子在电场中的运动1.如图所示,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( D )A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动解析 两平行金属板水平放置时,微粒恰好保持静止状态,其合力为零,对其受力分析,如图甲所示,设电容器两板间的电场强度为E,微粒受到竖直向下的重力G和竖直向上的电场力qE,且G=qE;两平行金属板逆时针旋转45°后,
2、对微粒受力分析,如图乙所示,由平行四边形定则可知,微粒所受合力方向斜向左下方,且为恒力,故微粒向左下方做匀加速运动,选项D正确.2.如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面.若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M∶m为( A )A.3∶2B.2∶1C.5∶2D.3∶1解析 设电场强度为E,两粒子的运动时间相同,对电荷量为q的粒子有aM
3、=,l=t2;对电荷量为-q的粒子有am=,l=t2,联立解得=,选项A正确.3.(多选)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上.整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( AD )A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多B.三种粒子打到屏上时的速度一样大C.三种粒子运动到屏上所用时间相同D.三种粒子一定打到屏上的同一位置解析 设加速电场两板间距离为d,则qE1d=mv,粒子在偏转电场中偏转,设侧移量为y,偏转电场两板的长