《微专题56带电粒子在电场中的运动.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微专题56带电粒子在电场中的运动.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、微专题56带电粒子在电场中的运动1.带电粒子在匀强电场中做直线运动时，一般用牛顿第二定律与运动学公式结合处理或用动 能定理处理2在匀强电场中做类平抛运动时一般从分解的角度处理，也可用动能定理处理能 量问题3在交变电场中的运动，一般是几段运动的组合，抓住粒子的运动具有周期性和在空 间上具有对称性的特征.1 .如果不计重力的电子只受电场力作用，那么电子在电场中不可能做（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动答案A解析 由于不受重力，仅有电场力，电子受力不可能为零，根据牛顿第二定律有。不可能为零，A不可能做到；当电子所受电场力恒定且方向与其初速度方向一致时，其做匀加
2、速直线运动，B可能做到；当电子所受包场力与其初速度垂直且电场为匀强电场时，则会在 电场中做类平抛运动，C可能做到；在氢原子模型中，氢原子核对核外也子的库仑力提供核 外电子绕核做匀速圆周运动的向心力，所以也子在只受电场力作用时可以做匀速圆周运动， D可能做到.2 .如图1,平行板电容器两极板的间距为，带电粒子在电容器中靠近（不接触）下极板处静 止，已知重力加速度为g.保持两极板间电压不变，把上卜两极板均转过45。到虚线位置，则 粒子到达上极板时速度大小为（）d / ； /,/ 45。/图IA.疯jC.a/VD.强答案A解析 开始时粒子静止，%=mg,当转过45。角，两极板的间距为/ =*,电场力
3、在竖直方向分量号T/sin 45。=%=?/所以粒子沿水平方向运动到上极板，电场力在水平方向分量 忑大小等于在竖直方向分量，加速度a=g,所以v=、2gd, A正确.3.如图2所示，水平放置的平行金属板A、8连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N 同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某 点相遇.若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则卜.列说法正确的是（）AB图2A.电荷M的电荷显等,电荷N的电荷吊：B.两电荷在电场中运动的加速度相等C.从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功 D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷
4、N进入电场的初速度大小一定相等 答案CaF解析两个电荷都做类平抛运动，竖直方向做匀加速运动，其加速度大小为4=常，竖直位 移为y=：a1=%,由题图可知，两电,荷相遇时，M的竖直位移大于N的竖直位移，而?、1相等，则得出M的电荷量大于N的电荷量，M的加速度大于N的加速度，故A、B错 误；由于根相等，则由以上分析知，M受到的电场力大于N受到的电场力，而电场力沿竖直 方向，M的竖直位移大于N的竖直位移，所以从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对M 做的功大于电场力对N做的功，故C正确；水平方向两电荷都做匀速直线运动，则有x=a）f, ，相等，而M的水平位移大于N的水平位移，所以M的初速度大于N的初
5、速度，故D错误. 4.（2020湖南五市卜校第二次联考）如图3所示，正六面体真空盒置于水平面上，它的面与8CG产面均为金属板，BCGF面带正电，AOHE面带负电，其他面为绝缘材料.从小孔 。沿水平方向平行于A6PE面以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴、b、c,最后分别 落在I、2、3三点.下列说法正确的是（ ）A.三个液滴在空中运动的时间相同B.液滴c、所带的电荷量最多C.整个运动过程中液滴c,的动能增量最大第2页，共7页D.三个液滴落到底板时的速率相同答案B解析 三液滴在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，由题 图可知三液滴的水平位移X3X2X,初速度V0相同，
6、根据X=vat可知在空中的运动时间关 系为/3/2八，它们抛出点的高度相等，根据力=；4/2可知加速度的关系为sVsVai,三个 质量相同的带正电液滴，根据牛顿第二定律=巴产可知液滴所带的电荷量关系为qcqb q（l,故选项B正确，A错误：对液滴由动能定理得（?g40/?=5加2；小伙广，整个运动过 程中液滴的动能增量关系为AEOEQAEkc,三个液滴落到底板时的速率关系为v（ivh Vc,故选项C、D错误.5.水平平行放置的金属板八间加有恒定电压，两板间距离为4.一带电粒子紧贴。板水平射 入电场，刚好紧贴板边缘射出，如图4所示，在其他条件不变的情况下，若将方板向下平 移一段距离-带电粒子刚好
7、从两板间中央射出.不考虑重力的影响，贝心 ）0的区域内存在沿），轴正方向的匀强电场，电场强4度大小为石=4义103丫/01；比荷为1.0X105c/kg的带正电的粒子?从A板中心。处由静止释放，其运动轨迹恰好经过例（巾，1）点；粒子户的重力不计，试求：金属板A、4之间的电势差以8；（2）若在粒子P经过。点的同时，在），轴右侧匀强电场中某点由静止释放另一带电微粒Q,使 P、。恰能在运动中相碰；假设。的质量是尸的2倍，带电情况与尸相同；。的重力及P、 Q之间的相互作用力均忽略不计；求粒子。所有释放点的位置坐标应满足的条件.答案（1）1 000 V （2，=/2,其中 x0解析（1）设粒子P的质量为
8、机，带也荷量为小 从。点进入匀强电场时的速度大小为如；由 题意可知，粒子P在），轴右侧匀强电场中做类平抛运动；设从。点运动到M（小，I）点所用 时间为M,由类平抛运动可得：x.M=Vott yw=/o2第5页，共7页 解得：&=巾 X 104 m/s在金属板4、B之间，由动能定理：c/LA/i=2ftlv（）2解得：Uab= 1 00（） V.（2）设尸、Q在右侧电场中运动的加速度分别为内、双；。粒子从Mx, y）点释放后，经时间/ 与粒子尸相碰：由牛顿运动定律及美平抛运动的规律和几何关系可得对于 P: Eq=ma对于 Q: Eq=2inaix=vot1 , . 10=_），+5。2尸解得：产
9、/2，其中0即粒子Q释放点Mx, y）坐标满足的方程为其中a0.9. （2020福建厦门一中月考）相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图8 甲所示，靠近A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为。o, 质量为机，电荷量为一e,在A、8两板之间加上如图乙所示的交变电压，其中0V&V1, Uo =翳；紧靠8板的偏转电压也等于Uo,板长为L,两极板间距为d,距偏转极板右端与处垂 直放置很大的荧光屏PQ，不计电子的聿力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动 时间可以忽略不计.图8（1）试求在0与叮/时间内射出B板电子的速度各是多大？（2）在。7时间内，荧光屏上
10、有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离（结果用L、d 表示）.答案 监（）半 Q卷解析（1）电子经过电容器内的电场后，速度要发生变化，设在0AT时间内，穿出8板的电 子速度为功，7时间内射出8板的电子速度为s第6页，共7页根据动能定理有:eUo=5z矶2一品为2,子以二,7ns2一全为2将 0=努-代入上式，得：功=杀%。2=4%。；(2)在0AT时间内射出B板的电子在偏转电场中的运动叶间：八=9/rs 多 I , eUoL2 p L2 侧移量：y尸呼产=元而，何)尸部设打在荧光屏上的坐标为V,，则)，1 =2)，1=./2同理可得，在ZTT时间内射出8板后电子的侧移量：=而2打在荧光屏上的坐标)2 =2)2 =近/2故这两个发光点之间的距离：)=一力=京.第7页，共7页