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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
2、带负电 D. a带负电，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
3、多少？ （2）带电微粒从D端射出时的速度为多少？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
4、3所示，则正确的是（ ） A. 粒子A带正电，B不带电，C带负电 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。用心 爱心 专心 115号编辑 3
