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1、第四讲 带电粒子在电场中的运动自主复习考点清单：带电粒子在电场中的直线运动；带电粒子在电场中的偏转；考点详情：1带电粒子在电场中的直线运动（1）带电粒子在电场中运动时重力的处理基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。（2）解决带电粒子在电场中的直线运动问题的两种思路根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的运动情况。此方法只适用于匀强电场。根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解。此方法既适用于匀强
2、电场，也适用于非匀强电场。例题：如图,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：BD 扫二维码看名师解析2带电体在匀强电场中的偏转问题（1）基本规律设粒子带电荷量为q，质量为m，两平行金属板间的电压为U，板长为l，板间距离为d（忽略重力影响）, 则有加速度：a。在电场中的运动时间：t。速度v，tan 。位移（2）两个结论不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的。证明：
3、由qU0mv02及tan 得tan 。粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到电场边缘的距离为。 （3）带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系当讨论带电粒子的末速度v时也可以从能量的角度进行求解：qUymv2mv02，其中Uyy，指初、末位置间的电势差。 例题1：电荷量之比qAqB=13的带电粒子(不计重力)A、B,先后以相同的速度从同一点垂直射入一个水平放置的平行板电容器中,偏转后打在电容器同一极板上,水平飞行距离之比为xAxB=21,如图所示.则带电粒子的质量之比mAmB以及在电场中的飞行时间之比tAtB分别为( ) A.43 21 B.32 21
4、C.34 11 D.23 11 答案：A 扫二维码看名师解析 巩固练习1如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为g.粒子运动加速度为( ) A B C D 2一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向.两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器边缘的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间.测得a和b与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为12.若不计重力,则a和b的比荷之比是(
5、) A.12 B.18 C.21 D.41 3如图所示,平行板电容器的两个极板竖直放置,并接直流电源.若一带电粒子恰好能沿图中轨迹穿过电容器,a到c是直线,由于电极板边缘效应,粒子从c到d是曲线,重力加速度为g,则该粒子( ) A.在ac段受重力与电场力平衡并做匀速运动,cd段电场力大于重力B.a到c匀加速直线运动,加速度是g/cosC.a至d重力势能减小,电势能增加D.a至d粒子所受合力一直沿轨迹的切线方向4如图所示,氕、氘、氚的原子核(电荷量相同,质量不同)自初速度为零经同一电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上,那么( ) A.经过加速电场过程,静电力对氚核做的功最多B.经过
6、偏转电场过程,静电力对三种原子核做的功一样多C.三种原子核打在屏上时的速度一样大D.三种原子核都打在屏上的同一位置上5. 如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点由O点静止释放的电子恰好能运动到P点现将C板向右平移到P点，则由O点静止释放的电子（ ） A运动到P点返回 B运动到P和P点之间返回 C运动到P点返回 D穿过P点6如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示。电子原来静止在左极板小孔处 (不计重力作用) 。下列说法中正确的是( ) A从t0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上
7、B从t时刻释放电子，电子可能在两极板间振动C从t时刻释放电子，电子可能在两极板间振动，也可能打到右极板上D从t时刻释放电子，电子必将打到左极板上7如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L0.4 m，两板间距离d4103 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关 S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m4105 kg，电量 q1108 C。(g10 m/s2)求：(1)微粒入射速度v0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围
8、？ 参考答案与解析1.A 扫二维码看名师解析2.D 扫二维码看名师解析3.B 扫二维码看名师解析4BD 5.A解析：设AB间电场强度为E1，BC间场强为E2，根据题意由O点释放的电子恰好能运动到P点，根据动能定理，有BC板电量不变，BC板间的场强由知BC板间的场强不随距离的变化而变化，当C板向右平移到P时，BC板间的场强不变，由知，电子仍然运动到P点返回。6AC解析：从t0时刻释放电子，如果两极板间距离足够大，电子将向右先匀加速，接着匀减速，速度减小到零后，又开始向右匀加速，接着匀减速直到打在右极板上，电子不可能向左运动；如果两极板间距离不够大，电子也始终向右运动，直到打到右极板上，A正确；t进入的电子开始时间内不动，然后运动同从t0时刻相同，B错误；从t时刻释放电子，如果两极板间距离足够大，电子将向右先匀加速，接着匀减速，速度减小到零后，改为向左再匀加速，接着匀减速，即在两极板间振动； 如果两极板间距离不够大，则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上，C正确；从t时刻释放电子，如果两极板间距离不够大，电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上；如果第一次向右运动没有打在右极板上，那就一定会在向左运动的过程中打在左极板上，D错误。75108；5108；220解析：由电容的定义式得：，电荷量发生变化时，电容不变，还是510-8F，由得：两极间的电压为V=220 V。8
