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1、第一章静电场第12讲习题课：带电粒子在 电场中的运动1.加深对电场中带电粒子的加速和偏转的理解和应用.2.掌握电场中带电粒子的圆周运动问题的分析方法目标定位二、带电粒子在电场中的类平抛运动三、带电粒子在交变电场中运动四、带电粒子在电场中的圆周运动栏目索引一、带电粒子在电场中的直线运动对点检测自查自纠一、带电粒子在电场中的直线运动n典例精析例例1如图1所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上极板A带正电，现有质量为m、电荷量为q的小球在B板下方距离B板为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场图1(1)带电小球做何种运动？解解析析带电小球在电场外只受重力的作用做匀减速直线运动，在电场中受
2、重力和电场力作用做匀减速直线运动答案答案见解析解析答案(2)欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？解析解析整个运动过程中小球克服重力和电场力做功，由动能定理得答案答案见解析返回解析答案n典例精析二、带电粒子在电场中的类平抛运动例例2长为L的平行金属板竖直放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴左极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从右极板边缘射出，射出时速度恰与右极板成30角，如图2所示，不计粒子重力，求：图2(1)粒子末速度的大小；解析解析粒子离开电场时，合速度与竖直方向夹角为30，解析答案(2)匀强电场的场强；解析解析粒子
3、在匀强电场中做类平抛运动，在竖直方向上：Lv0t，在水平方向上：vyat，由牛顿第二定律得：qEma解析答案(3)两板间的距离解析解析粒子做类平抛运动，返回解析答案三、带电粒子在交变电场中运动n典例精析例例3在如图3甲所示平行板电容器A、B两极板上加上如图乙所示的交变电压，开始B板的电势比A板高，这时两极板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是(不计电子重力)()甲 乙图3A.电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性来回运动B.电子一直向A板运动C.电子一直向B板运动D.电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性来回运
4、动解解析析由运动学和动力学规律画出如图所示的vt图象可知，电子一直向B板运动，C正确.答案答案C返回解析答案方法点拨n典例精析四、带电粒子在电场中的圆周运动电学知识与圆周运动结合的综合问题是近几年高考热点.解决这类问题的基本方法和力学中的情形相同，但处理时要充分考虑到电场力的特点，明确向心力的来源，灵活应用等效法、叠加法等分析解决问题.返回例例4如图4所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，电场强度为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度vA的方向恰与电场线垂直，且圆环与小球间沿水平方向无作用力，则速度vA_.
5、当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力FB_.图4解析答案对点检测自查自纠12341.(带电粒子在电场中的直线运动)(多选)如图5所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线AB运动，由此可知()A.电场中A点的电势低于B点的电势B.微粒在A点时的动能大于在B点时的动能C.微粒在A点时的电势能大于在B点时的电势能D.微粒在A点时机械能大于在B点时的机械能图5解析答案返回12342.(带电粒子在电场中的类平抛运动)如图6所示，阴极A受热后向右侧空间发射电子，电子质量为m，电荷量为e，电子的初速率为v，且各个方向都有.与A极相距l的地方有
6、荧光屏B，电子击中荧光屏时便会发光.若在A和B之间的空间里加一个水平向左、与荧光屏面垂直的匀强电场，电场强度为E，求B上受电子轰击后的发光面积.图6解析答案12343.(带电粒子在交变电场中的运动)在空间有正方向水平向右、大小按如图7所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t0时速度为零，在t1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t2 s时，电子将处在()A.A点B.A点左方l处C.A点右方2l处D.A点左方2l处图7解析答案12344.(电场中粒子的圆周运动)如图8所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑.现将一质量为m、带电荷量为q的小球从管中A点由静止释放，已知qEmg.求：图81234(1)小球释放后，第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力；解析解析A至D点，由动能定理得由牛顿第三定律FNFN小球对管壁的压力为5mg，方向竖直向下.解析答案1234(2)小球释放后，第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力.设管壁对小球的作用力方向竖直向下，FC1mg，方向竖直向下.答案答案mg，方向竖直向下返回解析答案本课结束
