浙江省台州市高中物理 第一章 静电场 1.9 带电粒子在电场中的运动学案2（无答案）新人教版选修3-1（通用）

带电粒子在电场中的运动 班级姓名 第 小组命题规律1:带电物体在电场、重力场组成的复合场中，做直线运动、抛体运动、圆周运动等。根据其受力和运动情况，确定物体的运动轨迹，物体运动的速度、位移及做功多少。例1.如图所示，水平平行金属板A、B间距为d，带电质点质量为m，电荷量为q，当质点以速率v从两极板中央处于水平飞入两极间，两极不加电压时，恰好从下板边缘飞出，若给A、B两极加一电压U，则恰好从上板边缘飞出，那么所加电压U= 。命题规律2：带电体在匀强电场和重力场组成的复合场中做圆周运动的问题，采用“等效法”求解。先求出重力与电场力的合力，将这个合力视为一个“等效重力”，将a=视为“等效重力加速度”。再将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解即可。例2.如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点，半径为r，内壁光滑，A、B两点分别是圆弧的最低点和最高点该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变)，经C点时速度最大，O、C连线与竖直方向的夹角60，重力加速度为g.(1)求小球所受到的电场力大小；(2)小球在A点速度v0多大时，小球经B点时对轨道的压力最小？课后习题1.一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是 ()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2.平行板间加如图 (a)所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况如图(b)中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是 ()3.如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场，它们分别落到A、B、C三点 ()A.落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电B.三小球在电场中运动的时间相等C.三小球到达正极板时动能关系：EkA>EkB>EkCD.三小球在电场中运动的加速度关系：aA>aB>aC4.示波器是一种常用的电学仪器可以在荧屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况电子经电压u1加速后进入偏转电场下列关于所加竖直偏转电压u2、水平偏转电压u3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是 ()A.如果只在u2上加上甲图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(a)所示B.如果只在u3上加上乙图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(b)所示C.如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(c)所示D.如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(d)所示5.如图所示为x轴上A,B两点间电势中随位置x变化的关系图象，电子仅在电场力作用下由A点沿x轴运动到B点，下列判断正确的是( )A.电子先减速后加速，加速度先减小后增大B.电子先加速后减速，加速度先增大后减小C.电子从A到B过程中电势能先减小后增大D.电场中A到B间的电场强度先增大后减小6.如图所示，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪种情况中，放在绝缘板上的小纸屑S不会被P吸引（ ）A B C D7.虚线框内存在着方向未知的匀强电场，有一正电荷，不计重力，从BC边上的M点以某一速度射进电场内，最后从CD边上的Q点射出电场，下列说法正确的是()A电场力一定对电荷做了正功B电场方向可能垂直AB边向右C电荷运动的轨迹可能是一段圆弧D电荷的运动一定是匀变速运动8.一个质量为m、电荷量为q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔、竖直高度相等，电场区水平方向无限长已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是()A小球在水平方向一直做匀速直线运动B若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相同C若场强大小等于，则小球经过每一无电场区的时间均相同D无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同9.如图所示，两块平行金属板带等量异号电荷，两板间距离为d，与水平方向成角放置，一电荷量为q、质量为m的带电小球由静止恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点，重力加速度为g，求：(1)该电场的场强大小及小球运动的加速度大小；(2)小球从一板到达另一板所需的时间10.如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点)，从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，求：(1)滑块通过B点时的速度大小(2)水平轨道上A、B两点之间的距离11.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L0.4m，两板间距离d4103m，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m4105kg，电量q1108C.(g10m/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？