江苏省黄埭中学高三物理一轮学案40 带电粒子在电场中的运动2 2页

带电粒子在电场中的运动2‎ ‎【例1】如图所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场．若不计重力，下列四个选项中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是(　　) ‎ ‎【例2】如图所示的直角坐标系中，在直线到y轴区域内存在两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场的方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上到区域内，连续分布着电荷量为+q，质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。‎ ‎（1）求匀强电场的电场强度E：‎ ‎（2）求AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴正方向运动？‎ w ‎【例3】如图所示，BCDG是光滑绝缘的3/4圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中． 现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．‎ ‎（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？‎ ‎（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；‎ s 第49题图 ‎（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．‎ ‎【课堂作业】1、如图甲所示，A、B是一对平行金属板．A板的电势φA＝0，B板的电势φB随时间的变化规律为如图乙所示，现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内．电子的初速度和重力的影响均可忽略，则(　　)‎ A、若电子是在t＝0时刻进入的，它可能不会到达B板 B、若电子是在t＝T/2时刻进入的，它一定不能到达B板 C、若电子是在t＝T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后穿过B板 D、若电子是在t＝3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后穿过B板 ‎2、如图所示，一长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端连接质量为m、电荷量为＋q的小球，处于水平向右的匀强电场中，场强E＝.A、C是竖直平面内以O为圆心、L为半径的圆周上与O等高的两点，B、D是圆周的最低点和最高点．不计空气阻力，则(　　)‎ A. 将球由C点静止释放，到达A点时速度为2 B. 在B点给小球水平向右的速度v0，球能经过最高点D.若在B点给小球水平向左的速度v0，则小球也一定能通过最高点D C. 将球由A点静止释放，到达B点时速度为零 D. 将球由C点静止释放，到达B点前瞬间的速度为2 ‎3、如图所示，在场强为E的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板，在金属板的正上方高为h处有一个小的放射源，放射源上方有一铅板，使放射源可以向水平及斜下方各个方面释放质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子，粒子最后落在金属板上，不计粒子重力．试求：(1) 粒子打在板上时的动能；(2) 计算落在金属板上的粒子图形的面积大小．‎ ‎4、如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接．一质量为m、带电量为＋q的物块(可视为质点)，置于水平轨道上的A点．已知A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.‎ ‎(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大？‎ ‎(2)若整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中，物块在A点水平向左运动的初速度vA＝，沿轨道恰好能运动到最高点D，向右飞出．则匀强电场的场强为多大？‎ ‎(3)若整个装置处于水平向左的匀强电场中，场强的大小E＝.现将物块从A点由静止释放，运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2n(n＝1、2、3…)次经过B点时的速度大小．‎