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

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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

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.‎
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