帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3

庫(kù)侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)Ⅱ電勢(shì)差Ⅱ帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)Ⅱ勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力、洛倫茲力公式Ⅱ帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)Ⅱ本專題主要涉及電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基本性質(zhì)及描述，電場(chǎng)對(duì)粒子及磁場(chǎng)對(duì)電流和粒子的作用力特點(diǎn)及規(guī)律．從近幾年的高考考點(diǎn)分布看，題型以計(jì)算題為主，試題側(cè)重于考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(平行板電容器中)和帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)以及磁、電、重三場(chǎng)所形成的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，大多數(shù)是綜合性試題，以突出力學(xué)的知識(shí)、規(guī)律、方法的靈活運(yùn)用，突出聯(lián)系實(shí)際的典型模型．1．電場(chǎng)

2.磁場(chǎng)

友情提示若一條直線上有三個(gè)點(diǎn)電荷，均因相互作用而平衡，則其電性及電量的定性分布為“兩同夾異，兩大夾小”．警示若空間的電場(chǎng)是由幾個(gè)“場(chǎng)源”共同激發(fā)的，則空間中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于每個(gè)“場(chǎng)源”單獨(dú)存在時(shí)所激發(fā)的電場(chǎng)在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和——疊加原理．2．場(chǎng)強(qiáng)的方向：正電荷的受力方向；負(fù)電荷受力的反方向；電場(chǎng)線的切線方向；電勢(shì)降低最快的方向．友情提示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都可利用電場(chǎng)線形象地描繪出來(lái)，因此看“線”即可識(shí)“場(chǎng)”．但電場(chǎng)線不一定是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡．電勢(shì)高低的判別：(1)電場(chǎng)線法，順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低；(2)電場(chǎng)力做功法，正電荷僅在電場(chǎng)力作用下移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電荷由高電勢(shì)移向低電勢(shì)處；(3)電勢(shì)能法，正電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在低電勢(shì)處電勢(shì)能大．3．電障勢(shì)能畏：Ep＝qφ.電勢(shì)破能大珠小的坡比較沫：(1杯)做功籃法：供電場(chǎng)榆力做熔正功稅，電禽勢(shì)能虎減小是；克鍋服電呢場(chǎng)力謹(jǐn)做功色，電灣勢(shì)能臺(tái)增加星．即W電場(chǎng)＝Ep1－Ep2.(2桃)電場(chǎng)嗓線法窮：正拿電荷頃順著土電場(chǎng)垮線移拖動(dòng)，挎電勢(shì)形能越孝來(lái)越穴??；播負(fù)電加荷順約著電遍場(chǎng)線瘦移動(dòng)我，電皮勢(shì)能盈越來(lái)回越大瘦．(3項(xiàng))正電兵荷：連電勢(shì)驗(yàn)?zāi)苷秦?fù)跟林電勢(shì)侮的正膨負(fù)相巖同；負(fù)電裹荷：笨電勢(shì)蛛能的獲正負(fù)隨跟電錯(cuò)勢(shì)的赤正負(fù)宿相反劣．警示(1符)電勢(shì)鍵差的和大小瓦與零現(xiàn)電勢(shì)阿點(diǎn)的歌選取酷無(wú)關(guān)池，而凱電勢(shì)仰則與研之有嫁關(guān)．(2低)電勢(shì)歐與電哄場(chǎng)強(qiáng)扣度的旬大小賄沒(méi)有勝必然田的聯(lián)羽系．潮某點(diǎn)該的電州勢(shì)為纏零，誕電場(chǎng)耍強(qiáng)度擋可以貼不為鑰零，妻反之逗亦然盒．(3值)沿電仿場(chǎng)方嘴向電奪勢(shì)逐斷漸降痛低，乓且電療場(chǎng)線扒與等殊勢(shì)面稈處處撿垂直植，即“線”也可疲識(shí)“勢(shì)”．(4紅)勻強(qiáng)革電場(chǎng)羊中，完任意站兩點(diǎn)閃連線韻中點(diǎn)熟的電端勢(shì)等繞于這膏兩點(diǎn)刺的電踩勢(shì)的喬平均括值．位在電忘場(chǎng)線昨方向完上電遇勢(shì)差野與距跡離成即正比株．四、剛電場(chǎng)曬力做侮功的惡計(jì)算揮方法1．W＝Fsco摔sθ，常成用于懂勻強(qiáng)攪電場(chǎng)繁，即F＝qE恒定浪．2．WAB＝qUAB，適戒用于戒任何街電場(chǎng)穴．q、UAB可帶累正負(fù)塞號(hào)運(yùn)調(diào)算，斷結(jié)果吼的正喚負(fù)可似反映森功的訊正負(fù)炭；也倚可帶想數(shù)值眨運(yùn)算邪，但厭功的玻正負(fù)的需結(jié)小合移亞動(dòng)電虛荷的電正負(fù)務(wù)，A、B兩點(diǎn)梢電勢(shì)囑的高爛低另頸行判柄斷．友情朋提示電場(chǎng)裹力做待功與睜路徑饞無(wú)關(guān)自，只帆與初香末位炭置的漲電勢(shì)跡差有丙關(guān)．3．功真能關(guān)鐘系：立電場(chǎng)印力做綿功的拴過(guò)程幟就是刑電勢(shì)掏能和澇其他情形式仆的能襲量轉(zhuǎn)咸化過(guò)曠程，插且W＝－ΔE其他爆．友情她提示關(guān)于予平行液板電泥容器吸的討含論問(wèn)辜題2．偏魯轉(zhuǎn)——帶電今粒子脈以速侄度v0垂直悄于電瞎場(chǎng)線兔方向著飛入烘勻強(qiáng)態(tài)電場(chǎng)漏．處理呈方法緩：類告似平椒拋運(yùn)蹲動(dòng)的鄰分析立方法悟．沿初齒速度惡方向攀的勻派速直余線運(yùn)慚動(dòng)：x＝v0t沿電珍場(chǎng)力比方向叨的初滾速度召為零狗的勻監(jiān)加速害直線瓜運(yùn)動(dòng)傻：友情振提示當(dāng)不巖同?；抛佑珊镬o止上經(jīng)同攪一電滾場(chǎng)加丈速進(jìn)謊入同魔一電循場(chǎng)偏提轉(zhuǎn)時(shí)郵，可井推出弦它們泊的偏虜轉(zhuǎn)位號(hào)移和制偏轉(zhuǎn)撕角度薪相同猜．警示是否哈需考蜻慮帶過(guò)電體捧的重旱力？(1關(guān))基本巖粒子判：如澇電子源、α粒子撿、離枯子等閘，除染有說(shuō)莫明或部暗示灣以外項(xiàng)，一涂般不巷考慮槳重力編．(2渴)帶電擊顆粒勸：如減液滴碧、油攤滴、揮塵埃詢、小外球等譜，除濃有說(shuō)勤明或邁暗示廟以外蜓，一紛般都腸需考逼慮重敏力．[例1](2石01珠1·江蘇)一粒船子從A點(diǎn)射南入電勺場(chǎng)，掘從B點(diǎn)射愛(ài)出，殺電場(chǎng)奧的等抖勢(shì)面煤和粒萌子的簽運(yùn)動(dòng)鐘軌跡挨如圖騰所示擾，圖以中左晶側(cè)前懼三個(gè)商等勢(shì)笛面彼張此平暢行，走不計(jì)診粒子搭的重唉力．析下列驕說(shuō)法兄正確摸的有()A．粒鑰子帶摔負(fù)電茂荷B．粒涌子的蘿加速瓶度先貪不變閘，后裙變小C．粒梳子的身速度漁不斷床增大D．粒鴉子的給電勢(shì)嚼能先護(hù)減小砌，后倒增大[答案]AB(2驚01聰1·課標(biāo)手全國(guó))一帶沖負(fù)電健荷的珍質(zhì)點(diǎn)港，在淺電場(chǎng)淹力作甘用下纏沿曲塔線ab銜c從a運(yùn)動(dòng)預(yù)到c，已攏知質(zhì)聯(lián)點(diǎn)的女速率曲是遞榨減的圈．關(guān)梯于b點(diǎn)電布場(chǎng)強(qiáng)憐度E的方泥向，怠下列傳圖示吉中可鋸能正段確的識(shí)是(虛線彎是曲稼線在b點(diǎn)的睬切線)()[答案]D[解析]做曲律線運(yùn)捆動(dòng)的皂物體龜，速忘度的板方向嚷沿該助點(diǎn)的灣切線旋方向外，而京物體挽做曲庸線運(yùn)慌動(dòng)的霧條件瘦是合柿外力垂與速超度不時(shí)共線煌，選復(fù)項(xiàng)A錯(cuò)誤且；負(fù)縣電荷剛受力渡的方內(nèi)向與銷該點(diǎn)喬場(chǎng)強(qiáng)劈燕方向歉相反菜，并壁且軌體跡曲懷線應(yīng)冰向力焰的方寧向彎間曲，反選項(xiàng)C錯(cuò)誤免；質(zhì)蠅點(diǎn)從a到c減速孟，故譜電場(chǎng)謎力的陳方向秀與速待度方忍向的迷?shī)A角蛛為鈍風(fēng)角，削選項(xiàng)B錯(cuò)誤莖而D正確.[例2]如圖盞甲所監(jiān)示，黃真空扛中相醋距d＝5c項(xiàng)m的兩鴉塊平觸行金姑屬板A、B與電徹源連彎接(圖中透未畫(huà)京出)，其飯中B板接存地(電勢(shì)餡為零)，A板電茄勢(shì)變吼化的聾規(guī)律沾如圖撤乙所車示．賣將一詞個(gè)質(zhì)刊量為m＝2.墻0×10－27kg，電沫量為q＝＋1.叫6×10－19C的帶把電粒誰(shuí)子從刑緊臨B板處戰(zhàn)釋放擇，不掉計(jì)重尤力．逢求[總結(jié)陵評(píng)述]粒子音的運(yùn)懇動(dòng)方鋸向由聯(lián)粒子鞋的速秘度和旬所受屈電場(chǎng)登力共哥同決餃定，欣當(dāng)電必場(chǎng)的蒼方向扮發(fā)生幼變化順時(shí)，映粒子國(guó)的運(yùn)惱動(dòng)方優(yōu)向不粱一定瓦發(fā)生橡變化精．要爹注意收粒子筒的運(yùn)解動(dòng)性聰質(zhì)及蛋運(yùn)動(dòng)演軌跡稠的分秧析．(2弄01交1·福建)反射婆式速?gòu)?fù)調(diào)管籍是常好用的切微波裙器件呢之一等，它敵利用稈電子湯團(tuán)在攜電場(chǎng)鍬中的坡振蕩記來(lái)產(chǎn)駝生微寇波，姐其振日蕩原泥理與負(fù)下述慈過(guò)程繩類似哄．如棚圖所則示，禾在虛月線MN兩側(cè)她分別睡存在那著方甩向相劫反的擱兩個(gè)乏勻強(qiáng)配電場(chǎng)維，一喘帶電蛾微粒攀從A點(diǎn)由館靜止客開(kāi)始簽，在挨電場(chǎng)汁力作個(gè)用下著沿直玩線在A、B兩點(diǎn)老間往遇返運(yùn)愛(ài)動(dòng)．垃已知常電場(chǎng)未強(qiáng)度題的大石小分驢別是E1＝2.覆0×103N/涉C和E2＝4.角0×103N/袖C，方嫁向如碌圖所帥示，蘆帶電券微粒初質(zhì)量m＝1.練0×10－20kg，帶捕電量q＝－1.鉛0×10－9C，A點(diǎn)距當(dāng)虛線MN的距辛離d1＝1.溪0c它m，不步計(jì)帶夕電微宣粒的當(dāng)重力追，忽決略相煙對(duì)論某效應(yīng)游．求梁：(1版)B點(diǎn)距陸虛線MN的距踏離d2；(2劫)帶電洽微粒舞從A點(diǎn)運(yùn)及動(dòng)到B點(diǎn)所弦經(jīng)歷逢的時(shí)趨間t.[答案](1啞)0水.5僅0m(2粗)1豈.5×10－8s[例3](2濫01每1·濟(jì)南槍模擬)長(zhǎng)為L(zhǎng)的平亞行金曉屬板捎水平皺放置既，兩貪極板冒帶等糟量的列異種幼電荷男，板稍間形精成勻券強(qiáng)電吐場(chǎng)，耐一個(gè)勵(lì)帶電毒荷量喝為＋q、質(zhì)睜量為m的帶沸電粒青子，捎以初暴速度v0緊貼進(jìn)上極樓板垂夾直于退電場(chǎng)須線方救向進(jìn)俗入該浮電場(chǎng)特，剛護(hù)好從暴下極干板邊丑緣射廣出，萄射出雀時(shí)末日速度槍恰與益下極耕板成30兔°角，再如圖廊所示代，不暖計(jì)粒攪子重軌力，遺求：(1域)粒子討末速典度的士大小敲；(2紫)勻強(qiáng)苦電場(chǎng)縫的場(chǎng)森強(qiáng)；(3狠)兩板觀間的商距離慚．(2帖01繡1·安徽)圖(a辨)為示選波管繭的原榨理圖去．如咽果在涌電極YY′之間檔所加州的電餐壓圖輕按圖(b洋)所示肯的規(guī)胡律變移化，條在電現(xiàn)極XX′之間葡所加回的電爛壓按愧圖(c網(wǎng))所示謎的規(guī)妻律變遍化，素則在聲熒光禾屏上蜜會(huì)看密到的前圖形嫁是()[答案]B[解析]0時(shí)刻焰，在YY′方向艷上位心移為泄零，懷在XX′方向濁上位敵移為敢負(fù)的辣最大沉值；匆在t1時(shí)刻健，在YY′方向胃上位唱移為爽零，趨在XX′方向肢上位盒移為搬零；爹在t1/2時(shí)刻林，在YY′方向匙上位蠅移為蛛正的日最大勝值，撲故B圖正莊確.[例4](2坊01膊1·浙江)如圖內(nèi)甲所廚示，鼠靜電用除塵棉裝置緣瑞中有住一長(zhǎng)升為L(zhǎng)、寬回為b、高位為d的矩補(bǔ)形通籮道，逼其前嶺、后卵面板優(yōu)使用已絕緣數(shù)材料緣瑞，上懲、下輛面板侍使用悉金屬似材料側(cè)．圖季乙是泛裝置院的截架面圖砍，上午、下干兩板哀與電炮壓恒輩定的弱高壓蛛直流映電源漢相連和．質(zhì)肥量為m、電噸荷量竿為－q、分姿布均股勻的逃塵埃啄以水賄平速盲度v0進(jìn)入井矩形紗通道戰(zhàn)，當(dāng)蹦帶負(fù)形電的盛塵埃節(jié)碰到場(chǎng)下板業(yè)后其痛所帶柄電荷慚被中責(zé)和，季同時(shí)恢被收雅集．糾通過(guò)蹤蝶調(diào)整餅兩板甘間距d可以稠改變坡收集維效率η.當(dāng)d＝d0時(shí)η為81貝%(即離許下板0.烤81d0范圍概內(nèi)的辦塵埃劫能夠改被收練集)．不娘計(jì)塵厚埃的梢重力扛及塵值埃之意間的藝相互父作用暫．(1箭)求收賽集效炊率為10限0%時(shí)，計(jì)兩板掌間距蠻的最發(fā)大值dm；(2圈)求收襲集效譯率η與兩仇板間弦距d的函貿(mào)數(shù)關(guān)酸系；(3所)若單懇位體輕積內(nèi)柜的塵齊埃數(shù)亭為n，求返穩(wěn)定再工作痕時(shí)單擔(dān)位時(shí)獸間下援板收臺(tái)集的耍塵埃復(fù)質(zhì)量ΔM/Δt與兩珍板間添距d的函哲數(shù)關(guān)懲系，衫并繪縫出圖雨線．當(dāng)減匪小兩冰板間胃距時(shí)宋，能煉夠增議大電脅場(chǎng)強(qiáng)顆度，攏