4帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)課件

11.4帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)第十一章電場1.2.1、帶電粒子在電場中處于平衡狀態(tài)：例1、一條長為L的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端系一個(gè)質(zhì)量為m，電量為+q的小球，將它置于一個(gè)很大的勻強(qiáng)電場中，小球在B點(diǎn)平衡，細(xì)線與豎直方向的夾角為α，求：場強(qiáng)E的最小值和最小時(shí)的方向。3.例2、如圖所示,D是一只二極管,它的作用是只允許電流從a流向b,不允許電流從b流向a.平行板電容器AB內(nèi)部原有帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)兩極板A和B的間距稍增大一些后,微粒P的運(yùn)動(dòng)情況是（）A.仍靜止不動(dòng) B.向下運(yùn)動(dòng)C.向上運(yùn)動(dòng) D.無法判斷baABPDA4.所以，微粒P仍靜止不動(dòng)解:A和B的間距d稍增大,電容C減小,Q=CU要減小,二極管不允許電流從b流向a,故電量Q不變,電壓增大,電場強(qiáng)度不變,baABPD5.例3、如圖所示,在絕緣水平面上,相距為L的A.B兩點(diǎn)處分別固定著兩個(gè)帶電量相等的正電荷,a.b是AB連線上的兩點(diǎn),其中Aa=Bb=L/4,O為AB連線的中點(diǎn),一質(zhì)量為m帶電量為+q的小滑塊（可以看作質(zhì)點(diǎn)）以初動(dòng)能E0

從a點(diǎn)出發(fā),沿直線AB向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng),其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的n倍（n>1）,到達(dá)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零,小滑塊最終停在O點(diǎn),求：（1）小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù).（2）O.b兩點(diǎn)間的電勢差UOb.（3）小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程。AabOBE02、帶電粒子在電場中做變速直線運(yùn)動(dòng)：6.解:AabOBE0（1）因?yàn)?qA=+qB,a、b是以中點(diǎn)O對稱，所以Uab=0滑塊由a→b，根據(jù)動(dòng)能定理：（2）對小滑塊由O→b的過程，根據(jù)動(dòng)能定理：7.（3）AabOBE0小滑塊從a點(diǎn)開始，最終停在O點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理8.例4、A、B是一對平行金屬板，在兩板間加有周期為T的交變電壓u，A板電勢uA=0，B板電勢uB隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示．現(xiàn)有一電子從A板的小孔進(jìn)入兩板間的電場中，設(shè)電子的初速和重力的影響均可忽略，則（）3、帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動(dòng)9.A.若電子是在t=0時(shí)刻進(jìn)入的,它將一直向B板運(yùn)動(dòng)B.若電子是在t=T/8時(shí)刻進(jìn)入的,它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),最后打在B板上C.若電子是在t=3T/8時(shí)刻進(jìn)入的,它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),最后打在B板上D.若電子是在t=T/2時(shí)刻進(jìn)入的,它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng).AB10.4、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)例5、如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道,處于水平向右的勻強(qiáng)電場中,一帶負(fù)電荷的小球從高h(yuǎn)的A處由靜止開始下滑,沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知小球所受的電場力是其重力的3/4,圓環(huán)半徑為R,斜面傾角為θ,xBC=2R.若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),h至少為多少?11.思路點(diǎn)撥小球所受的重力和電場力都為恒力,故兩力等效為一個(gè)力F,如右圖所示.可知F=1.25mg,方向左偏下37°,從圖中可知,做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界點(diǎn)是能否通過D點(diǎn),若恰好能通過D點(diǎn),即達(dá)到D點(diǎn)時(shí)球與環(huán)的彈力恰好為零.解析由圓周運(yùn)動(dòng)知識得由動(dòng)能定理有又F=1.25mg聯(lián)立可求出此時(shí)的高度12.例6、水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接,半圓軌道的兩端點(diǎn)A、B連線是一條豎直線,整個(gè)裝置處于方向水平向右,大小為103V/m的勻強(qiáng)電場中,一小球質(zhì)量m=0.5kg,帶有q=5×10-3C電量的正電荷,在靜電力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切摩擦,g=10m/s2.求：(1)若它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)離A為L,它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B,求小球在B點(diǎn)的速度和L的值.(2)若它運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)離A為L′=2.6m,且它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場消失,它繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到落地,求落地點(diǎn)與B點(diǎn)的距離.13.解析(1)因小球恰能到B點(diǎn),則在B點(diǎn)有小球運(yùn)動(dòng)到B的過程,由動(dòng)能定理14.(2)小球離開B點(diǎn),電場消失,小球做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)落地點(diǎn)距B點(diǎn)距離為s,由動(dòng)能定理小球從靜止運(yùn)動(dòng)到B有15.例7、兩平行金屬板A、B板長L=8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢高300V,一帶正電的粒子帶電量q=10-10C,質(zhì)量m=10-20kg,沿電場中心線OR垂直電場線飛入電場,初速度v0=2×106m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后,進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場區(qū)域(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場分布不受界面影響),已知兩界面MN、PS相距為12cm,O點(diǎn)在中心線上距離界面PS9cm處,粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上。(靜電力常數(shù)k=9×109N·m2/C2)16.(1)求粒子穿過界面MN時(shí)偏離中心線OR的距離多遠(yuǎn)?到達(dá)PS界面時(shí)距D點(diǎn)多遠(yuǎn)？(2)試在圖上粗略畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡.(3)確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電量的大小.D17.18.19.20.21.自我批閱(14分)如圖14所示,在x>0的空間中,存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場E;在x<0的空間內(nèi),存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小也等于E,一電子(-e,m)在x=d處的P點(diǎn)以沿y軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)電子重力.求:圖14(1)電子在x軸方向的分運(yùn)動(dòng)的周期.(2)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中,任意兩個(gè)相鄰交點(diǎn)之間的距離l.22.解析

電子射入電場后,y方向的分運(yùn)動(dòng)一直為勻速運(yùn)動(dòng);x方向的分運(yùn)動(dòng)先是-x方向的加速運(yùn)動(dòng),接著是-x方向的減速運(yùn)動(dòng),又+x方向的加速運(yùn)動(dòng),再+x方向的減速運(yùn)動(dòng)……如此反復(fù).故電子運(yùn)動(dòng)的軌跡如下圖所示.(4分)(1)設(shè)電子從射入到第一次與y軸相交所用時(shí)間為t,則(2分)解得

(1分)23.所以,電子在x方向分運(yùn)動(dòng)的周期為(2分)(2)在豎直方向上y=v0t=(2分)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中,任意兩個(gè)相鄰交點(diǎn)之間的距離l為l=2y=(3分)答案24.素能提升1.如圖15所示,在xOy豎直平面內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場.有一帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度v0拋出,運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)為M,與x軸交點(diǎn)為N,不計(jì)空氣阻力,則小球()圖15A.做勻加速運(yùn)動(dòng)B.從O到M的過程動(dòng)能增大C.到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零D.到N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于mv0225.解析

帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度v0拋出后受到恒定的合力作用做勻變速運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開始的一段時(shí)間內(nèi)合力與速度的夾角為鈍角,速度減小,A、B都錯(cuò);小球自坐標(biāo)原點(diǎn)到M點(diǎn),y方向在重力作用下做速度減小到零的勻變速運(yùn)動(dòng),x方向在電場力作用下做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),所以到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不為零,C錯(cuò);由動(dòng)能定理有:qEx=mvN2-mv02>0,D正確.答案

D26.2.如圖16甲所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,電子原來靜止在左極板小孔處(不計(jì)電子的重力).下列說法正確的是()圖16A.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上B.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng)C.從t=T/4時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng),也可能打到右極板上D.從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,電子必將打到左極板上27.解析

從t=0時(shí)刻釋放電子,如果兩板間距離足夠大,電子將向右先勻加速T/2,接著勻減速T/2,速度減小到零后,又開始向右勻加速T/2,接著勻減速T/2…直到打在右極板上.電子不可能向左運(yùn)動(dòng);如果兩板間距離不夠大,電子也始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上.從t=T/4時(shí)刻釋放電子,如果兩板間距離足夠大,電子將向右先勻加速T/4,接著勻減速T/4,速度減小到零后,改為向左先勻加速T/4,接著勻減速T/4,即在兩板間振動(dòng);如果兩板間距離不夠大,則電子在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就有可能打在右極板上.從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,如果兩板間距離不夠大,電子將在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就打在右極板上;如果第一次向右運(yùn)動(dòng)沒有打在右極板上,那就一定會在第一次向左運(yùn)動(dòng)過程中打在左極板上,綜上所述,選A、C.答案

AC28.3.如圖17所示,兩加上電壓的水平平行金屬板之間放了一個(gè)薄帶電金屬網(wǎng),形成了上下兩個(gè)勻強(qiáng)電場空間,場強(qiáng)分別為E1、E2.兩個(gè)不計(jì)重力的帶電微粒從離金屬網(wǎng)d1、d2處先后水平射入電場(不考慮兩微粒間的庫侖力),運(yùn)動(dòng)軌跡與金屬網(wǎng)相交于同一點(diǎn),則()A.兩微粒帶同種電荷B.若兩微粒初速度相同,則到達(dá)金屬網(wǎng)所用的時(shí)間相同C.不改變其他物理量,僅將E1和d1同時(shí)減半,兩粒子仍然能相交于同一點(diǎn)D.若E1=E2,d1>d2,則上方微粒的比荷(帶電量與質(zhì)量的比值)較大圖1729.解析

由帶電微粒的偏轉(zhuǎn)情況可知,兩帶電微粒所受的電場力方向相反,而電場強(qiáng)度方向相同,所以兩帶電微粒帶異種電荷,A錯(cuò)誤;在垂直于電場方向,帶電微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng),x=vt,由題圖可知,兩帶電微粒的x相同,若兩微粒初速度相同,到達(dá)金屬網(wǎng)所用的時(shí)間相同,B正確;由牛頓第二定律和類平拋運(yùn)動(dòng)公式得:qE1=ma,d1=at2,x=v1t,聯(lián)立解得x=v1,比荷.不改變其他物理量,僅將E1和d1同時(shí)減半,帶電微粒在垂直于電場方向上的位移不變,兩粒子仍然能相交于同一點(diǎn),C正確;若E1=E2,d1>d2,v1=v2,上方微粒的比荷較大,若E1=E2,d1>d2,v1>v2,上方微粒的比荷較大,若E1=E2,d1>d2,v1<v2,可能上方微粒的比荷較大,也可能下方微粒的比荷較大,D錯(cuò)誤.答案

BC30.4.如圖18所示,一根長L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場強(qiáng)為E=1.0×105N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中.桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量

Q=+4.5×10-6C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+1.0×10-6C,質(zhì)量m=1.0×10-2kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運(yùn)動(dòng).(靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,取g=10m/s2)圖1831.(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時(shí),距M端的高度h1為多大？(3)小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0.61m時(shí),速度為v=1.0m/s,求此過程中小球B的電勢能改變了多少？解析

(1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力,小球B沿桿方向運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得解得代入數(shù)據(jù)解得a=3.2m/s232.(2)小球B速度最大時(shí)合外力為零,即解得代入數(shù)據(jù)解得h1=0.9m(3)小球B從開始運(yùn)動(dòng)到速度為v的過程中,設(shè)重力做功為W1,電場力做功為W2,庫侖力做功為W3,根據(jù)動(dòng)能定理有W1+W2+W3=mv2

W1=mg(L-h2)W2=-qE(L-h2)sinθ解得W3=mv2-mg(L-h2)+qE(L-h2)sinθ33.設(shè)小球B的電勢能改變了ΔEp,則ΔEp=-(W2+W3)

ΔEp=mg(L-h2)-mv2

代入數(shù)據(jù)解得ΔEp=8.4×10-2J答案

(1)3.2m/s2(2)0.9m(3)8.4×10-2J34.5.有一帶負(fù)電的小球,其帶電量q=-2×10-3C.如圖19所示,開始時(shí)靜止在場強(qiáng)E=200N/C的勻強(qiáng)電場中的P點(diǎn),靠近電場極板

B有一擋板S,小球與擋板S的距離h=5cm,與A板距離H=45cm,重力作用不計(jì).在電場力作用下小球向左運(yùn)動(dòng),與擋板S相碰后電量減少到碰前的k倍,已知k=,而碰后小球的速度大小不變.圖19(1)設(shè)勻強(qiáng)電場中擋板S所在位置處電勢為零,則電場中P點(diǎn)的電勢為多少?小球在P點(diǎn)時(shí)的電勢能為多少?(電勢能用Ep表示)35.(2)小球從P點(diǎn)出發(fā)第一次回到最右端的過程中電場力對小球做了多少功?(3)小球經(jīng)過多少次碰撞后,才能抵達(dá)A板?(取lg1.2=0.08)解析

(1)由勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)和電勢差之間的關(guān)系式得USP=Eh由電勢差和電勢之間的關(guān)系得USP=聯(lián)立解得P點(diǎn)的電勢為-Eh=0V

-200×5×10-2V=-10V小球在P點(diǎn)的電勢能為Ep=q=-2×10-3×(-10)J=0.02J36.(2)對小球從P點(diǎn)出發(fā)第一次回到最右端的過程應(yīng)用動(dòng)能定理得W電=Ek1-Ek0由題可知小球從P出發(fā)第一次回到最右端時(shí)速度為零，所以W電=Ek1-Ek0=0-0=0(3)設(shè)碰撞n次后小球到達(dá)A板,對小球運(yùn)動(dòng)的全過程應(yīng)用動(dòng)能定理得qEh-knqE(h+H)=Ekn-Ek0小球到達(dá)A板的條件是:Ekn≥0聯(lián)立解得n≥12.5,即小球經(jīng)過13次碰撞后,才能抵達(dá)A板.答案

(1)-10V0.02J(2)0(3)13次37.6.在足夠大的絕緣光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg、帶電荷量q=1.0×10-10C的帶正電的小球,靜止在O點(diǎn).以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn),在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy.在t0=0時(shí)突然加一沿

x軸正方向、大小E1=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場,使小球開始運(yùn)動(dòng).在t1=1.0s時(shí),所加的電場突然變?yōu)檠貀軸正方向、大小

E2=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場.在t2=2.0s時(shí),所加電場又突然變?yōu)榱硪粋€(gè)勻強(qiáng)電場E3,使小球在此電場作用下在t3=4.0s時(shí)速度變?yōu)榱?求:(1)在t1=1.0s時(shí)小球的速度v1的大小.(2)在t2=2.0s時(shí)小球的位置坐標(biāo)x2、y2.(3)勻強(qiáng)電場E3的大小.38.(4)請?jiān)趫D20所示的坐標(biāo)系中繪出該小球在這4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡.圖20解析

(1)0～1s對小球應(yīng)用牛頓第二定律得qE1=ma1解得小球的加速度為a1==0.2m/s2小球在t1=1.0s時(shí)的速度大小為v1=a1t1=0.2×1m/s=0.2m/s39.(2)小球在t1=1.0s時(shí)的位置坐標(biāo)為x1=a1t12=×0.2×1.02m=0.1m在1.0s～2.0s內(nèi)對小球應(yīng)用牛頓第二定律得qE2=ma2解得小球的加速度為a2==0.2m/s2在t2=2.0s時(shí)小球的位置坐標(biāo)為x2=x1+v1(t2-t1)=0.1m+0.2×1.0m=0.3my2=a(t2-t1)2=×0.2×1.02m=0.1m設(shè)在t2=2.0s時(shí)小球的速度為v2,則有v22=v12+a22(t2-t1)2解得v2=v1=×0.2m/s=0.28m/s40.(3)2.0s～4.0s內(nèi)對小球應(yīng)用牛頓第二定律得qE3=ma3小球在4.0s時(shí)速度減為零,說明小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v3=v2-a3t3聯(lián)立解得勻強(qiáng)電場E3的大小為E3=1.4×106V/m(4)小球在這4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示41.答案

(1)0.2m/s(2)0.3m/s0.1m(3)1.4×106V/m(4)見解析圖42.43.例3、如圖甲所示,A、B是兩水平放置的足夠長的平行金屬板,組成偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場,B板接地.A板電勢隨時(shí)間變化情況如圖乙所示,C、D兩平行金屬板豎直放置,中間有正對兩孔O1′和O2,兩板間電壓為U2,組成減速電場.現(xiàn)有一帶負(fù)電粒子在t=0時(shí)刻以一定初速度沿AB兩板間的中軸線O1O1′進(jìn)入.并能從O1′沿O1′O2進(jìn)入C、D間,剛好到達(dá)O2孔,已知帶電粒子帶電荷量-q,質(zhì)量m,不計(jì)其重力.求:44.(1)該粒子進(jìn)入A、B的初速度v0的大小.(2)A、B兩板間距的最小值和A、B兩板長度的最小值.45.(1)該粒子進(jìn)入A、B的初速度v0的大小.(2)A、B兩板間距的最小值和A、B兩板長度的最小值.解析

(1)因粒子在A、B間運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向不受外力做勻速運(yùn)動(dòng),所以進(jìn)入O1′孔的速度即為進(jìn)入A、B板的初速度.在C、D間,由動(dòng)能定理得qU2=mv02即(2)由于粒子進(jìn)入A、B后,在一個(gè)周期T內(nèi),豎直方向上的速度變?yōu)槌跏紶顟B(tài).即v豎=0,若在第一個(gè)周期內(nèi)進(jìn)入O1′孔,則對應(yīng)兩板最短長度為L=v0T=,若在該時(shí)間內(nèi),粒子剛好不到A板而返回,則對應(yīng)兩板最小間距,設(shè)為d,所以答案46.變式練習(xí)3如圖12所示,真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源相接(圖中未畫出),其中B板接地(電勢為零),A板電勢的變化規(guī)律如圖乙所示.將一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-27kg,電荷量q=+1.6×10-19C的帶電粒子從緊鄰B板處釋放,不計(jì)重力.求:圖12(1)在t=0時(shí)刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大小.(2)若A板電勢變化周期T=1.0×10-5s,在t=0時(shí)將帶電粒子從緊鄰B板處無初速度釋放,粒子到達(dá)A板時(shí)的速度大小.(3)A板電勢變化頻率多大時(shí),在t=T/4到t=T/2時(shí)間內(nèi)從緊鄰B板處無初速度釋放該帶電粒子,粒子不能到達(dá)A板?47.解析

(1)在t=0時(shí)刻,電場強(qiáng)度E=,所以加速度a==4.0×109m/s2.(2)帶電粒子在0～T/2內(nèi)所受電場力方向向右,T/2～T內(nèi)電場力反向.帶電粒子在0～T/2內(nèi)只受電場力作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng),前進(jìn)的距離為x=at12=a()2=5cm,而金屬板間距d=5cm,所以t=T/2時(shí)帶電粒子恰好到達(dá)A板,此時(shí)帶電粒子速度v=at1=2.0×104m/s.(3)既然帶電粒子不能到達(dá)A板,則帶電粒子在T/4～T/2內(nèi)向A板做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在T/2～3T/4內(nèi)向A板做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度減為零后將反向運(yùn)動(dòng).當(dāng)t=T/4時(shí)將帶電粒子從緊鄰B板處無初速度釋放,粒子向A板運(yùn)動(dòng)的位移最大,該過程先勻加速T/4,然后勻減速T/4,t=3T/4時(shí)速度減為零.根據(jù)題意有:48.答案

(1)4.0×109m/s2

(2)2.0×104m/s49.50.例4、在真空中的光滑水平絕緣面上有一帶電小滑塊.開始時(shí)滑塊靜止.若在滑塊所在空間加一水平勻強(qiáng)電場E1,持續(xù)一段時(shí)間后立刻換成與E1相反方向的勻強(qiáng)電場E2,當(dāng)電場E2與電場E1持續(xù)時(shí)間相同時(shí),滑塊恰好回到初始位置,且具有動(dòng)能Ek.在上述過程中,E1對滑塊的電場力做功為W1,沖量大小為I1;E2對滑塊的電場力做功為W2,沖量大小為I2.則()A.I1=I2B.4I1=I2C．W1=0.25Ek，W2=0.75EkD．W1=0.20Ek，W2=0.80EkC51.解：畫出運(yùn)動(dòng)示意圖如圖示：A→BB→C→AA→B→C→A解得

A

BCqE1qE2sv1v252.AB例6、如圖所示，A板的電勢φA＝0，B板的電勢φB隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖，若電子從A板小孔進(jìn)入電場。討論：（1）若電子是在t＝0時(shí)刻進(jìn)入的，它的運(yùn)動(dòng)情況？

（2）若電子是在t＝T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它的運(yùn)動(dòng)情況？（3）若電子是在t＝T/4時(shí)刻進(jìn)入的，它的運(yùn)動(dòng)情況？（4）若電子是在t＝3T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它的運(yùn)動(dòng)情況？t/s

φB

/v0φ0-φ053.（1）若電子是在t=0時(shí)刻進(jìn)入，則有：t/s

U/v0U0-U0t/s

a/m·s-20a0-a00t/svv/m/s54.（2）若電子是在t=T/8時(shí)刻進(jìn)入，則有：t/s

U/v0U0-U0t/s

a/m·s-20a0-a00t/svv/m/s55.（3）若電子是在t=T/4時(shí)刻進(jìn)入，則有：t/s

U/v0U0-U0t/s

a/m·s-20a0-a00t/svv/m/s56.（4）若電子是在t=3T/8時(shí)刻進(jìn)入，則有：t/s

U/v0U0-U0t/s

a/m·s-20a0-a00t/svv/m/s57.ACD例6、平行板電容器AB相距為d，與電源相連，兩板的中央各有一個(gè)小孔M、N。一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落（P、M、N在同一豎直線上），空氣阻力不計(jì)，到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩板板間的電壓不變，則（）PMNABddA、把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落仍能返回B、把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落C、把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落仍能返回D、把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落58.練、如圖所示，帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)靜止在水平放置的平行板電容器兩板間，距下板0.8cm，兩板間的電勢差為300v。如果兩板間的電勢差減小到60v，則該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到極板上需要多少時(shí)間?0.8cm59.60.Fyvt+q、mv03、帶電粒子在電場中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)：dL+++++-----S（1）帶電粒子在電場中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)對電場有何要求？（2）帶電粒子在電場中的受力情況何運(yùn)動(dòng)情況？（3）曲線運(yùn)動(dòng)應(yīng)怎樣去分析？（4）平拋物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)怎樣去分析？應(yīng)分析位移矢量圖和速度矢量圖。（5）應(yīng)熟悉的幾個(gè)物理關(guān)系：①運(yùn)動(dòng)時(shí)間：②運(yùn)動(dòng)的加速度：61.Fyvt+q、mv0dL+++++-----S說明：粒子射出速度反向延長線與初速延長線交點(diǎn)平分沿初速方向的位移。③離開電場時(shí)的偏移量：④離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角：⑤其位移與初速方向的夾角θ：b、若以相同的動(dòng)能射入，則y∝q

c、若以相同的動(dòng)量射入，則y∝qm

a、若以相同的速度射入，則y∝q/m不同的帶電粒子進(jìn)入同一電場62.Fyvt+q、mv0dL+++++-----S⑥求帶電粒子離開電場時(shí)速度的大小:⑦先從靜止經(jīng)U1加速后再經(jīng)U2偏轉(zhuǎn)則偏移量y和偏轉(zhuǎn)角？例6、讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物由靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，它們是否會分為三股？請說明理由。答案：不會分為三股。y與q、m無關(guān)，隨加速電壓的增大而減小，隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大。63.練、

a、b、c三個(gè)α粒子由同一點(diǎn)垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，其軌跡如圖，其中b恰好飛出電場，由此可以肯定:（）①在b飛離電場的同時(shí)，a剛好打在負(fù)極板上②b和c同時(shí)飛離電場③進(jìn)入電場時(shí)，c的速度最大，a的速度最?、軇?dòng)能的增量相比，c的最小，a和b的一樣大A、① B、①② C、③④ D、①③④D64.例3、如圖所示，豎直平行直線為勻強(qiáng)電場的電場線，電場方向未知，A、B是電場中的兩點(diǎn)，AB兩點(diǎn)的連線長為l且與電場線所夾的銳角為θ。一個(gè)質(zhì)量為