发布时间 : 星期一 文章2020高考物理二轮复习专题五带电粒子在电场中的运动教学案更新完毕开始阅读9ab9673b846a561252d380eb6294dd88d1d23d20
2019年
②若只受电场力且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做匀加速或匀减速直线运动。
(2)两种思路 ①动力学观点
受力情况→合外力a运动学公式,―→)运动情况x、v、t等 ②功能观点：动能定理qU＝mv－mv21 2.带电粒子在电场中的偏转规律 3.带电粒子在交变电场中运动分析
①带电粒子做单向直线运动(牛顿运动定律求解) 三种情况 ②带电粒子做往返运动(分段研究) ③带电粒子做偏转运动(根据交变电场特点分段研究) 两个关系 分析关键 件 ①力和运动关系；②功能关系 注意粒子运动的周期性和对称性特征，确定与物理过程相关的临界条【例4】 (2017·江苏徐州、宿迁、连云港、淮安四市高三模拟)如图10甲所示，极板A、B间电压为U0，极板C、D间距为d，荧光屏到C、D板右端的距离等于C、D板的板长。A板O处的放射源连续无初速地释放质量为m、电荷量为＋q的粒子，经电场加速后，沿极板C、D的中心线射向荧光屏(荧光屏足够大且与中心线垂直)，当C、D板间未加电压时，粒子通过两板间的时间为t0；当C、D板间加上图乙所示电压(图中电压U1已知)时，粒子均能从C、D两板间飞出，不计粒子的重力及相互间的作用。求：
图10
(1)C、D板的长度L；
(2)粒子从C、D板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离；
2019年
(3)粒子打在荧光屏上区域的长度。 解析 (1)粒子在A、B板间有
qU0＝mv20
在C、D板间有
L＝v0t0
解得L＝t0
2qU0 m(2)粒子从nt0(n＝0、2、4……)时刻进入C、D间，偏移距离最大，粒子做类平抛运动
偏移距离y＝at20 加速度a＝md 得y＝,2md)
(3)粒子在C、D间偏转距离最大时打在荧光屏上距中心线最远 出C、D板偏转角tan θ＝，vy＝at0 打在荧光屏上距中心线最远距离
qU1s＝y＋Ltan θ
荧光屏上区域长度Δs＝s＝,2md)。 答案 (1)t0 (2),2md) (3),2md)
【变式4】 (多选)(2017·江苏省如东高级中学高三上学期第二次学情调研)如图11甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交流电压，t＝0时，P板比Q板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略)，已知电子在0～4t0时间内未与两板相碰，则( )
图11
A.t0～2t0时间内电子的电势能增加
2019年
B.在3t0时刻电子的机械能最小
C.2t0～3t0时间内电子运动的速度方向向左，且速度大小逐渐减小 D.3t0～4t0时间内电子运动的速度方向向右，且速度大小逐渐减小
解析 根据电场的变化情况和运动学知识可知：在0～t0时间内，P板比Q板电势高U0，电场方向水平向右，电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀加速直线运动；在t0～2t0时间内，P板比Q板电势低U0，电场强度方向水平向左，电子所受电场力方向向右，加速度方向也向右，电子向右做匀减速直线运动，电场力做负功，所以电子的电势能增加，故A正确；在2t0时速度为零，在2t0～3t0时间内，Q板比P板电势高U0，电场强度方向水平向左，电子所受电场力方向向右，加速度方向也向右，所以电子向右做初速度为零的匀加速直线运动，故C错误；在3t0时刻速度最大，机械能最大，故B错误；在3t0～4t0时间内，P板比Q板电势高U0，电场强度方向水平向右，电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向右做匀减速直线运动，到4t0时刻速度为零，恰好又回到M点，故D正确。 答案 AD 一、单项选择题
1. (2017·江苏清江中学期中)某电场的电场线如图1，则同一正电荷在A点和B点所受电场力的大小关系是( )
图1
A.FA>FB C.FA＝FB
B.FA D.电荷正负不明无法判断 解析 电场线的疏密程度表示电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，故EA＞EB，电荷受到的电场力F＝Eq，故FA＞FB，A项正确。 答案 A 2019年 2.(2016·江苏南通第三次调研)如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是( ) 解析 根据点电荷电场强度公式E＝k，结合矢量合成法则求解。设正方形顶点到中心的距离为r，则A选项中电场强度EA＝0，B选项中电场强度EB＝2k，C选项中电场强度EC＝k，D选项中电场强度ED＝k，所以B项正确。 答案 B 3.(2017·江苏××市教学质量调研)如图2所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地。现将电容器的b板向下稍微移动，则( ) 图2 A.点电荷所受电场力增大 B.点电荷在P处的电势能减少 C.P点电势减小 D.电容器的电荷量增加 解析 b板下移后，电容减小，极板间电压不变，由Q＝UC知，极板带电荷量减少，D错误；极板间电压不变，极板间距增大导致内部场强减小，点电荷所受电场力减小，A错误；根据U＝Ed，场强E的减小导致P处与上极板间电势差减小，P处的电势升高，由于点电荷带负电，所以点电荷在P点的电势能减少，B正确，C错误。 答案 B 4. (2017·江苏南京、盐城高三模拟)金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图3所示，A、B两点到正电荷的距离相等，C点靠近正电荷，则( ) 图3 A.A、B两点的电势相等 B.C点的电势比A点的低