高三培優(yōu)專題9

1、專題9：靜電場（2）【帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的直線加速和偏轉(zhuǎn)】帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理(1) 基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。(2) 帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。1、(2011·福建高考)反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似。如圖，在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始，在電場力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)。已知電場強(qiáng)度的大小分別是E12.0×

2、103N/C和E24.0×103N/C，方向如圖所示。帶電微粒質(zhì)量m1.0×1020kg，帶電量q1.0×109C，A點(diǎn)距虛線MN的距離d11.0 cm，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對論效應(yīng)。求：(1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2；(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t。2、如圖，在等勢面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場中，一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場，并沿直線 AB運(yùn)動(dòng)，由此可知 ( )A電場中A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢B微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在A點(diǎn)時(shí)的電 勢能小于在B點(diǎn)時(shí)的電勢能C微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在A點(diǎn)時(shí)的電 勢能大于在B點(diǎn)時(shí)的電

3、勢能D微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢能之和等于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與 電勢能之和3、如圖，水平放置的平行板電容器與某一電源相連，它的極板長L0.4 m，兩板間距離d4×103 m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入，開關(guān)S閉合前，兩極板間不帶電，由于重力作用，微粒能落到下板的正中央。已知微粒質(zhì)量m4×105 kg，電荷量q1×108C，則下列說法正確的是 ( )A微粒的入射速度v015 m/sB電容器上板接電源正極時(shí)微粒有可能從平行板電容器的 右邊射出電場C電源電壓為180 V時(shí)，微粒可能從平行板電容器的右邊 射出電場【來源：全,品中&am

4、p;高*考*網(wǎng)】D電源電壓為100 V時(shí)，微?？赡軓钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷涑鲭妶?、如圖，一個(gè)帶電粒子從粒子源飄入(初速度很小，可忽略不計(jì))電壓為U1的加速電場，經(jīng)加速后從小孔S沿平行金屬板A、B的中心線射入，A、B板長為L，相距為d，電壓為U2。則帶電粒子能從A、B板間飛出應(yīng)該滿足的條件是( )A. B. C. D.5、兩塊水平金屬極板A、B正對放置，每塊極板長均為l，極板間距為d。B板接地(電勢為零)、A板電勢為U，重力加速度為g。兩個(gè)比荷(電荷量與質(zhì)量的比值)均為 的帶正電質(zhì)點(diǎn)以相同的初速度沿A、B板的中心線相繼射入，如圖6311所示。第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)射入后恰好落在B板的中點(diǎn)處。接著，第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)

5、射入極板間，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間t后，A板電勢突然變?yōu)閁并且不再改變，結(jié)果第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)恰好沒有碰到極板。求：(1)帶電質(zhì)點(diǎn)射入時(shí)的初速度v0。(2)在A板電勢改變之前，第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。6、如圖，在xoy平面上第象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強(qiáng)電場，方向如圖。y軸上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為（0，y0），有一電子以垂直于y軸的初速度v0從P點(diǎn)垂直射入電場中，當(dāng)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E1時(shí)電子從A點(diǎn)射出，A點(diǎn)坐標(biāo)為（xA，0），當(dāng)場強(qiáng)為E2時(shí)，電子從B點(diǎn)射出，B點(diǎn)坐標(biāo)為（xB，0）。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)電子的重力。（1）求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E1、E2之比。（2）若在第象限過Q點(diǎn)放一張垂直于xoy平面的感光

6、膠片，Q點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，y0），求感光膠片上曝光點(diǎn)的橫坐標(biāo)xA，、xB，之比?！編c(diǎn)粒子在交變電場中問題的思維方法】注重全面分析(分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律)，抓住粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和在空間上具有對稱性的特征，畫出粒子運(yùn)動(dòng)的v-t圖線，求解粒子運(yùn)動(dòng)過程中的速度、位移。7、(2012·九江模擬)如圖甲所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的電壓，t0時(shí)，Q板比P板電勢高5 V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子，速度為零，電子在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，使得電子的位置和速度隨時(shí)間變化。假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0t8×1010s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)，速度方

7、向向左且大小逐漸減小的時(shí)間是( )A0t2×1010s B2×1010st4×1010sC4×1010st6×1010s D6×1010st8×1010s8、如圖甲所示，A、B為水平放置的平行金屬板，板間距離為d（d遠(yuǎn)小于板的長和寬）。在兩板的中心各有小孔O和O /，O和O /處在同一豎直線上。在兩板之間有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)P。已知A、B間所加電壓為U0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P所受的電場力恰好與重力平衡?，F(xiàn)在A、B間加上如圖乙所示隨時(shí)間t作周期性變化的電壓U，已知周期（g為重力加速度）在第一個(gè)周期內(nèi)的某一時(shí)刻t0，在A、B 間的中點(diǎn)處由靜止釋

8、放質(zhì)點(diǎn)P，一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)P從金屬板的小孔飛出。（1）t0在什么范圍內(nèi)，可使質(zhì)點(diǎn)在飛出小孔之前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間達(dá)到最短？（2）t0在哪一時(shí)刻，可使質(zhì)點(diǎn)P從小孔飛出時(shí)的速度達(dá)到最大？乙ABP甲UOO【作業(yè)】1、如圖，在水平方向的勻強(qiáng)電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC，其下端(C端)距地面高度h0.8 m。有一質(zhì)量為500 g的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度沿桿勻速下滑，小環(huán)離桿后正好通過C端的正下方P點(diǎn)處。(g取10 m/s2)求： (1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向。(2)小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過程中的動(dòng)能增量。(3)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小v0。2.如圖，水平放

9、置的平行金屬板充電后板間形成勻強(qiáng)電場，板間距離為d，一個(gè)帶負(fù)電的液滴帶電荷量大小為q，質(zhì)量為m，從下板邊緣射入電場，沿直線從上板邊緣射出，則下列說法錯(cuò)誤的是( )A液滴做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)B液滴做的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)C兩板的電勢差為 D液滴的電勢能減少了mgd3、圖中是一個(gè)平行板電容器，其電容為C，帶電量為Q，上極板帶正電?，F(xiàn)將一個(gè)試探電荷q由兩極板間的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，如圖所示。A、B兩點(diǎn)間的距離為s，連線AB與極板間的夾角為30°，則電場力對試探電荷q所做的功等于（ ）A B C D4、如圖3-1-60所示，在O點(diǎn)放置一個(gè)正電荷在過O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)，自由釋放一個(gè)帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q。小球落下的軌跡如圖中虛線所示它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓（圖中實(shí)線表示）相交于B、C兩點(diǎn)，O、C在同一水平線上，BOC30°，A距離OC的豎直高度為h。若小球通過B點(diǎn)的速度為v。則下列說法中正確的是（ ） A小球通過C點(diǎn)的速度大小是 B小球通過C點(diǎn)的速度大小是 C小球