《高三物理备考》21.带电粒子在电场中的运动（电学）

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带电粒子在电场中的运动

打卡： 2020

高考物理备考第

小时编写：陈庆威

陈庆威老师推荐——高考二轮备考两步学习法（最新、最好、最实战）

第一步：【知识方法】

1．加速

(1)匀强电场中，v0与 E 平行时，可用牛顿第二定律和运动学公式求解，基本方

程：a＝，E＝，v2－v＝2ax.也可用功能关系求解．

(2)非匀强电场中，只能用功能关系求解：

qU＝mv2－mv.

2．偏转

(1)运动特点

带电粒子以初速度 v0垂直进入匀强电场，该运动类似平抛运动，分解为两个方向

的分运动来处理，即垂直于电场方向的匀速运动(vx＝v0，l＝v0t)和平行于电场方向的

初速度为零的匀加速直线运动(vy＝at，y＝at2，a＝＝)，两个分运动具有同时性．

(2)规律

① 偏转距离：y＝at2＝2＝＝.

② 偏转角：tanφ＝＝＝.

3.带电物体叠加场中运动的两种处理方法：

(1)首先计算出重力和电场力的合力，即等效场力，然后研究带电体在等效场

力作用下的运动，此方法通常侧重于动力学分析；

(2)其二，单独分析重力和电场力各自对带电体的做功情况，然后应用动能定理

或能量守恒定律求解.

第二步：【考点例题】

【例题 1】（多选）（2020·河南高三）如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，

一个质量为 m、电荷量为得的小球，系在一根长为 l 的绝缘细线一端，可以在竖直

平面内绕 O 点做圆周运动．AB 为圆周的水平直径，CD 为竖直直径．已知重力加速度为

g，电场强度为．下列说法正确的是( )

A．若小球在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，则它运动的最

小速度为

B．若小球在竖直平面内绕 O 点做圆周运动,，则小球运动到 B 点时的机械能最大

C．若将小球在 A 点由静止开始释放，它将在 ACBD 圆弧上往复运动

D．若将小球在 A 点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达 B 点

【例题 2】（多选）（2020·江苏高三）如图所示，竖直平面内存在着两个方向竖直

向上的相同带状匀强电场区，电场区的高度和间隔均为

，水平方向足够长．一个质

量为

、电荷量为＋

的小球以初速度

0在距离电场上方

处水平抛出，不计空气阻

力，则(　　)

A．小球在水平方向一直做匀速直线运动

B．小球在电场区可能做直线运动

C．若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等

D．若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等

【例题 3】（多选）（2020·山西大同一中高三）如图所示，绝缘水平面上

处放质量

为

、电荷量为

的带负电荷的小物体．劲度系数为

的绝缘轻弹簧的一端固定在墙

上，另一端与小物体接触（未固定），弹簧水平且无形变．

点左侧有竖直向下的匀

强电场，电场强度为．用水平力

缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧被压

缩了

0，此时物体静止．撤去

后，物体开始向左运

动，运动的最大距离为 4

0，物体与水平面间的动摩

擦因数为

，重力加速度为

．则（　　）

A．撤去

后，物体回到

点时速度最大

B．撤去

后，物体刚运动时的加速度大小为

C．物体离开弹簧时速率为

D．撤去

后系统产生的内能为 4

µmgx

【例题 4】（多选）（2020·宜宾高三）如图所示，

下方有水平向右的匀强电场，

半径为

、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管

ADB

固定在竖直平面内，直径

垂直于

水平虚线

，圆心

在

上，一质量为

、可视为质点的、带电荷量为+

的小球从半

圆管的

点由静止开始滑入管内，小球从

点穿出后，始终在电场中运动，

点(图中

未画出)为小球在电场内水平向左运动位移最大时的位置．已知重力加速度为 g，小球

离开绝缘半圆管后的加速度大小为 .则下列说法正确的是

（）

A．匀强电场的电场强度大小为

B．小球在管道内运动到

点的加速度大小

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