《高考物理培优练习》28.带电粒子在电场中运动（静电场）

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作者：陈庆威
信阳高级中学
培优 手册
高考物理—静电场全集
作者：陈庆威
微信公众号：高中物理研究
2020
带电粒子在电场中运动
1．如图所示，竖直平行正对放置的带电金属板 A、B，两板间的电势差 UAB=500V，B板中
心的小孔正好位于平面直角坐标系 xOy 的O点；y轴沿竖直方向；在 x>0 的区域内存在沿 y
轴正方向的匀强电场，一质量为 m＝1×10-13 kg，电荷量 q＝1×10－8 C 带正电粒子 P从A板中
心O′处静止释放，其运动轨迹恰好经过 M (
m，1 m)点；粒子 P的重力不计，试求：
(1)粒子到达 O点的速度
(2)x>0 的区域内匀强电场的电场强度；
(3)粒子 P到达 M点的动能。
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
(1)加速过程，根据动能定理得：
解得：
(2) 粒子在右侧做类平抛运动，则有：
联立解得：
(3) 粒子从 到 的过程，根据动能定理则有：
解得：
2．如图所示，绝缘光滑轨道的仙部分为倾角 =的斜面，AC 部分为竖直平面内半径为
R的半圆轨道，斜面与半圆轨道相切于 A点，E为轨道的最低点，整个装置处于水平向右的
恒定风力场（小球在风力场中受风力恒定）中。现有一个质量为 m的小球，从斜面上某点
由静止释放，当小球通过 C点时所受合力的方向指向圆心，且小球对轨道的压力恰好为零。
已知重力加速度大小为 g，求：
（1）小球受到风力的大小和到达 C点时速
度的大小；
（2）小球到达 E点时动能的大小；
（3）小球通过 C点后至落到轨道所用的时
间。
【答案】（1） （2）( +1)mg（3）
【解析】
(1)小球运动到 C点时，由受到的重力和向右的风力提供向心力，则有：tan
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