21.带电粒子在电场中的运动+22.安培力的理解及应用-河南省信阳高级中学2020届高三物理备考（电学） (2份打包)

带电粒子在电场中的运动 打卡：2020高考物理备考第21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d，水平方向足够长．一个质量为m、电荷量为＋q的小球以初速度v0在距离电场上方d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O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体．劲度系数为k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．O点左侧有竖直向下的匀强电场，电场强度为．用水平力F缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0，物体与水平面间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g．则（　　） A．撤去F后，物体回到O点时速度最大 B．撤去F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F后系统产生的内能为4µmgx0 【例题4】（多选）（2020·宜宾高三）如图所示，MN下方有水平向右的匀强电场，半径为R、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AB垂直于水平虚线MN，圆心O在MN上，一质量为m、可视为质点的、带电荷量为+q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，始终在电场中运动，C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B点的加速度大小 C．小球从B到C过程中做匀变速曲线运动，且水平方向位移为 D．小球在管道内由A到B过程中的最大速度为 【例题5】（多选）（2020·山东高三）如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为＋Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为60°，k为静电常数，下列说法正确的是（ ） A．物块在A点的电势能EPA =＋Qφ B．物块在A点时受到轨道的支持力大小为 C．点电荷＋Q产生的电场在B点的电场强度大小 D．点电荷＋Q产生的电场在B点的电势 【例题6】（2019·开原高三）如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm，在电容器极板间接一交变电压，上极板的电势随