知识点70：带电体在电场的偏转运动 拔尖版-2024届高考物理一轮复习讲义及对应练习

知识点70：带电体在电场的偏转运动 【知识思维方法技巧】 带电体（重力要考虑）在匀强电场中偏转运动的处理方法： 一般用分解的思想来处理，即将带电体的运动分解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直电场力方向上的匀速直线运动，根据运动的合成与分解的知识解决有关问题． 考点一：带电体在匀强电场中的类平抛运动 题型一：带电体在匀强电场中的类平抛运动 【典例1拔尖题】(多选)如图所示，空间有范围足够大的匀强电场，电场强度大小为E，方向与水平方向夹角为45°，一质量为m、电荷量q＝的带正电小球(可视为质点)，从A点以初速度v0竖直向上抛出，经过一段时间后运动到B点，A、B两点在同一电场线上，重力加速度大小为g，不计空气阻力，带电小球从A点运动到B点过程中(　　) A．用时为 B．动能增加mv02 C．电势能减少2mv02 D．机械能增加4mv02 【典例1拔尖题对应练习】空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点．从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电，B的电荷量为q(q>0)．A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为.重力加速度为g，求： (1)电场强度的大小； (2)B运动到P点时的动能． 题型二：带电体在平行板电容器中的类平抛运动 【典例2拔尖题】如图所示，水平位置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长l＝0.1 m，两板间距离d＝0.4 cm，现有一微粒质量m＝2.0×10－6 kg，带电荷量q＝＋1.0×10－8 C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板的中点O处，取g＝10 m/s2.试求： (1)带电粒子入射初速度v0的大小； (2)现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势范围？ 考点二：带电体在匀强电场中的类斜抛运动问题 【知识思维方法技巧】 带电体在电场类斜抛运动的处理技巧： 将带电体的运动沿电场力方向上分解和沿重力方向上分解，再根据运动的合成与分解的知识解决有关问题。 题型一：带电体在水平匀强电场中运动模型 【典例1拔尖题】(多选)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出．小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在P点．则射出后(　　) A．小球的动能最小时，其电势能最大 B．小球的动能等于初始动能时，其电势能最大 C．小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大 D．从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量 【典例1拔尖题对应练习】在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示．小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点．小球抛出时的动能为8.0 J，在M点的动能为6.0 J，不计空气的阻力．求： （1）小球水平位移x1与x2的比值； （2）小球落到B点时的动能EkB； （3）小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin. 题型二：带电体在竖直匀强电场中运动模型 【典例2拔尖题】如图所示，在竖直面内有一边长为L的正六边形区域，O为中心点，CD水平。将一质量为m的小球以一定的初动能从B点水平向右拋出，小球运动轨迹过D点。现在该竖直面内加一匀强电场，并让该小球带电，电荷量为＋q，并以前述初动能沿各个方向从B点拋入六边形区域，小球将沿不同轨迹运动。已知某一方向拋入的小球过O点时动能为初动能的，另一方向拋入的小球过C点时动能与初动能相等。重力加速度为g，电场区域足够大，求： （1）小球的初动能； （2）取电场中B点的电势为零，求O、C两点的电势； （3）已知小球从某一特定方向从B点拋入六边形区域后，小球将会再次回到B，求该特定方向拋入的小球在六边形区域内运动的时间。 题型三：带电体在斜向匀强电场中运动模型 【典例3拔尖题】如图，竖直平面内(纸面)存在平行于纸面的匀强电场，方向与水平方向成θ＝60°角，纸面内的线段MN与水平方向成α＝30°角，MN长度为d.现将一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电小球从M由静止释放，小球沿MN方向运动，到达N点的速度大小为vN(待求)；若将该小球从M点沿垂直于MN的方向，以大小vN的速度抛出，小球将经过M点正上方的P点(未画出)，已知重力加速度大小为g，求： (1)匀强电场的电场强度E及小球在N点的速度vN； (2)M点和P点之间的电势差； (3)小球在P点动能与在M点动能的比值． 考点三：带电体在匀强电场中的加速+偏转（斜抛）运动 题型一：带电体重力场+组合场运动模型 【典例1拔尖题】如图，两水平面(虚线)之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场