微专题06:带电粒子在电场中的运动 讲义 - 2026届高考物理一轮复习备考
微专题6:带电粒子在电场中的运动
【专题目录】
1.理论基础
2.题型构建
题型一、带电粒子在电场中做直线运动
【例1】/【例2】
题型二、带电粒子在电场中做曲线运动
【例3】/【例4】
3.针对训练
【基础题组】/【能力提升题组】
4.参考答案
【理论基础】
1.带电粒子:
(1)带电的基本粒子:如电子(),质子(
),α粒子(
),正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多,除非有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力。(但并不能忽略质量)。
(2)带电微粒:如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外,一般都考虑重力。
(3)某些带电体是否考虑重力,要根据题目暗示或运动状态来判定
2.分析思路
学科网(北京)股份有限公司
3.运动反映受力情况
(1)物体保持静止:F合=0.
(2)做直线运动.
①匀速直线运动,F合=0.
②变速直线运动:F合≠0,且F合一定与运动方向共线.
(3)做曲线运动:F合≠0,且F合总指向曲线凹的一侧.
(4)加速运动:F合与v夹角α,0°≤α<90°;
减速运动:90°<α≤180°.
(5)匀变速运动:F合=恒量.
【题型构建】
题型一、带电粒子在电场中做直线运动
【例1】(库仑定律) 如图所示,一长为
内壁光滑的绝缘细管竖直放置。管的底部固定一电荷量为
的点电荷M。现在管口
处无初速释放一电荷量为
、质量为
的点电荷N,N在距离底部点电荷为
的
处速度恰好为零。再次从A处无初速释放电荷量为
、质量为
的点电荷P(已知静电常数为
,重力加速度为
)。
求:(1)定性分析点电荷做何运动?(从速度与加速度分析)
(2)电荷P运动过程中速度最大处与底部点电荷距离;
(3)电荷P运动到B处时的速度大小。
【例2】.(匀强电场)把两个相同的电容器A和B按如图所示连接起来.当它们都带有一定电荷量时,电容器A中的带电微粒M恰好静止,现在使电容器B两板错开一些,而距离不变,使它们对着的面积成为原来的,
这时M的加速度的
学科网(北京)股份有限公司
大小是多少?
题型二、带电粒子在电场中做曲线运动
【例3】(多选)【类平抛模型】如图所示,一电荷量为的带电粒子以一定的初速度
沿平行板电容器的中线射入,恰好沿下板的边缘飞出,已知两板长为
,板间的距离为
,板间电压为
,粒子通过两板间的时间为
,不计粒子的重力,则( )
A.在粒子下落前和后
的过程中,电场力做功之比为1:2
B.在粒子通过平行金属板的前和后
时间内,电场力做功之比为1:3
C.若仅将板间电压变为,粒子将打在下板中点处
D.若仅将板间电压变为,粒子仍能飞出两板之间且通过时间仍为
【例4】.【类平抛模型】如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d = 0.4 cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量为 m = 2×10-6kg,电量q = 1×10-8 C,电容器电容为C =10-6 F.求:
(1)为使第一粒粒子的落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内,则微粒入射速度v0应满足什么条件?
学科网(北京)股份有限公司