专题1.9 带电粒子在电场中的直线运动-2019届高考物理一轮复习之热点题型

带电粒子在电场中的直线运动 1．做直线运动的条件 (1)粒子所受合外力F合＝0，粒子初速度不为零，做匀速直线运动。 (2)粒子所受合外力F合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。 2．用动力学观点分析 a＝，v2－v02＝2ad。 ，E＝ 3．用功能观点分析 匀强电场中：W＝Eqd＝qU＝mv02； mv2－ 非匀强电场中：W＝qU＝Ek2－Ek1。 4. 是否考虑粒子重力 ①基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。 ②带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。 【典例1】如图所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪句是错误的(设电源电动势为U)(　　) A．电子到达B板时的动能是Ue B．电子从B板到达C板动能变化量为零 C．电子到达D板时动能是3Ue D．电子在A板和D板之间做往复运动 【典例2】如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一稳压电源(未画出)相连，若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中该粒子(　　) A．所受重力与电场力平衡 B．电势能逐渐增加 C．机械能逐渐减小 D．做匀变速直线运动 【典例3】（2018福建省三明市永安第一中学高三上第五次月考） 如图甲所示，AB是电场中的一条电场线。质子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿直线从A点运动到B点，其v-t图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A． 电场线的方向由A指向B B． A、B两点电场强度的大小关系满足EA<EB C． A、B两点的电势关系满足φA<φB[来源:学。科。网Z。X。X。K] D． 质子在A、B两点的电势能关系满足 【跟踪训练】 1. 两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA＝h，此电子具有的初动能是(　　) A.　　　　　　　　 B．edUh C. D. 2．（2017-2018四川省乐山县沫若中学高二下期中考试） 如图甲所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取A、B两点，将一个电子由A点以某一初速度释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰为零，电子运动的v—t图象如图乙所示．则下列判断正确的是 A． B点的电势一定低于A点的电势 B． 电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度[来源:学科网ZXXK] C． B点场强一定小于A点场强 D． 该电场一定是由在A点左侧的正点电荷产生的 3. (2018·株洲检测)如图所示，在真空中倾斜平行放置着两块带有等量异号电荷的金属板A、B，板与水平方向的夹角为θ，一个电荷量q＝1.41×10－4 C、质量m＝1 g的带电小球，自A板上的孔P以水平速度v0＝0.1 m/s飞入两板之间的电场，经0.02 s后未与B板相碰又回到孔P，g取10 m/s2，则(　　) A．板间电场强度大小为100 V/m B．板间电场强度大小为141 V/m C．板与水平方向的夹角θ＝30° D．板与水平方向的夹角θ＝45° 4．（2018山东省菏泽市单县第五中学高二上第一次月考） 如图所示、两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场.两极板间相距为d. — 带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度射入，沿直线从下极板的边缘射出.已知微粒的电量为q、质量为m。下列说法正确的是 A． 微粒运动的加速度为0 B． 微粒的电势能减小了 mgd C． 两极板间的电势差为 D． N极板的电势髙于M板的电势 高考+模拟综合提升训练 1．(2017江苏) 如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子(　　) A．运动到P点返回 B．运动到P和P′点之间返回 C．运动到P′点返回 D．穿过P′点 2．(2017全国Ⅰ卷) 真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0。在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。 (1)求油滴运动到B点时的速度； (2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运