带电粒子在电场中的运动 【知识精讲架构+备课精研精梳】 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

带电粒子在电场中的运动第二节知识清单要点概述知识点:1、带电粒子在电场中的加速2、带电粒子在电场中偏转3、带电粒子在交变电场中的运动

（考点、重难点）4、带电粒子在复合场中的运动

（考点、重难点）5、示波管的原理与波形（难点）专题:等效“重力”法求解带电粒子在

复合场中的运动问题快做笔记！带电粒子在复合场中的运动电场与重力场的叠加两类问题1、类抛体问题解题方法:运动的合成与分解或动能定理2、变速圆周问题解题方法:等效重力法快做笔记！1、类抛体问题考什么？:t、h、v、wG、wE思路:运动的分解例1：如图所示在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上抛出，通过N点时速度大小为2v，方向与电场方向相反则小球从M点运动到N点的过程（）A．动能增加 B．重力势能增加C．机械能增加D．电势能增加BC例2：如图所示，一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v。从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知MN与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略。则粒子到达MN连线上的某点时（

）A．所用时间为B．速度大小为C．与P点的距离为D．速度方向与竖直方向的夹角为30°AC例3：如图所示，匀强电场内有一矩形ABCD区域，电荷量为e的某带电粒子从B点沿BD方向以8eV的动能射入该区域，恰好从A点射出该区域，已知矩形区域的边长AB＝8cm，BC＝6cm，A、B、D三点的电势分别为－6V、12V、12V，不计粒子重力，求：（1）粒子到达A点时的动能；（2）匀强电场的场强大小和方向。【答案】（1）26eV；（2）375V/m，场强方向为垂直BD斜向左下方例4：如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内存在着沿AD方向的匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从A点沿AB方向进入电场，恰好从BC的中点离开电场，不计粒子所受重力。求：(1)电场强度的大小E；(2)粒子离开电场时的动能Ek1。【答案】(1)；

(2)专题:等效“重力”法“等效法”处理电场和重力场的复合问题(1)将重力与电场力进行合成，如图所示，则F合为等效重力场中的“重力”，g′为等效重力场中的“等效重力加速度”，F合的方向等效为“重力”的方向，即在等效重力场中的“竖直向下方向”(2)物理最高点与几何最高点．在“等效力场”做圆周运动的小球，经常遇到小球在竖直平面内做圆周运动的临界速度问题．小球能维持圆周运动的条件是能过最高点，而这里的最高点不一定是几何最高点，而应是物理最高点．典例：请抄到笔记本上，一题通百题通;如图所示，一个竖直放置的半径为R的光滑绝缘环，置于水平方向的匀强电场中，电场强度为E.有一质量为m、电量为q的带正电的空心小球套在环上，并且Eq=mg.小球从环的顶端A滑至底端C的过程中，小球在何处速度最大？速度值为多少？经分析速度最大时加速度为零，在图中D点处，如图所示：请抄到笔记本上，一题通百题通;在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ（如图所示）．现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动．试问（不计空气阻力，重力加速度为g）：

（1）若小球恰好完成圆周运动，则小球运动过程中的最小速度值是多少？

（2）小球的初速度至少是多大？如图所示，在水平方向的匀强电场中，一质量为m的带电小球用一轻绳连接恰好在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动，运动轨迹上均匀地分布着A、B、C、D、F、G、H和P点，OA垂直于电场强度方向。已知小球带电荷量为

，电场强度

（g为重力加速度），则下列说法正确的