高考物理专题【带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题】一轮复习资料
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解析：选 ACD．小球在 BCD 部分做圆周运动，在 D 点，mg＝mvR2D， 小球由 B 到 D 的过程中有：－2mgR＝12mv2D－12mv2B，解得 vB＝ 5gR，R 越大，小球经过 B 点时的 速度越大，则 x 越大，选项 A 正确；在 B 点有：FN－mg＝mvR2B，解得 FN＝6mg，与 R 无关，选项 B 错误；由 Eqx＝12mv2B，知 m、R 越大，小球在 B 点的动能越大，则 x 越 大，电场力做功越多，选项 C、D 正确．
因为 x＝4qlUm0T22＝3.6 m>l，所以粒子从 t＝0 时刻开始，一直加速到达 A 板． 设粒子到达 A 板的时间为 t，则 l＝12·2qlUm0t2 解得 t＝ 6×10－3 s.
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(2)在 0～T2时间内，粒子的加速度大小为 a1＝2qlUm0＝2×105 m/s2 在T2～T 时间内，粒子的加速度大小为 a2＝22qlUm0＝4×105 m/s2 可知 a2＝2a1，若粒子在 0～T2时间内加速 Δt，再在T2～T 时间内减速Δ2t刚好不能到达 A 板，则 l＝12a1Δt2＋a1Δt·Δ2t－12a2·Δ2t2(或 l＝12a1Δt·32Δt) 解得 Δt＝2×10－3 s 因为T2＝6×10－3 s， 所以在 0～T2时间内 4×10－3 s 时刻产生的粒子刚好不能到达 A 板．
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第 1 维度：直线运动问题(分段研究) 如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上， 一个质量为 m＝0.2 kg、
带电荷量为 q＝2.0×10－6C 的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数 μ＝ 0.1.从 t＝0 时刻开始，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场 (取水平向右为正方向，g 取 10 m/s2)，求：
【总结提升】 (1)当粒子平行于电场方向射入时，粒子做直线运动，其初速度和受 力情况决定了粒子的运动情况，粒子可能做周期性的运动．
(2)当粒子垂直于电场方向射入时，沿初速度方向的分运动为匀速直线运动，沿电场 力方向的分运动可能具有周期性．
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1．(直线运动问题)如图甲所示，两极板间加上如 图乙所示的交变电压．开始 A 板的电势比 B 板高，此 时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运 动．设电子在运动中不与极板发生碰撞，向 A 板运动 时为速度的正方向，则下列图象中能正确反映电子速度变化规律的是(其中 C、D 两项中 的图线按正弦函数规律变化)( A )
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解析：(1)据题意静止时由平衡条件得： 对物体 A，有 mAgsin θ＝FT， 对物体 B，有 qE＋f0＝FT′， 又 FT＝FT′，代入数据得 f0＝0.4 N.
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(2)据题意对物体 A 运动到 N 点时受力分析如图所示： 由牛顿第二定律得： 对物体 A，有 F＋mAgsin θ－FT－Fksin θ＝mAa 对物体 B，有 FT′－qE－Ff＝mBa 其中 Ff＝μmBg Fk＝kx FT＝FT′
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位移 x2＝x1＝4 m，4 s 末小物块的速度为 v4＝0 因此小物块做周期为 4 s 的先匀加速后匀减速运动 第 22 s 末的速度为 v22＝4 m/s，第 23 s 末的速度 v23＝v22＋a2t＝2 m/s(t＝23 s－22 s＝1 s) 所求位移为 x＝222x1＋v22＋2 v23t＝47 m. (2)23 s 内，设电场力对小物块所做的功为 W，由动能定理得 W－μmgx＝12mv223 解得 W＝9.8 J. 答案：(1)47 m (2)9.8 J
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C 多维 课堂 突破
考点一 带电粒子在交变电场中的运动问题 1．常见的交变电场 常见的交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等． 2．常见的题目类型 (1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)． (2)粒子做往返运动(一般分段研究)． (3)粒子做偏转运动(一般分解研究)．
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(1)在 t＝0 时刻产生的粒子，会在什么时刻到达哪个极板？ (2)在 t＝0 到 t＝T2这段时间内哪个时刻产生的粒子刚好不能到达 A 板？ (3)在 t＝0 到 t＝T2这段时间内产生的粒子有多少个可到达 A 板？
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解析：(1)根据题图乙可知，从 t＝0 时刻开始，A 板电势高于 B 板电势，粒子向 A 板运动．
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3．多阶段运动 在多阶段运动过程中，当物体所受外力突变时，物体由于惯性而速度不发生突变， 故物体在前一阶段的末速度即为物体在后一阶段的初速度．对于多阶段运动过程中物体 在各阶段中发生的位移之间的联系，可以通过作运动过程草图来获得．
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在如图所示的竖直平面内，物体 A 和带正电的物体 B 用跨过定滑轮的绝缘 轻绳连接，分别静止于倾角 θ＝37°的光滑斜面上的 M 点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与 对应平面平行．劲度系数 k＝5 N/m 的轻弹簧一端固定在 O 点，一端用另一轻绳穿过固 定的光滑小环 D 与 A 相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM 垂直于斜面．水平面处 于场强 E＝5×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中．已知 A、B 的质量分别为 mA ＝ 0.1 kg 和 mB＝0.2 kg，B 所带电荷量 q＝＋4×10－6 C．设两物体均视为质点，不计滑轮 质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物体 B 的带电量不变．取 g＝10 m/s2， sin 37°＝0.6，cos 37° ＝0.8.
2 所以 Y＝13.5 cm.
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(2)由题知电子侧移量 y 的最大值为L2，所以当偏转电压超过 2U0，电子就打不到荧 光屏上了，所以荧光屏上电子能打到的区间长为 3L＝30 cm.
答案：(1)打在屏上的点位于 O 点上方，距 O 点 13.5 cm (2)30 cm
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第 3 维度：粒子做往返运动(一般分段研究) 如图甲所示，A 和 B 是真空中正对面积很大的平行金属板，O 点是一个可
(1)在 t＝0.06 s 时刻，电子打在荧光屏上的何处． (2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？
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解析：(1)电子经电场加速满足 qU0＝12mv2 经电场偏转后侧移量 y＝12at2＝12·qmUL偏Lv2 所以 y＝U4U偏L0 ，由图知 t＝0.06 s 时刻 U 偏＝1.8U0， 所以 y＝4.5 cm 设打在屏上的点距 O 点的距离为 Y，满足Yy＝L＋L L2
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【题后反思】 (1)解题思路
(2)解题技巧 要善于把电学问题转化为力学问题，建立带电粒子在电场中加速和偏转的模型，能 够从带电粒子的受力与运动的关系及功能关系两条途径进行分析与研究．
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1. (多选)如图所示，光滑的水平轨道 AB 与半径为 R 的光滑的半圆形轨道 BCD 相切 于 B 点，AB 水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B 为 最低点，D 为最高点．一质量为 m、带正电的小球从距 B 点 x 的位置在电场力的作用下 由静止开始沿 AB 向右运动，恰能在交变电场中所受电场力大小不变，加速度大小不变，故 C、D 两项错误；从 0 时刻开始，电子向 A 板做匀加速直线运动，12T 后电场力反向，电子向 A 板做匀减速直线运动，直到 t＝T 时刻速度变为零，之后重复上述运动，A 项正确，B 项 错误．
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2．(偏转运动问题)如图甲所示，A、B 为两块相距很近的平行金属板，A、B 间电压 为 UAB＝－U0，紧贴 A 板有一电子源，不停地飘出质量为 m，带电荷量为 e 的电子(初速 度可视为 0)．在 B 板右侧两块平行金属板 M、N 间加有如图乙所示的电压，电压变化的 周期 T＝L 2emU0，板间中线与电子源在同一水平线上．求：
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(3)因为粒子源在一个周期内可以产生 300 个粒子，而在 0～T2时间内的前23时间内产 生的粒子可以到达 A 板，所以到达 A 板的粒子数 n＝300×12×23＝100(个)．
答案：(1) 6×10－3 s 到达 A 极板 (2)4×10－3 s 时刻 (3)100 个
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(1)求 B 所受静摩擦力的大小； (2)现对 A 施加沿斜面向下的拉力 F，使 A 以加速度 a＝0.6 m/s2 开始做匀加速直线 运动．A 从 M 到 N 的过程中，B 的电势能增加了 ΔEp＝0.06 J．已知 DN 沿竖直方向， B 与水平面间的动摩擦因数 μ＝0.4.求 A 到达 N 点时拉力 F 的瞬时功率．
以连续产生粒子的粒子源，O 点到 A、B 的距离都是 l.现在 A、B 之间加上电压，电压 UAB 随时间变化的规律如图乙所示．已知粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生 300 个粒子，粒子质量为 m、电荷量为－q.这种粒子产生后，在电场力作用下从静止开 始运动．设粒子一旦碰到金属板，它就附在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不 影响 A、B 板电势．不计粒子的重力，不考虑粒子之间的相互作用力．已知上述物理量 l＝0.6 m，U0＝1.2×103 V，T＝1.2×10－2 s，m＝5×10－10 kg，q＝1.0×10－7 C．
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由电场力做功与电势能的关系得 ΔEp＝qEd 由几何关系得 x＝sind θ－tadn θ 物体 A 由 M 运动到 N，由 v21－v20＝2ad 得物体 A 运动到 N 点时的速度 v＝ 2ad， 拉力 F 在 N 点的瞬时功率 P＝Fv 由以上各式代入数据得 P＝0.528 W. 答案：(1)0.4 N (2)0.528 W
2024版高考物理一轮复习专题基础练专题八静电场热考题型电场中的力电综合问题作业课件
题型2 带电粒子在组合场中的运动
4. [多选][2023辽宁锦州测试]如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有
界匀强电场,其中PS下方电场的电场强度大小为E1,方向竖直向上,PS上方电场的电场强度大小为E2、方向竖直向
下。在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着带电荷量为+q(q>0)、质量为m的粒子。从某时刻起由Q到
3
1
金属板边缘飞出,则2 =2×2g·( 3 ) 2 +g·3·3 =
1
2 2
,在电场力和重力作用下,沿电场线方向匀加速运动距离为
9
y1=2g·( 3 ) 2 ,沿电场线方向匀速运动距离为y2=g·3·3,电场力做的功W=q·2E0y1+qE0y2,解得W=mg·2 ,C项正确;微粒飞
故D错误;设PQ上到P点距离为h的粒子射入电场后,经过n个类似于Q到R到M(包括粒子从PS上方的电场穿过PS进
入PS下方的电场的运动)的循环运动后,恰好垂直于CD边水平射出,则粒子相邻两次速度变为水平所用的时间为
2
2
1
2
T= = (n=2,3,4……),由于a1∶a2=1∶2,所以粒子第一次到达PS边的时间为3T,则有h=2a1( 3 ) 2 =
运动,当其水平速度与竖直速度大小相等时,即速度方向与小球所受合力方向垂直时,小球克服合力做的功最大,此
时动能最小,而此时小球仍具有水平向左的分速度,电场力仍对其做负功,其电势能继续增大,A、C项错误;小球在
电场力方向上的加速度大小ax=g,竖直方向加速度大小ay=g,当小球水平速度减为零时,克服电场力做的功最大,小
高考物理一轮复习专题七-带电粒子在电场中运动的综合问题
[解析] 由图象可知，将正电荷沿 x 轴正向移动，从 x2 移 动到 x4 的过程电场力做功不为零，两点处的电势能不相等，选 项 A 错误；从 x1 移动到 x3 的过程电场力沿 x 轴负方向，电场 力做负功，电势能增大，选项 B 正确；从 x1 到 x4 的过程场强 先增大后减小，所以电场力先增大后减小，选项 C 正确，D 错 误．
32xd＝ΔΔEEppAB ⑨ 解得 x＝d.MA 为等势线，电场必与其垂线 OC 方向平行．设 电场方向与竖直向下的方向的夹角为 α，由几何关系可得 α＝ 30° ⑩ 即电场方向与竖直向下的方向的夹角为 30°斜向右下方
设场强的大小为 E，有 qEdcos 30°＝ΔEpA ⑪ 由④⑦⑪式得 E＝ 36mq g. ⑫
(1)无电场时，小球到达 A 点时的动能与初动能的比值； (2)电场强度的大小和方向．
[解题指导] 第一步：抓关键点
关键点 ① ②
③④ ⑤
获取信息
小球做平抛运动
平抛运动过A点时的水平、竖直位移可 确定
有重力做功和电场力做功，其中电场力 做的功等于电势能的变化量
重力不能忽略
第二步：找突破口 (1)要确定小球到达 A 点时的动能与初动能比值，可由平抛 运动规律求解；写出水平、竖直方向的位移关系． (2)要确定电场强度的方向，根据到 A、B 两点的动能变化 可确定两个个过程电势能的变化，可先找出两个等势点(在 OB 线上找出与 A 等势的点，并确定其具体位置)．
带电粒子的力、电综合问题
1．方法技巧 功能关系在电学中应用的题目，一般过程复杂且涉及多种 性质不同的力．因此，通过审题，抓住受力分析和运动过程分 析是关键，然后根据不同的运动过程中各力做功的特点来选择 相应规律求解．动能定理和能量守恒定律在处理电场中能量问 题时仍是首选．
带电粒子在电场中的偏转--2024新高考物理一轮复习题型归纳(解析版)
第八章 静电场带电粒子在电场中的偏转【考点预测】1. 带电粒子在电场中的类平抛2. 带电粒子在电场中的类斜抛3. 带电粒子在电场中的圆周运动4. 带电粒子在电场中的一般曲线运动【方法技巧与总结】带电粒子在匀强电场中的偏转带电粒子在匀强电场中偏转的两个分运动(1)沿初速度方向做匀速直线运动，t =l v 0(如图)．(2)沿静电力方向做匀加速直线运动①加速度：a =F m =qE m =qUmd②离开电场时的偏移量：y =12at 2=qUl 22m d v 20③离开电场时的偏转角：tan θ=v y v 0=qUlm d v 201．两个重要结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的．证明：在加速电场中有qU 0=12mv 20在偏转电场偏移量y =12at 2=12·qU 1md ·l v 0 2偏转角θ，tan θ=v y v 0=qU 1lm d v 20得：y =U 1l 24U 0d ，tan θ=U 1l2U 0dy 、θ均与m 、q 无关．(2)粒子经电场偏转后射出，速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点，即O 到偏转电场边缘的距离为偏转极板长度的一半．2．功能关系当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解：qU y =12mv 2-12mv 20，其中U y =U dy ，指初、末位置间的电势差．【题型归纳目录】题型一：带电粒子在电场中的类平抛题型二：带电粒子在周期性电场中的运动题型三：带电粒子在电场中的偏转的实际应用题型四：带电粒子在电场中的非平抛曲线运动【题型一】电荷守恒定律【典型例题】1如图所示，在立方体的塑料盒内，其中AE 边竖直，质量为m 的带正电小球(可看作质点)，第一次小球从A 点以水平初速度v 0沿AB 方向抛出，小球在重力作用下运动恰好落在F 点。
M 点为BC 的中点，小球与塑料盒内壁的碰撞为弹性碰撞，落在底面不反弹。
新教材高考物理一轮复习第8章静电场专题5带电粒子在电场中运动的综合问题课件
1
2
W=mgh= mv ,即重力势能增加 mv2,选项
2
2
1
加2mv2,故机械能增加
2mv2,选项 D 错误。
C
2
h=2 ,故克服重力做功为
3
错误;动能增加 mv2,重力势能增
2
2mv2,选项 B 正确;根据能量守恒定律可知,电势能减小
2.(2022湖北襄城模拟)图甲为示波管的原理图。电子枪源源不断发射的电
m、d、q、T的关系式即可)
思维点拨 粒子在水平方向做匀速直线运动,在垂直于板的方向做往复运
动,粒子打在靶MN上的范围,实际上就是粒子在竖直方向所能到达的范围。
答案 (1)粒子先向下做匀加速运动,再向下做匀减速运动
(2)在距靶 MN 中心
0 2
50 2
O'点上方 16 至下方 16 的范围内有粒子击中
化关系图像如丙、丁所示,
则荧光屏上的图像可能为( A )
解析 UXX'和UYY'均为正值,两偏转电极的电场强度方向分别由X指向X',Y
指向Y',电子带负电,所受静电力方向与电场强度方向相反,所以分别向X、
Y方向偏转,故A正确。
2.(2023湖北黄冈重点校联考期末)如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电
70 2
C.
4
0 2
D.
解析 电子进入平行板电容器内做类平抛运动,在竖直方向做匀变速运动,加
速时间越长,竖直方向位移越大,经推理可知
t= 2 时刻进入电场的电子在竖
直方向上位移最大,由 L=2v0T 得,电子在金属板间运动的时间为 2T,电子在
(1)静电力做正功,电势能减少,静电力做负功,电势能增加,即:W=-ΔEp。
2022届高三物理一轮复习同步练习 带电粒子在电场中运动的综合问题【含答案】
带电粒子在电场中运动的综合问题同步训练一、选择题1.(多选)如图所示，这是匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。
当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是( )A．带电粒子将始终向同一个方向运动B．2 s末带电粒子回到原出发点C．3 s末带电粒子的速度为0D．0～3 s内，电场力做的总功为02. (多选)(荆门市上学期1月调考)如图(a)所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间的电场可视为匀强电场。
现在A、B两板间加上如图(b)所示的周期性的交变电压，在t＝0时恰有一质量为m、电荷量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场，忽略粒子的重力，则下列关于粒子运动状况的表述正确的是( )A．粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复运动B．粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动C．只要周期T和电压U0的值满足一定条件，粒子就可沿与板平行的方向飞出D．粒子不可能沿与板平行的方向飞出3. (多选)(阳泉市上学期期末)在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉至A点，此时细线与电场线平行，然后把小球从A点无初速度释放，经最低点B后到达B的另一侧C点时速度为0，则( )A．小球在B点时速度最大B．小球从A点到B点再到C点的过程中，机械能一直在减少C．小球在B点时的绳子拉力最大D．从B点到C点的过程中小球的电势能一直增加4. (郑州市第二次质量预测)水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有A、B两点。
轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为＋Q，点电荷在轻杆A、B 两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为＋q的小球套在轻杆上，从A点由静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是( )A．小球受到的电场力先减小后增大B．小球的运动速度先增大后减小C．小球的电势能先增大后减小D．小球的加速度大小不变5．(多选)(山东潍坊二模)如图1所示，长为8d、间距为d的平行金属板水平放置，O 点有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为v 0，电荷量为＋q ，质量为m 的粒子。
高考物理一轮总复习 第八章 第4课时 带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题(能力课时)课件
12/13/2021
第三页，共四十三页。
粒子做单向直线运动一般用牛顿 考向1 运动定律求解
如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个 质量为m＝0.2 kg、带电荷量为q＝2.0×10－6 C的小物块处于静止状 态，小物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.1.从t＝0时刻开始，空间加上 一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右为 正方向，g取10 m/s2)，求：
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第二十页，共四十三页。
解析 (1)据题意静止时由平衡条件得： 对物体 A，有 mAgsin θ＝FT， 对物体 B，有 qE＋f0＝FT′， 又 FT＝FT′，代入数据得 f0＝0.4 N. (2)据题意对物体 A 运动到 N 点时受力分析如图所示：
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第二十一页，共四十三页。
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第二页，共四十三页。
3．解答带电粒子在交变电场中运动的思维方法 (1)注重全面分析(分析受力特点和运动规律)，抓住粒子的运动具 有周期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速 度、位移、做功或确定与物理过程相关的边界条件． (2)分析时从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二 定律及运动学规律分析；二是功能关系． (3)注意对称性和周期性变化关系的应用．
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第二十四页，共四十三页。
[2－1](多选)如图所示，光滑的水平轨道 AB 与半径为 R 的光滑的半圆形轨道 BCD 相 切于 B 点，AB 水平轨道部分存在水平向右的 匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B 为最 低点，D 为最高点．一质量为 m、带正电的小球从距 B 点 x 的位置在电 场力的作用下由静止开始沿 AB 向右运动，恰能通过最高点，则(ACD )
专题24 带电粒子在电场中的运动----2022年高考物理一轮重难点复习(解析版)
专题24 带电粒子在电场中的运动重点知识讲解 一、带电粒子在匀强电场中的加速1.带电粒子在电场中运动时，重力一般远小于静电力，因此重力可以忽略。
2.如图所示，匀强电场中有一带正电q 的粒子（不计重力），在电场力作用下从A 点加速运动到B 点，速度由v 0增加到v.，A 、B 间距为d ，电势差为U AB.（1）用动力学观点分析：Eq a m =， U E d=，2202v v ad -= （2）用能量的观点（动能定理）分析：2201122AB qU mv mv =- 能量观点既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场，对匀强电场又有AB W qU qEd ==。
二、带电粒子在匀强电场中的偏转（1）带电粒子以垂直于电场线方向的初速度v 0进入匀强电场时，粒子做类平抛运动。
垂直于场强方向的匀速直线运动，沿场强方向的匀加速直线运动。
（2）偏转问题的处理方法，类似于平抛运动的研究方法，粒子沿初速度方向做匀速直线运动，可以确定通过电场的时间0lt v =。
粒子沿电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度F qE qU a m m md===； 穿过电场的位移侧移量：221at y =222001().22Uq l ql U md v mv d=⋅=； 穿过电场的速度偏转角： 20tan y v qlU v mv dθ==。
两个结论：（1）不同的带电粒子从静止开始，经过同一电场加速后再进入同一偏转电场，射出时的偏转角度总是相同的。
（2）粒子经过电场偏转后，速度的反向延长线与初速度延长线的交点为粒子水平位移的中点。
（与平抛运动的规律一样） 三、示波管的构造原理（1）示波管的构造：示波器的核心部件是示波管，示波管的构造简图如图所示，也可将示波管的结构大致分为三部分，即电子枪、偏转电极和荧光屏。
（2）示波管的原理a 、偏转电极不加电压时，从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑。
b 、在XX '（或YY '）加电压时，则电子被加速，偏转后射到XX '（或YY '）所在直线上某一点，形成一个亮斑（不在中心），如图所示。
高考物理一轮总复习 第七章 静电场 能力课 带电粒子(带电体)在电场中运动的综合问题课件
12/8/2021
栏 板块一 考点 1 目 突破 导 板块二 素养 2
培优
航
3 板块三 跟踪 检测
12/8/2021
板块 考点突破 一 通关
记要点、练高分、考点
12/8/2021
考点一 带电粒子(带电体)在交变电场中的运动——多维探究 |记要点|
[答案] AC
12/8/2021
考向二 带电粒子(带电体)做往返运动 【例 2】 (多选)如图所示为匀强电场的电场强度 E 随时间 t 变化的图象．当 t ＝0 时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用， 则下列说法中正确的是( ) A.带电粒子将始终向同一个方向运动 B．2 s 末带电粒子回到原出发点 C．3 s 末带电粒子的速度为零 D．0～3 s 内，电场力做的总功为零
12/8/2021
[解析] 设第 1 s 内粒子的加速度为 a1，第 2 s 内的加速度为 a2，由 a＝qmE可知， a2＝2a1，可见，粒子第 1 s 内向负方向运动，1.5 s 末粒子的速度为零，然后向正方向 运动，至 3 s 末回到原出发点，粒子的速度为 0，v -t 图象如图所示，由动能定理可 知，此过程中电场力做的总功为零，综上所述，可知 C、D 正确．
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|明考向| 考向一 带电粒子(带电体)做单向直线运动 【例 1】 (多选)在绝缘水平桌面(桌面足够大)上方充满平行桌面的电场，其电 场强度 E 随时间 t 的变化关系如图所示，小物块的电荷量为 q＝＋1×10－4 C，将其放 在该水平桌面上并由静止释放，小物块的速度 v 与时间 t 的关系如图所示，重力加速 度 g 取 10 m/s2，则下列说法正确是( )
高考物理复习：带电粒子在电场中运动的综合问题
(3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究)。
3.思维方法
(1)注重全面分析(分析受力特点和运动规律):抓住粒子的运动具有周期
性和在空间上具有对称性的特征,求解粒子运动过程中的速度、位移、做
功或确定与物理过程相关的边界条件。
(2)从两条思路出发:一是力和运动的关系,根据牛顿第二定律及运动学规
是恒力作用的问题,用能量观点处理也常常显得简洁。具体方法常有如下
两种。
1.用动能定理处理
思维顺序一般为:
(1)弄清研究对象,明确所研究的物理过程;
(2)分析物体在所研究过程中的受力情况,弄清哪些力做功,做正功还是负
功;
(3)弄清所研究过程的始、末状态(主要指动能);
(4)根据W= ΔEk 列出方程求解。
(1)求带电小球从A 点开始运动时的初速度v0。
(2)带电小球从轨道最高点C经过一段时间运动到光滑绝缘水平面上D点
(图中未标出),求B点与D点间的水平距离。
解析:(1)小球在半圆环轨道上运动,当小球所受重力、静电力的合力方向与速
度垂直时,速度最小。设 F 合与竖直方向夹角为 θ,则 tan
F
合=
做匀减速直线运动,直到t=T时刻速度变为零,之后重复上述运动,A正确,B
错误。
第二环节
关键能力形成
能力形成点1
带电粒子在交变电场中的运动(师生共研)
整合构建
1.常见的交变电场
常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等。
2.常见的题目类型
(1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)。
sin37°
=
5
A.末速度大小为√2v0
第47课时带电粒子(体)在电场中运动的综合问题2025届高考物理一轮复习课件
通过偏转电场所用的时间t＝
3
，电子在竖直方向上的位移大小y＝
20
1 0 2
9
1
· ·
t ，解得y＝ d＞ d，假设不成立，所以电子不能射出偏转电
2
16
2
场，故A错误；
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高中总复习·物理
在t＝
2
T时刻，A、B间的电压为3U0，此时刻进入的电子在加速电场中
3
有3eU0＝
1
m1 2 ，假设电子能通过偏转电场，则电子通过偏转电场所
4
子做往复运动，故D正确。
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2. 【带电粒子在交变电场中的偏转运动】
（多选）如图甲所示，A、B两平行板构成一加速电场，C、D两平
行板构成一偏转电场，有电子源源不断地从A板上的小孔由静止进
入加速电场，并从B板的小孔离开加速电场进入偏转电场，虚线恰
好为偏转电场的中轴线，A、B板间的加速电压与时间的关系图像如
运动，最后穿过B板
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解析：若电子从t＝0时刻进入，电子将做单向直线运动，它一定会到
达B板，A错误；若电子从 时刻进入两板，则电子开始时受到电场力
2
方向向左，故无法到达B板，B正确；若电子从 时刻进入两板时，电
4
子先加速，经 时速度最大，此时电子开始受到反向电场力，经 速度
4
4
减为零，再加速 至反向速度最大，接着减速 回到原位置，即电子在
4
4
大于 时刻进入时一定不能到达B板，小于 时刻进入时一定能到达B
4
4
板，C正确，D错误。
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