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帶電粒子在勻強電場中的運動(2)(編輯修改稿)

2026-05-26 06:14 本頁面

　

【文章內容簡介】電場力、電勢能之后，就轉化為力學綜合問題，分析方法與力學綜合問題的分析方法相同．題型二：帶電粒子在復合場中的運動【例 4】如圖 656所示，一條長為 L的絕緣細線上端固定，下端拴一質量為 m的帶電小球，將它置于水平方向的勻強電場中，場強為 E，已知當細線與豎直方向的夾角為 α時，小球處于平衡位置 A點，問在平衡位置以多大的速度 vA釋放小球，剛能使之在電場中做豎直平面內的完整圓周運動？圖 656 22222()( ) ( )( ) ( )()ABmg Eq Tmgmg Eqmg mg Eq gmA A vOBBmvT mgL??? ? ? ? ?? ? ?小球受重力、電場力、線的拉力作用．簡化處理，將復合場重力場和電場等效為重力場，小球在等效重力場中所受重力為，由圖有：，即小球在點處于平【解析】衡狀態，若小球在點以速度開始繞點在豎直平面內做圓周運動，若能通過延長線上的點等效最高點就能做完整的圓周運動，在點根據向心力公式得： .2222A011222( ) ( ) 55 5 .c osBABT v g Lm g L m v m vm g Eq gLv g L Lm ????? ? ???? ? ?為臨界條件，所以又因只有重力、電場力對小球做功，由動能定理得：由以上兩式解得：點評：帶電粒子在復合場中的運動問題從本質上來看仍然是力學問題，無非是在分析受力時多了電場力，在分析能量時多了電勢能． “ 等效重力場 ” 的觀點其本質就是 “ 力的合成 ” 的觀點．所以，正確進行受力分析和過程分析，靈活運用運動學和動力學規律，是解決這類問題的關鍵 . 1.(2022新課標 )如圖 657，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連，若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過的容器，則在此過程中，該粒子 ( ) A．所受重力與電場力平衡 B．電勢能逐漸增加 C．動能逐漸增加 D．做勻變速直線運動圖 657 BD 【解析】由圖可知，帶電粒子受電場力和重力作用，電場力在豎直方向與重力平衡，水平方向提供分力使之做勻減速直線運動．由于電場力做負功，故電勢能增加． 2.(2022?安徽 )如圖 658(a)所示的兩平行正對的金屬板 A、 B間加有如圖 658(b)所示的交變電壓，一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間 P處．若在 t0時刻釋放該粒子，粒子會時而向 A板運動，時而向 B板運動，并最終打在 A板上．則 t

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