考点07 带电粒子在电场中的运动-2021年高考物理核心考点总动员(原卷版)
专辑07 带电粒子在电场运动-2021年高考5月北京市二模物理试题分项汇编(解析版)
2021年高考5月北京市二模物理试题分项汇编专题07 带电粒子在电场运动1、（2021·北京市丰台区高三下学期5月二模）如图所示， 用一条长l =0.2 m 的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量m =1.0×10-2kg ，所带电荷量q =＋2.0×10-8C 。
现加一水平方向的匀强电场，电场区域足够大，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角θ=37°，已知g=10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求匀强电场电场强度的大小；（2）若将轻绳向右拉至水平后由静止释放，求小球到达最低点时的速度大小；（3）若在图中所示位置剪断轻绳，判断小球此后的运动情况，并求0.1s 后小球的速度大小。
【答案】（1）63.7510⨯N/C ；（2）1v =m/s ；（3）1.25m/s 【解析】(1)小球静止，受重力、电场力和线的拉力，根据平衡条件有tan37Eq mg =︒解得6tan 37 3.7510mg E q︒==⨯N/C(2)小球由静止释放至最低点过程中，由动能定理212Eql mgl mv -+=代入数据解得1v =m/s(3)剪断轻绳后，小球受重力、电场力将做匀加速直线运动。
根据牛顿第二定律可得cos37mgma =︒根据速度时间公式v at =联立可得0.1s 后小球的速度大小为v =1.25m/s2、（2021·北京市顺义区高三下学期5月二模）静止在太空的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度。
已知飞行器的质量为M ，发射的是初速度为零的3价阳离子，射出时阳离子的速度为v ，每秒发射阳离子的个数为N ，每个阳离子的质量为m ，单位电荷的电量为e ，不计阳离子间的相互作用力和发射阳离子后飞行器质量的变化，求： （1）电场的加速电压U ； （2）发射器的发射功率P ； （3）飞行器获得的加速度a 。
专题17 带电粒子(计重力)在电场中的运动-2021高考物理一轮复习压轴题剖析(电学部分)(原卷版)
专题17带电粒子（计重力）在电场中的运动压轴题一、单选题1．用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为1.0×10－2kg、电荷量为2.0×10-8C的小球，细线的上端固定于O点．现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与铅垂线成370，如图所示．现向左拉小球使细线水平且拉直，静止释放，则（sin370=0.6）（）A．该匀强电场的场强为3.75×107N/CB．平衡时细线的拉力为0.17NC．经过0.5s，小球的速度大小为6.25m/sD．小球第一次通过O点正下方时，速度大小为7m/s2．如图所示，一电荷量q=+3×10-5C的小球，用绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，开关S合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°．已知两板间距d=0.1m，电源电动势E=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=3Ω，R2=R3=R4=8Ω，．取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．则以下说法正确的是（）A．电源的输出功率为14WB．两板间的电场强度的大小为140V/mC．带电小球的质量5.6毫克D．若增加R1的大小，会有瞬时电流从右向左流过R43．如图所示，倾角为α的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M点固定有一个带电量为-q的小球甲．整个装置处在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中．另一个带电量为+q、质量为m的小球乙，从N点由静止释放后，沿着斜面向下运动．重力加速度为g．则（）A．小球乙返回时，有可能撞到小球甲B．小球乙在N点的加速度大小为sin qE mgmα+C．小球乙刚接触弹簧时，速度最大D．小球乙沿着斜面向下运动过程中，其电势能可能增加4．在光滑水平面上充满水平向右的匀强电场，被拉直的绝缘轻绳一端固定在O点，另一端系着带正电的小球，轻绳与水平面平行，OB与电场线平行．若小球从A点由静止释放后，沿水平面摆动到B点，不计空气阻力，则关于此过程，下列判断正确的是（）A．小球的动能先变小后变大B．小球的切向加速度一直变大C．小球受到的拉力先变大后变小D．小球受到的电场力做功的功率先增大后减小5．如图所示，绝缘轻弹簧的上端固定在天花板上的O点，下端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球,小球套在O点正下方的水平光滑绝缘杆上,整个装置处于电场强度大小为E,方向沿杆向右的匀强电场中，现将小球以某个初速度从A点运动到B点，到B点时与其在A点时的弹簧弹カ大小相等，在小球从A点运动到B点的过程中，下列判断正确的是（）A．小球在A点时的速度大于在B点时的速度B．小球的电势能一直减小,弹性势能先增大后减小C．小球的加速度大小仅由电场力决定的位置有2个D．弹簧弹力对小球做功的瞬时功率为零的位置有4个6．一个带正电荷量为q，质量为m的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑，小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动．现在竖直方向上的加如图所示的匀强电场，若仍从A点由静止释放该小球，则（）A．小球仍恰好能过B点B．小球不能过B点C．小球通过B点，且在B点与轨道之间的压力不为0D．以上说法都不对7．在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，如图所示，由此可知（）A．小球带正电B．电场力大小为3mgC．小球从A到B与从B到C的运动时间相等D．小球从A到B与从B到C的速度变化相等二、多选题8．如图甲所示，一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上，带电量为0.01C、质量为0.1kg的圆环套在杆上。
带电粒子在电场中的运动(直线、偏转、交变电场、力学观点、能量观点、动量观点)(原卷版)25年高考物理
带电粒子在电场中的运动（直线、偏转、交变电场、力学观点、能量观点、动量观点）建议用时：75分钟带电粒子在电场中的运动（直线、偏转、交变电场、力学A．滑块动能增加4JC．由于放上滑块电机多消耗电能为2．（2024·广西贵港·模拟预测）A ．D 点电势为6VB ．电场强度大小为400V 3C ．粒子过C 点时的速度与初速度方向间夹角的正切值为D ．粒子过C 点时的速度大小为A ．物体达到最大速度的时间Eq f mk-B ．物体达到的最大速度为()202Eq f mk-A ．滑块在b 点的加速度一定为0A ．平移后油滴将做匀加速直线运动B ．平移后电场强度大于C ．平移后下板和上板之间的电势差大小为A ．()T 8030cos N F q =-A．小球从O到N机械能守恒B．从O到M与从M到N，小球的动能的增加量相同，且小球是一定从C．从O到N小球的机械能减少，重力势能减小D．小球所受电场力方向一定竖直向上，所以匀强电场的方向也一定竖直向上A．L:d=2:1B．U1:U1=2:1C．微粒穿过图中电容器区域的速度偏转角度的正切值为D．仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变A．电场强度的大小2252v EkL =B．电场强度的方向垂直于初速度3v方向C．a、b两点间的电势差为27abv Uk=A．两球第一次碰撞到发生第二次碰撞的时间间隔为B．两球第n次碰撞到发生第A．板长和板间距之比为2:1B．板长和板间距之比为3:1C．电子穿过两板后获得的最大动能和最小动能之比为16：D．电子穿过两板后获得的最大动能和最小动能之比为6：5A．粒子在C点时的速度大小为B．粒子在C点时的速度大小为C．粒子从P点运动到C点的时间为D．粒子从P点运动到C点的时间为A．在运动过程中，电势能先增加后减少B．在P点的电势能大于在C．在M点的机械能等于在D．从M点运动到A．2E E=C．粒子由A到C的时间为16107LkEA．若小球恰能在竖直平面内绕B．若小球在竖直平面内绕OC．若将细线剪断，再将小球在D．若将小球在A点由静止开始释放，则小球沿18．（2024·福建宁德·三模）如图甲所示，“L”型绝缘不带电木板B静止在水平地面上，电荷量6q-210C=´的滑块A静止在木板左端，木板上表面P点左侧粗糙，右侧光滑且固定连接一轻质弹簧，弹簧左端与P点对齐，滑块和木板粗糙面间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板和地面间的动摩擦因数μ2＝0.2。
最新【通用版】高考物理考前专题训练《带电粒子在交变电场中的运动》(含答案)
【通用版】高考物理考前突破专题专题一、带电粒子在交变电场中的运动1．A 、B 两金属板平行放置，在t ＝0时刻将电子从A 板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。
分别在A 、B 两板间加上右边哪种电压时，有可能使电子到不了B 板【答案】B2．将如图交变电压加在平行板电容器A 、B 两极板上，开始B 板电势比A 板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A 、B 两极板的距离足够大，下列说法正确的是A ．电子一直向着A 板运动B ．电子一直向着B 板运动C ．电子先向A 运动，然后返回向B 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往复运动D ．电子先向B 运动，然后返回向A 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往复运动 【答案】D【解析】根据交变电压的变化规律，不难确定电子所受电场力的变化规律，从而作出电子的加速度a 、速度v 随时间变化的图线，如图所示，从图中可知，电子在第一个T 4内做匀加速运动，第二个T4内做匀减速运动，在这半个周期内，因初始B 板电势高于A 板电势，所以电子向B 板运动，加速度大小为eUmd 。
在第三个T 4内做匀加速运动，第四个T4内做匀减速运动，但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反，向A 板运动，加速度大小为eUmd，所以，电子做往复运动，综上分析正确选项应为D 。
7．如图甲所示，真空室中电极K 发出的电子（初速度不计）经过电势差为U 1的加速电场加速后，沿两水平金属板C 、D 间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上。
C 、D 两板间的电势差U CD 随时间变化的图象如图乙所示，设C 、D 间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场。
已知电子的质量为m 、电荷量为e （重力不计），C 、D 极板长为l ，板间距离为d ，偏转电压U 2，荧光屏距C 、D 右端的距离为l6，所有电子都能通过偏转电极。
（1）求电子通过偏转电场的时间t 0；（2）若U CD 的周期T ＝t 0，求荧光屏上电子能够到达的区域的长度； （3）若U CD 的周期T ＝2t 0，求到达荧光屏上O 点的电子的动能。
考点07 带电粒子在电场中的运动-2021年高考物理核心考点总动员(解析版)
2021届高考复习之核心考点系列之物理考点总动员【名师精品】考点07 带电粒子在电场中的运动【命题意图】考查带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时遵循的规律，涉及重力、电场力、类平抛运动知识，意在考查考生对物理规律的理解能力和综合分析能力。
【专题定位】本专题主要是综合应用动力学方法和功能关系解决带电粒子在电场中的运动问题.这部分的题目覆盖的内容多，物理过程多，且情景复杂，综合性强，常作为理综试卷的压轴题.高考对本专题考查的重点有以下几个方面：①对电场力的性质和能的性质的理解；②带电粒子在电场中的加速和偏转问题；③带电粒子在电场中运动的临界问题.【考试方向】能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题；用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题。
带电粒子在匀强电场中的运动有可能会以选择题或计算题的形式出现，也有可能会结合带电粒子在匀强磁场中运动命题【应考策略】针对本专题的特点，应“抓住两条主线、明确两类运动、运用两种方法”解决有关问题.两条主线是指电场力的性质(物理量——电场强度)和能的性质(物理量——电势和电势能)；两类运动是指类平抛运动和匀速圆周运动；两种方法是指动力学方法和功能关系.【得分要点】（1）带电粒子在电场中加速若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量． ①在匀强电场中：2022121mv mv qU qEd W -===；ma d U q qE F === ②在非匀强电场中：2022121mv mv qU W -== （2）带电粒子在电场中的偏转①条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场．②运动性质：匀变速曲线运动．③处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动．④运动规律： 沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间：能穿过电场时0v L t =；不能穿过电电场时qUmdy t 2= 沿电场力方向，做匀加速直线运动：加速度mdqU m qE a == 离开电场时的偏移量2022mdv qUL y = 离开电场时的偏转角的正切20tan mdv qUL v v x y==θ （3）带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法：①能量方法——能量守恒定律；②功能关系——动能定理；③力和加速度方法——牛顿运动定律，匀变速直线运动公式。
2021高考人教版物理一轮复习讲义：第7章第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动(含解析)
第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动主干梳理对点激活知识点常见电容器I电容器的电压、电荷量和电容的关系11•电容器(1) 组成：由两个彼此E01绝缘又相互靠近的导体组成。
(2) 带电量：一个极板所带电荷量的□ 02绝对值。
(3) 电容器的充电、放电①充电：使电容器带电的过程。
充电后电容器两极板带上等量的□ 03异号电荷，电容器中储存电场能。
②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程。
放电过程中□04电场能转化为其他形式的能。
③充电时电流流入正极板，放电时电流流出正极板。
2. 常见的电容器⑴分类：从构造上可分为r05固定电容器和P6可变电容器。
(2)击穿电压：加在电容器极板上的□ 07极限电压，超过这个电压，电介质将被击穿，电容器损坏；电容器外壳上标的电压是口)8额定电压，这个电压比击穿电压B9 低。
3. 电容(1) 定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。
(2) 定义式：。
=畸。
推论：。
=欝。
(3) 单位：法拉(F)，1 F=H^ ,^F^1012 pF。
(4) 物理意义：表示电容器口3容纳电荷本领的物理量。
(5) 决定因素电容C的大小由电容器本身结构(大小、形状、正负极相对位置及电介质)决定，与电容器是否带电及所带电荷量(或两端所加电压)无关。
4. 平行板电容器及其电容(1) 影响因素：平行板电容器的电容与两极板□ 14正对面积成正比，与两极板间介质的⑪相对介电常数成正比，与口16两板间的距离成反比⑵决定式：ffl7C= 4n d，k为静电力常量。
知识点2 带电粒子在匀强电场中的运动n1. 加速问题若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子的口01动能的增量。
1 i(1) 在匀强电场中：W= qEd = qU = dqmv2—qmv O。
1 2 1 2(2) 在非匀强电场中：W= qU = 032mv2—2mv2。
2. 偏转问题(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v o Q4垂直于电场线方向飞入匀强电场。
高三物理总复习知识讲解 带电粒子在电场中的运动(基础)
物理总复习：带电粒子在电场中的运动编稿：李传安审稿：【考纲要求】1、知道带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方面的问题；2、会结合力学知识分析解决带电粒子在复合场中的运动问题；3、知道示波管的基本原理。
【考点梳理】考点一、带电粒子在匀强电场中的加速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。
要点诠释：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 ==。
考点二、带电粒子在匀强电场中的偏转要点诠释：（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0l t 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： 200tan 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）考点三、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。
带电粒子(带电体)在电场中的平衡、运动--2024年高考物理大题突破(解析版)
大题 带电粒子(带电体)在电场中的平衡、运动带电粒子的运动时而像落体运动时而像抛体运动还有的像“圆周运动”总之考察带电粒子的运动本质还是在考察传统的经典运动模型，但由于电场力的性质以及电场能的性质的加持之下这类问题变得更灵活多变个富有物理思想，因此在高考中的出镜率非常高，所以备考中应引起足够重视。
带电粒子(带电体)在电场中的平衡1(2023·吉林·二模)用两根长度均为L 的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点。
已知两小球A 、B 质量均为m ，当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹角均为θ，如图所示。
若已知静电力常量为k ，重力加速度为g 。
求：(1)小球所带的电荷量；(2)在空间中施加一匀强电场，同时撤去B 球，仍使A 球保持不动，求所加电场强度E 的最小值。
【思路分析】根据受力分析结合共点力平衡的求解方法来求解电荷量；应用矢量三角形来求解电场强度的最小值。
【答案】(1)q =2L sin θmg tan θk ；(2)E min =12L kmg tan θ，方向垂直绳子斜向左上方【详解】(1)对小球A 受力分析，其受重力、库仑力、绳子的拉力三个力而平衡，其受力分析如图所示可知重力与库仑力的合力大小与绳子拉力大小相等、方向相反、合力为零，则有F 库mg =tan θ而F 库=kq 2(2L sin θ)2联立解得q =2L sin θmg tan θk(2)在空间中施加一匀强电场，同时撤去B 球，仍使A 球保持不动，则可知小球受重力、绳子的拉力、电场力这三个力而平衡，做出小球A 三力平衡的矢量三角形如图所示显然，当电场力与绳子的拉力垂直时电场力有最小值，其最小值为F 电min =mg sin θ即E min q =mg sin θ解得E min =12Lkmg tan θ方向垂直于绳子斜向左上方。
1(23-24高三上·河北·阶段练习)如图所示，水平向右的匀强电场中，绝缘丝线一端固定悬挂于O 点，另一端连接一带负电小球，小球质量为m ，电荷量为Q 。
专题01 电场及带电粒子在电场中的运动(原卷版)-狙击2021高考物理必考微专题(电磁学部分)
专题01 电场及带电粒子在电场中的运动考情分析高考命题规律考题呈现考查内容近几年全国卷对于库仑定律、电场强度、点电荷的电场、电场线、电势和电势差、等势面、电势能、带电粒子在电场中的运动等知识点考查的较频繁，尤其是电场性质及带电粒子在电场中的运动问题是近几年的重点，例如2019 年Ⅰ卷15 题，Ⅱ卷20 题，Ⅲ卷24 题，都体现了力电知识的系统化考查.2019Ⅰ卷15T 共点力平衡中库仑定律的应用Ⅱ卷20T 带电粒子运动轨迹的分析判断Ⅲ卷21T 等量异种电荷电场的分析2018Ⅰ卷16T 点电荷中库仑定律的应用Ⅰ卷21T 电子在匀强电场中的运动分析Ⅱ卷21T带电粒子在匀强电场中的能量转化分析Ⅲ卷21T 带电粒子在平行板电容中的运动分析2017Ⅰ卷20T 电场力做功问题与电场强度的计算Ⅰ卷，25T 带电油滴在匀强电场中的运动分析Ⅱ卷25T 带电小球在匀强电场中的运动分析Ⅲ卷21T 电场分布特点的分析与计算考点1 电场性质的理解知识储备：电场中的各个物理量形成及相互转化关系a、b是正方体的另外两个顶点。
则A ．a 点和b 点的电势相等B ．a 点和b 点的电场强度大小相等C ．a 点和b 点的电场强度方向相同D ．将负电荷从a 点移到b 点，电势能增加考点 2 与平行板电容器有关的电场问题 知识储备：1．必须记住的三个公式C ＝Q 、C ＝ εr S 、E ＝UU 4πkd d2．必须明确的两个关键点(1)电路处于接通状态时，电容器两极板间电压不变．(2)电路处于断开状态时，电容器两极板所带的电荷量不变．A ．a 的质量比 b 的大B ．在 t 时刻，a 的动能比 b 的大C ．在 t 时刻，a 和 b 的电势能相等D ．在 t 时刻，a 和 b 的动量大小相等考点 3 带电粒子在电场中的运动00 0＝ ＝ 0知识储备：1．带电粒子在电场中的加速(1)匀强电场中，v 0 与 E 平行时，优先用功能关系求解，若不行，则用牛顿第二定律和运动学公式．(2)非匀强电场中，只能用功能关系求解．2．带电粒子在匀强电场中的偏转(v 0 垂直于 E 的方向)，如图所示(1)沿 v 0 方向的匀速直线运动．(2)垂直于 v 0 方向的匀加速直线运动．①加速度 a ＝qE ＝qU ；m md x 1 2 qU v2x ＝L qUL 2 ②偏转距离 y ＝ 2 ③速度偏向角at ＝ 2md ――→y ＝ ； 2md v 2tan φ＝v y ＝ qUx x ＝L,tan φ＝ qUL ；v 0 md v 2 md v 2④位移偏向角tan θ y qUx x ＝L 2――→tan θ＝qUL ；x 2md v 0 2md v 2⑤两个重要的结论a ．位移偏转角θ和速度偏转角φ满足 tan φ＝2tan θ；b ．射出极板时粒子的速度反向延长线过粒子水平位移的中点．(1)求粒子第一次穿过 G 时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；1．如图，正点电荷固定在O 点，以O 为圆心的同心圆上有a、b、c 三点，一质量为m、电荷量为-q 的粒子仅在电场力作用下从a 点运动到b 点，速率分别为v a、v b．若a、b 的电势分别为φa、φb，则A．a、c 两点电场强度相同qB．粒子的比荷mv2 -v2= a b2(ϕa-ϕb)C．粒子在a 点的加速度大于在b 点的加速度D．粒子从a 点移到b 点，电场力做正功，电势能减少2．图中a、b 是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN 是ab 连线的中垂线，P 是中垂线上的一点。
7电容器、带电粒子在电场中的运动(习题课)解析版-2023年高考物理大一轮复习
7.3电容器、带电粒子在电场中的运动(基础知识过关)1．如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行)，则下列说法正确的是()A．若小球带正电，当AB间距减小时，小球打在N的左侧B．若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N的右侧C．若小球带负电，当AB间距减小时，小球可能打在N的右侧D．若小球带负电，当AB间距增大时，小球可能打在N的左侧【参考答案】AC【名师解析】.A极板带正电，B极板带负电，根据二极管具有单向导电性，极板的电荷量只能增加不能减小．若小球带正电，根据E＝Ud，C＝QU，C＝εr S4kπd，得E＝4kπQεr S，当d减小时，电容增大，Q增大，知d减小时E增大，所以电场力变大，方向向下，小球做类平抛运动，竖直方向加速度增大，运动时间变短，打在N点左侧，故A 正确；若小球带正电，当d增大时，电容减小，但Q不可能减小，所以Q不变，知E不变，所以电场力不变，小球仍然打在N点，故B错误；若小球带负电，当AB间距d增大时，电容减小，但Q不可能减小，所以Q不变，知E不变，所以电场力不变，小球做类平抛运动竖直方向上的加速度不变，运动时间不变，小球仍然打在N点，故D错误；若小球带负电，当AB间距d减小时，电容增大，则Q增大，知E增大，所以电场力变大，方向向上，若电场力小于重力，小球做类平抛运动，竖直方向上的加速度减小，运动时间变长，小球将打在N 点的右侧，故C正确．2.(2021河北省邢台市上学期期末)如图所示，空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P.现有甲电子以速率v0从O 点沿OP方向运动，恰能运动到P点．若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从P′点由静止释放，则()A．金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变B．金属板A、B间的电压减小C．甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同D．乙电子运动到O点的速率为2v0【参考答案】C【名师解析】两板间距离变大，根据C＝εr S4πkd可知，金属板A、B组成的平行板电容器的电容C减小，选项A错误；根据Q＝CU，Q不变，C减小，则U变大，选项B错误；根据E＝Ud＝QCd＝4πkQεr S，可知当d变大时，两板间的场强不变，则甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同，选项C正确；根据e·E·2d＝12mv2，e·E·d＝12mv02，可知，乙电子运动到O点的速率v＝2v0，选项D错误．3.(2021·河南省南阳市上学期期末)如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M.一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，则下列结论正确的是(已知重力加速度为g)()A．两极板间电压为mgd 2qB．板间电场强度大小为2mg qC．整个过程中质点的重力势能增加mg2L2 v02D．若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在M上【参考答案】BC【名师解析】据题分析可知，质点在平行板间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电场后，质点的轨迹向下偏转，才能最后垂直打在屏M上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图所示：可见两次偏转的加速度大小相等，根据牛顿第二定律得：qE－mg＝ma，mg＝ma，解得E＝2mgq，由U＝Ed得板间电势差U＝2mgq×d＝2mgdq，故A错误，B正确；质点在电场中向上偏转的距离y＝12at2，a＝qE－mgm＝g，t＝Lv0，解得：y＝gL22v02，故质点打在屏上的位置与P点的距离为：s＝2y＝gL2v02，重力势能的增加量E p＝mgs＝mg2L2v02，故C正确；仅增大两极板间的距离，因两极板上电荷量不变，根据E＝Ud＝QCd＝Qεr S4πkd d＝4πkQεr S可知，板间场强不变，质点在电场中受力情况不变，则运动情况不变，故仍垂直打在屏M上，故D错误．4.真空中有一边长为L的正方形区域ABCD，E为AB边中点，该区域内存在匀强电场，电场方向平行于AB边且从A指向B。
带电粒子(带电体)在复合场中的运动问题(原卷版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)
压轴题06 带电粒子（带电体）在复合场中的运动问题目录一，考向分析 (1)二．题型及要领归纳 (1)热点题型一 带电粒子在有界匀强磁场中做匀速圆周运动 (1)热点题型二 借助分立场区考查磁偏转+电偏转问题 (4)热点题型三 利用粒子加速器考电加速磁偏转问题 (7)热点题型四 带电粒子(带电体)在叠加场作用下的运动 (9)三．压轴题速练 (10)一，考向分析1.本专题是磁场、力学、电场等知识的综合应用，高考往往以计算压轴题的形式出现。
2.学习本专题，可以培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力。
针对性的专题训练，可以提高同学们解决难题、压轴题的信心。
3.复杂的物理问题一定是需要在定性的分析和思考后进行定量运算的，而最终能否解决问题，数理思维能力起着关键作用。
物理教学中有意识地培养学生的数理思维，对学生科学思维的形成具有重要作用。
带电粒子在磁场中的运动正是对学生数理思维的培养与考查的主要问题。
解决本专题的核心要点需要学生熟练掌握下列方法与技巧4.粒子运动的综合型试题大致有两类，一是粒子依次进入不同的有界场区,二是粒子进入复合场与组合场区。
其运动形式有匀变速直线运动、类抛体运动与匀速圆周运动。
涉及受力与运动分析、临界状态分析、运动的合成与分解以及相关的数学知识等。
问题的特征是有些隐含条件需要通过一些几何知识获得,对数学能力的要求较高。
二．题型及要领归纳热点题型一 带电粒子在有界匀强磁场中做匀速圆周运动一．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的解题方法(1)带电粒子在匀强磁场中运动时，要抓住洛伦兹力提供向心力，即：qvB ＝mv 2R 得R ＝mv Bq，T ＝2πm qB ，运动时间公式t ＝θ2πT ，粒子在磁场中的运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题．(2)如果磁场是圆形有界磁场，在找几何关系时要尤其注意带电粒子在匀强磁场中的“四点、六线、三角”．①四点：入射点B、出射点C、轨迹圆心A、入射速度直线与出射速度直线的交点O.①六线：圆弧两端点所在的轨迹半径r、入射速度直线OB和出射速度直线OC、入射点与出射点的连线BC、圆心与两条速度垂线交点的连线AO.①三角：速度偏转角①COD、圆心角①BAC、弦切角①OBC，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍．二．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的思维线索【例1】（2023春·江苏扬州·高三统考期中）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感【例2】（2023春·江苏泰州·高三统考阶段练习）原子核衰变时放出肉眼看不见的射线。
2021年高考物理复习 专题03 带电粒子在电场中的运动知识点
2021年高考物理复习专题03 带电粒子在电场中的运动知识点主标题：带电粒子在电场中的运动副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。
关键词：带电粒子、电场难度：3重要程度：5内容：考点剖析：带电粒子在电场中的运动是高考的热点，几乎每年都有此类题目出现。
这类问题也是高考的难点，解题时一般用数学知识分析、计算，这是多数学生感到困难的地方。
很多试题与磁场的有关知识相结合出题，考查带电粒子在电场和磁场的复合场中的运动情况。
`带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学知识，分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再根据初始状态分析粒子的运动性质（平衡、加速或减速，是直线还是曲线，是类平抛运动还是圆周运动，或是简谐振动等），然后选用恰当的规律解题。
解题步骤如下：1.确定研究对象(某个带电体)；2.分析带电体所受的外力；3.根据题意分析物理过程，应注意讨论各种情况，分析题中的隐含条件，这是解题的关键；4.根据物理过程、已知条件和所求的物理量，选择恰当的力学规律求解；5.对所得结果进行讨论。
在对带电粒子进行受力分析时，要注意两点：1.要掌握电场力的特点，如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还与带电粒子的电量和电性有关；在匀强电场中，同一带电粒子所受的电场力处处是恒力；在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受的电场力不同。
2.是否考虑重力要依据具体情况而定：（1）基本粒子：如电子、质子、氘核、氚核、α粒子、离子等，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。
（2）带电微粒：如液滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。
带电粒子的速度大小发生变化的过程是其他形式的能和动能之间的转化过程，解决这类问题，是恒力作用时，可用牛顿运动定律和运动学公式来求解，而普遍适用的是动能定理和能量守恒定律。
如选用动能定理，则要分清有哪些力做功，做的是正功还是负功，是恒力做功还是变力做功。
专题19带电粒子在电场中运动模型(原卷版)-2025年高三物理二轮常见模型与方法强化练(新高考通用)
专题19 带电粒子在电场中运动模型匀强电场中的类平抛运动模型（5-7题） (3)交变电场中的直线、偏转运动模型（8-10题） (4)等效重力场的直线运动模型（11-13题） (6)等效重力场中的类抛体运动模型（14--16题） (7)等效重力场中的圆周运动模型（17-21题） (8)1.（2023•全国）如图，两块大导体板水平相对放置，相距为d，电势分别为U0和﹣U0（U0＞0 ），长为L的绝缘细绳上端固定于上板，下端与质量为m的带正电小球连接，小球带电量为Q。
重力加速度大小为g。
小球在平衡位置附近摆动的周期是（）A．2π√mLdmgd+2QU0B．2π√mLdmgd−2QU0C．2π√mLdmgd+QU0D．2π√mLdmgd−QU02.（2023•北京）某种负离子空气净化原理如图所示。
由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。
在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度v0保持不变。
在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集。
已知金属板长度为L，间距为d。
不考虑重力影响和颗粒间相互作用。
（1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为﹣q的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U1；（2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为f＝krv，其中r为颗粒的半径，k为常量。
假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。
a.半径为R、电荷量为﹣q的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U2；b.已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比。
进入收集器的均匀混合气流包含了直径为10μm和2.5μm的两种颗粒，若10μm的颗粒恰好100%被收集，求2.5μm的颗粒被收集的百分比。
3.（2022•江苏）某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示．矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向交替变化．AB 边长为12d，BC边长为8d．质量为m、电荷量为+q的粒子流从装置左端中点射入电场，粒子初动能为E k，入射角为θ，在纸面内运动．不计重力及粒子间的相互作用力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2021届高考复习之核心考点系列之物理考点总动员【名师精品】考点07 带电粒子在电场中的运动【命题意图】考查带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时遵循的规律，涉及重力、电场力、类平抛运动知识，意在考查考生对物理规律的理解能力和综合分析能力。
【专题定位】本专题主要是综合应用动力学方法和功能关系解决带电粒子在电场中的运动问题.这部分的题目覆盖的内容多，物理过程多，且情景复杂，综合性强，常作为理综试卷的压轴题.高考对本专题考查的重点有以下几个方面：①对电场力的性质和能的性质的理解；②带电粒子在电场中的加速和偏转问题；③带电粒子在电场中运动的临界问题.【考试方向】能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题；用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题。
带电粒子在匀强电场中的运动有可能会以选择题或计算题的形式出现，也有可能会结合带电粒子在匀强磁场中运动命题【应考策略】针对本专题的特点，应“抓住两条主线、明确两类运动、运用两种方法”解决有关问题.两条主线是指电场力的性质(物理量——电场强度)和能的性质(物理量——电势和电势能)；两类运动是指类平抛运动和匀速圆周运动；两种方法是指动力学方法和功能关系.【得分要点】（1）带电粒子在电场中加速若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量． ①在匀强电场中：2022121mv mv qU qEd W -===；ma d U q qE F === ②在非匀强电场中：2022121mv mv qU W -== （2）带电粒子在电场中的偏转①条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场．②运动性质：匀变速曲线运动．③处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动．④运动规律： 沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间：能穿过电场时0v L t =；不能穿过电电场时qUmdy t 2= 沿电场力方向，做匀加速直线运动：加速度mdqU m qE a == 离开电场时的偏移量2022mdv qUL y = 离开电场时的偏转角的正切20tan mdv qUL v v x y==θ （3）带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法：①能量方法——能量守恒定律；②功能关系——动能定理；③力和加速度方法——牛顿运动定律，匀变速直线运动公式。
（4）带电粒子在电场中的运动的觖题思路带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况再分析运动状态和运动过程；然后选用恰当的规律解题。
①由于带电微粒在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力，因此其处理方法可用正交分解法．先将复杂的运动分解为两个互相正交的简单的直线运动，而这两个直线运动的规律我们可以掌握，然后再按运动合成的观点，去求出复杂运动的相关物理量．②用能量观点处理带电粒子在复合场中的运动，从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时，在对带电粒子受力情况和运动情况进行分析的基础上，再考虑应用恰当的规律(动能定理、能量转化守恒定律等)解题．（5）带电粒子在交变电场中的运动这是一类力学和电学的综合类问题，解决此类问题，仍然遵循力学的处理思路、方法、规律，但是交变电压的周期性变化，势必会引起带电粒子的某个运动过程和某些物理量的周期性变化，所以应注意： ①分过程解决．“一个周期”往往是我们的最佳选择．②建立模型．带电粒子的运动过程往往能在力学中找到它的类似模型．③正确的运动分析和受力分析：合力的变化影响粒子的加速度(大小、方向)变化，而物体的运动性质则由加速度和速度的方向关系确定．【2019年高考选题】【2019·新课标Ⅰ卷】在一静止点电荷的电场中，任一点的电势ϕ与该点到点电荷的距离r 的关系如图所示。
电场中四个点a 、b 、c 和d 的电场强度大小分别E a 、E b 、E c 和E d 。
点a 到点电荷的距离r a 与点a 的电势ϕa 已在图中用坐标（r a ，ϕa ）标出，其余类推。
现将一带正电的试探电荷由a 点依次经b 、c 点移动到d 点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W ab 、W bc 和W cd 。
下列选项正确的是A ．E a ：E b =4:1B ．E c ：E d =2:1C ．W ab :W bc =3:1D ．W bc :W cd =1:3【知识精讲】1.对电场强度的三个公式的理解(1)E ＝F q 是电场强度的定义式，适用于任何电场.电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷q 无关.试探电荷q 充当“测量工具”的作用.(2)E ＝k Q r 2是真空中点电荷所形成的电场的决定式.E 由场源电荷Q 和场源电荷到某点的距离r 决定.(3)E ＝U d 是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意：式中d 为两点间沿电场方向的距离.2.电场能的性质(1)电势与电势能：φ＝E p q .(2)电势差与电场力做功：U AB ＝W AB q ＝φA －φB .(3)电场力做功与电势能的变化：W ＝－ΔE p .3.等势面与电场线的关系(1)电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面.(2)电场线越密的地方，等差等势面也越密.(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功.4. 带电粒子在电场中的运动问题的解题思路首先分析粒子的运动规律，区分是在电场中的直线运动问题还是曲线运动问题.（1）带电粒子在电场中的加速①匀强电场中，v 0与E 平行时，优先用功能关系求解，若不行，则用牛顿第二定律和运动学公式.②非匀强电场中，只能用功能关系求解.（2）带电粒子在匀强电场中的偏转(v 0垂直于E 的方向)，如图所示处理方法：应用运动的合成与分解.①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t ＝Lv 0. ②沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a ＝F m ＝qE m ＝qU md .③离开电场时的偏移量y ＝12at 2＝qUL 22mdv 20. ④速度偏向角tan φ＝v y v 0＝qUx mdv 20tan φ＝qUL mdv 20； 位移偏向角tan θ＝y x ＝qUx 2mdv 20tan θ＝qUL 2mdv 20. 【高频考点】高频考点一：对电场性质的理解与应用【解题方略】1．高考考查特点(1)本考点重在考查电场中的基本概念、典型电场的分布特点、电场线、等势面及电场强度的关系，电场、电势能高低的判断．(2)理解电场力、电场力做功的特点，电场力做功与电势能的关系，灵活应用电场线分析电势高低，电势能的变化是解题的关键．2.电场性质的判断思路(1)明确电场的电场线与等势面的分布规律.(2)利用电场线的疏密分布规律或场强的叠加原理判定场强的强弱.(由a ＝qE m 判断a 的变化)(3)根据电场力与电场线相切(与等势面垂直)，且指向轨迹的弯曲方向，或轨迹一定夹在力与速度方向之间，分析带电粒子在电场中的运动轨迹问题.(4)根据电场线的方向、电场线的疏密及电势能的大小分析电势的高低.(5)应用电场力做功与电势能改变之间的关系判定电势能的大小或电场力做功情况.3．解题常见误区及提醒(1)典型电场中电场线的分布特点不熟练，特别是正、负点电荷电场线的方向．(2)不清楚运动电荷的电性，出现受力及做功判断的错误．(3)公式U ＝E ·d 的适用条件不清楚，乱套公式．(4)电场力做功与电势能变化关系不准确．【例题1】在某匀强电场中有M 、N 、P 三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M ＝30°、∠P ＝90°，直角边NP 的长度为4 cm 。
已知电场方向与三角形所在平面平行，M 、N 和P 点的电势分别为3 V 、15 V 和12 V 。
则电场强度的大小为 （ ）A. 错误!未找到引用源。
B. 错误!未找到引用源。
C. 错误!未找到引用源。
D. 错误!未找到引用源。
高频考点二：与平行板电容器有关的电场问题【解题方略】1．高考考查特点(1)高考在本考点的命题热点为电容器的动态分析，带电体在电容器间的受力情况及运动情况．(2)解此题目的关键是从力、电两个角度分析研究，特别明确两种连接方式，并灵活应用C ＝εS 4πkd ，C ＝Q U ，E ＝U d 等常用公式．2.平行板电容器问题的分析思路(1)明确平行板电容器中的哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的以及怎样变化.(2)应用平行板电容器的决定式C ＝εr S 4πkd分析电容器的电容的变化. (3)应用电容的定义式C ＝Q U 分析电容器带电量和两板间电压的变化情况.(4)根据控制变量法对电容的变化进行综合分析，得出结论.3．解题的常见误区及提醒(1)不能正确判断平行板电容器中的变量和不变量．(2)电容器的定义式C ＝Q U 及决定式C ＝εS4πkd混淆． (3)分析带电体的运动时，易出现受力分析的错误．【例题2】如图所示，平行板电容器AB 两极板水平放置，A 在上方，B 在下方，现将其和理想二极管串联接在电源上，已知A 和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB 中心水平射入，打在B 极板上的N 点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A 板来改变两极板AB 间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是 （ ）A. 若小球带正电，当A 、B 间距增大时，小球打在N 的左侧B. 若小球带正电，当A 、B 间距减小时，小球打在N 的右侧C. 若小球带负电，当A 、B 间距减小时，小球可能打在N 的右侧D. 若小球带负电，当A 、B 间距增大时，小球可能打在N 的左侧高频考点三：带电粒子在电场中的运动【解题方略】1．高考考查特点高考对本考点的考查重在应用动力学观点和动能定理分析计算带电粒子在电场运动过程中的受力、做功及能量变化．2.带电粒子在电场中的运动问题的解题思路首先分析粒子的运动规律，区分是在电场中的直线运动问题还是曲线运动问题.（1）带电粒子在电场中的加速①匀强电场中，v 0与E 平行时，优先用功能关系求解，若不行，则用牛顿第二定律和运动学公式. ②非匀强电场中，只能用功能关系求解.（2）带电粒子在匀强电场中的偏转(v 0垂直于E 的方向)，如图所示处理方法：应用运动的合成与分解.①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t ＝Lv 0. ②沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a ＝F m ＝qE m ＝qU md .③离开电场时的偏移量y ＝12at 2＝qUL 22mdv 20. ④速度偏向角tan φ＝v y v 0＝qUx mdv 20tan φ＝qUL mdv 20； 位移偏向角tan θ＝y x ＝qUx 2mdv 20tan θ＝qUL2mdv 20. 3．解题的常见误区及提醒(1)常见典型电场的电场线、等势面的分布特点．(2)电场线、等势面与运动轨迹结合点及题目中力的方向判断．(3)动能定理应用时易出现分解的错误．【例题3】真空中存在电场强度大小为E 1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v 0。