2019高考物理一轮复习热点题型:带电粒子在电场中的直线运动

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  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=F合m,E=Ud,v2-v02=2ad。
  3.用功能观点分析
  匀强电场中:W=Eqd=qU=12mv2-12mv02;
  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
  【答案】C 
  【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
  【答案】D
  【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
  D.质子在A、B两点的电势能关系满足
  【答案】C
  【解析】v-t图像的斜率表示加速度,所以质子做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,故电场强度恒定,即,质子带正电,受到的电场力和电场方向相同,质子做减速运动,所以电场力方向由B指向A,即电场强度方向由B指向A,AB错误;沿电场线方向电势降低,故,C正确;电场力做负功,电势能增大,故,D错误.
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