新高考人教版高中物理题型训练（必修三）专题10.6 带电粒子在电场中的曲线运动（教师版） （人教版2019必修第三册）.pdfVIP

专题10.6带电粒子在电场中的曲线运动

【人教版】

【题型1交变电场中的曲线运动问题】

【题型2类平抛问题】

【题型3类斜抛问题】

【题型4变速圆周运动杆模型】

【题型5变速圆周运动绳模型】

【题型6联系实际】

【题型7组合场中的运动问题】

【题型8叠加场中的运动问题】

【题型1交变电场中的曲线运动问题】

【例1】如图甲所示，A、B是两块水平放置的足够长的平行金属板，B板接地，A、B两极板间电压随时间

的变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有两正对小孔O′和O，两板间电压为U。

122

现有一带负电粒子在t＝0时刻以一定的初速度沿AB两板间的中轴线OO′进入，并能从O′沿O′O

11112

进入C、D间。已知粒子的带电荷量为－q，质量为m，(不计粒子重力)求：

(1)粒子刚好能到达O孔时，则该粒子进入A、B间的初速度v为多大；

20

(2)在(1)的条件下，A、B两板长度的最小值；

(3)A、B两板间距的最小值。

解析：(1)因粒子在A、B间运动时，水平方向不受外力作用做匀速运动，所以进入O′孔时的速度即为进

1

入A、B板的初速度

1

在C、D间，由动能定理有qU＝mv2

20

2

解得＝2qU2。

v0

m

(2)由于粒子进入A、B后，在一个周期T内，竖直方向上的速度变为初始状态，即v竖＝0，竖直方向的位

移也为0，若在第一个周期末粒子从A、B板中射出，则对应两板最短，长度为L＝vT＝T2qU2。

0

m

(3)若粒子在运动过程中刚好不到A板而返回，则此时对应两板间距最小，设为d

1qUTd

12

则有··×2＝

2md42

解得d＝TqU1。

22m

答案：(1)2qU2(2)T2qU2(3)TqU1

mm22m

【变式1-1】如图所示,水平放置的平行金属板和的距离为,它们的右端安放着垂直于金属板的靶,

1ABdMN

现在、板上加上如图所示的方波形电压,电压的正向值为,反