高中物理高考知识点《电荷在电场中的偏转》考点预测（2017年强化版） - 高考物理题库

1、简答题如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d=8cm，板长为L=25cm，接在直流电源上，有一带电液滴以v0=0.5m/s的初速度从板间的正中点水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到P处时迅速将下板向上提起4/3cm，液滴刚好从金属板末端飞出，求：

（1）下极板上提后液滴经过P点以后的加速度（g取10m/s2）
（2）液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间。

参考答案：（1）2m/s2?（2）0.3s

本题解析：(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力，因为液滴匀速运动，所以有：

当下板向上提后，d减小，E增大，电场力增大，故液滴向上偏转，在电场中做类平抛运动.
(2)因液滴刚好从金属末端飞出，所以液滴在竖直方向上的位移是d/2,
设液滴从P点开始在匀强电场中的飞行时间为，则：

本题难度：简单

2、计算题两圆形平行金属板M、N，正对竖直放置，其半径r=0.3m，相距d=10cm，两板间加电压1000V；一个质量为m=0.02g，电量q=1×10－7C的带电液滴，从M板上的A点，以初速度v0=5m/s水平射向N板如图所示，恰好打在M板的B点，
求：

小题1:该圆形平行板电容器的电容和所带电量的大小；
小题2:A、B两点间的距离为多少？（g=10m/s2，静电力常量9×109 Nm2/C2，空气介电常数为1）

参考答案：
小题1:
小题2:

本题解析：r="0.3m?" d="0.1m?" UNM=1000V
m=0.02g=2×10-5kg? q=1×10-7C? V0=5m/s
恰出B点?油滴重力
（1）S=xr2

（2）竖直?只受G?自由落体?
水平??只受Eq?竖直上抛（类似）?

本题难度：一般

3、选择题如图所示,空间存在足够大的竖直向下的匀强电场,带正电荷的小球（可视为质点且所受电场力与重力相等）自空间O点以水平初速度v0抛出,落在地面上的A点,其轨迹为一抛物线．现仿此抛物线制作一个光滑绝缘滑道并固定在与OA完全重合的位置上,将此小球从O点由静止释放,并沿此滑道滑下,在下滑过程中小球未脱离滑道．P为滑道上一点,已知小球沿滑道滑至P点时其速度与水平方向的夹角为45°,下列说法正确的是(? )

A．小球两次由O点运动到P点的时间相等
B．小球经过P点时,水平位移与竖直位移之比为1：2
C．小球经过滑道上P点时,电势能变化了m
D．小球经过滑道上P点时,重力的瞬时功率为mgv0

参考答案：C

本题解析：由于杆对小球的作用，则两次由O点运动到P点的时间不相等，A错误；由P点时其速度与水平方向的夹角为45°，有，由于轨迹为类平抛轨迹，故得，B错误；做类平抛运动时，有，，，当小球从0点由静止释放，到达P点，根据动能定理有，得，则电势能变化了，C正确；根据功率公式，D错误。
点评：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（平衡、加速、减速，直线或曲线），然后选用恰当的规律解题．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化的观点，选用动能定理和功能关系求解．

本题难度：一般

4、计算题如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限有沿－y方向的匀强电场，第Ⅳ象限有垂直于纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m、带电量为＋q的粒子(重力不计)以初速度v0沿－x方向从坐标为(3l，l)的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与y轴方向夹角为45°，求：

(1)粒子从O点射出时的速度v；
(2)电场强度E的大小；
(3)粒子从P点运动到O点所用的时间.

参考答案：(1) v＝v0?(2) E＝?(3) T＝t1＋t2＝(2＋)

本题解析：(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，进入磁场后做匀速圆周运动，最终由O点射出.(如图)

根据对称性可知，粒子在Q点时的速度大小与粒子在O点的速度大小相等，均为v，方向与－x轴方向成45°角，则有?
vcos45°＝v0?(2分)?解得v＝v0?
(2)在P到Q过程中，由动能定理得
qEl＝mv2－m?解得E＝?
(3)设粒子在电场中运动的时间为t1，则l＝a＝?
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系得
＝3l－v0t1?r＝?
粒子在磁场中的运动时间为? t2＝×?
由以上各式联立求得粒子在由P到O过程中的总时间为T＝t1＋t2＝(2＋)?
点评：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．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化的观点，选用动能定理和功能关系求解．