?/p>
3
?/p>
电学中的曲线运动
高考题?/p>
1
带电粒子在电场中的曲线运?/p>
1
?/p>
带电粒子在电场中受到电场力,
如果电场力的方向与速度方向不共线,
粒子将会做曲线运
动;如果带电粒子垂直进入匀强电场,将会做类平抛运动,由于加速度恒定且与速度方向?/p>
共线,因此是匀变速曲线运动.
2
?/p>
研究带电粒子在匀强电场中的类平抛运动的方法与平抛运动相同?/p>
可将运动分解为垂直电
场方向的匀速直线运动和沿电场方向的匀加速直线运动;若场强为
E
,其加速度的大小可?
表示?/p>
a
?/p>
qE
m
.
?/p>
1
(
多?/p>
)
如图
1
所示装置,密度相同、大小不同的球状纳米颗粒在电离室中电离后带正
电,电荷量与其表面积成正比.电离后,颗粒缓慢通过小孔
O
1
进入极板间电压为
U
的水?/p>
加速电场区域Ⅰ,再通过小孔
O
2
射入电场强度?/p>
E
的匀强电场区域Ⅱ,区域Ⅱ中极板长?/p>
?/p>
l
,极板间距为
d
.
假设不计颗粒重力,且所有颗粒均能从区域Ⅱ右侧离开,则
(
)
?/p>
1
A
.颗粒的比荷与半径成正比
B
.所有的颗粒从同一位置离开区域?/p>
C
.所有的颗粒在区域Ⅱ中运动时间相?/p>
D
.半径越大的颗粒离开区域Ⅱ时动能越大
解析
设颗粒的密度?/p>
ρ
,半径为
r
,则比荷?/p>
q
m
?/p>
k
·4π
r
2
ρ
·
4
3
π
r
3
?/p>
1
r
,即比荷与半径成反比,故
A
?
误;颗粒在加速电场中,由动能定理得:
qU
1
?/p>
1
2
m
v
2
0
,得?/p>
v
0
?/p>
2
qU
1
m
,在偏转电场中颗?/p>
做类平抛运动,则颗粒离开此电场时的偏转距离为?/p>
y
?/p>
1
2
at
2
?/p>
qU
2
2
md
·
(
L
v
0
)
2
,联立得?/p>
y
?/p>
U
2
L
2
4
dU
1
?
y
与颗粒的质量、电荷量无关,所以所有的颗粒从同一位置离开区域
?/p>
,故
B
正确;颗粒在
区域
?/p>
中运动时?/p>
t
?/p>
L
v
0
?/p>
L
m
2
qU
1
?/p>
由于不同颗粒的比荷不同,
知颗粒在区域
?/p>
中运动时?
不同,故
C
错误;由整个过程,运用动能定理得?/p>
E
k
?/p>
qU
1
?/p>
qE
y
?/p>
q
(
U
1
?/p>
E
y
)
?/p>
q
,由于电?