1、【 精品教育资源文库】第 21 讲 电容器带电粒子在电场中的运动1如图所示，两平行的带电金属板水平放置若在两板中间 a 点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态现将两板绕过 a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转 45，再由a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将( D )A保持静止状态 B向左上方做匀加速运动C向正下方做匀加速运动 D向左下方做匀加速运动解析 两平行金属板水平放置时，微粒恰好保持静止状态，其合力为零，对其受力分析，如图甲所示，设电容器两板间的电场强度为 E，微粒受到竖直向下的重力 G 和竖直向上的电场力 qE，且 G qE；两平行金属板逆时针旋转 45后，对微粒受力分析，如图乙
2、所示，由平行四边形定则可知，微粒所受合力方向斜向左下方，且为恒力，故微粒向左下方做匀加速运动，选项 D 正确2如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距 l.在正极板附近有一质量为 M、电荷量为 q(q0)的粒子；在负极板附近有另一质量为 m、电荷量为 q 的粒子在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距 l 的25平面若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则 M m 为( A )A32 B21 C52 D31解析 设电场强度为 E，两粒子的运动时间相同，对电荷量为 q 的粒子有aM ， l t2；对电荷量为 q 的粒子有 am ， l t2，联立解得
3、，选项EqM 25 12EqM Eqm 35 12Eqm Mm 32A 正确3(多选)如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水【 精品教育资源文库】平向右的加速电场 E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场 E2发生偏转，最后打在屏上整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么( AD )A偏转电场 E2对三种粒子做功一样多B三种粒子打到屏上时的速度一样大C三种粒子运动到屏上所用时间相同D三种粒子一定打到屏上的同一位置解析 设加速电场两板间距离为 d，则 qE1d mv ，粒子在偏转电场中偏转，设侧移12 20量为 y，偏转电场两板的长度为 L，则 y ( )2
4、，在偏转电场中偏转电场对粒12 qE2m Lv0 E2L24E1d子做的功 W qE2y ，由于三种粒子的电荷量相等，因此偏转电场对三种粒子做的功qE2L24E1d相等，选项 A 正确；三种粒子射出偏转电场时的速度 v 满足 qE1d qE2y mv2，由于质量12不同，因此速度 v 大小不同，选项 B 错误；三种粒子运动到屏上的时间t x ， x 为加速电场右极板到屏的距离，由于质量不同，因此运动时间不同，2dmqE1 m2qE1d选项 C 错误；由于粒子从同一位置射出偏转电场，射出电场时的速度的反向延长线均交于偏转电场中线的中点，因此粒子会打在屏上同一位置，选项 D 正确4如图所示，充电后
5、的平行板电容器水平放置，电容为 C，极板间距离为 d，上极板正中有一小孔质量为 m、电荷量为 q 的小球从小孔正上方高 h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为 g)求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间解析 (1)由 v22 gh 得 v .2gh(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有【 精品教育资源文库】mg qE ma，0 v22 ad，得 E ，mg? h d?qdU Ed， Q CU 得 Q C .mg? h d?q(3)由 h gt ，0 v at2，12 21t t1 t2，综合可得 t .h dh 2hg答案 (1) (2) C (3)2ghmg? h d?qd mg? h d?q h dh 2hg
