2025高考物理一轮考点突破训练第9章静电场第24讲电容器带电粒子在电场中的运动考点2带电粒子或带电体在电场中的直线运动

这是一份2025高考物理一轮考点突破训练第9章静电场第24讲电容器带电粒子在电场中的运动考点2带电粒子或带电体在电场中的直线运动，共3页。试卷主要包含了做直线运动的条件等内容，欢迎下载使用。

1．带电粒子(或带电体)在电场中运动时是否考虑重力的处理方法
(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，一般都要考虑重力。
2．做直线运动的条件
(1)粒子所受合外力F合＝0，粒子静止或做匀速直线运动。
(2)粒子所受合外力F合≠0，且合外力与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做变速直线运动；若电场为匀强电场，则带电粒子做匀变速直线运动。
►考向1 仅在电场力作用下的直线运动
如图所示，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q1(q1>0)的粒子A；在负极板附近有一质量也为m、电荷量为－q2(q2>0)的粒子B，仅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eq \f(3,7)l的平面Q，两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则以下说法正确的是( B )
A．电荷量q1与q2的比值为3∶7
B．电荷量q1与q2的比值为3∶4
C．粒子A、B通过平面Q时的速度之比为9∶16
D．粒子A、B通过平面Q时的速度之比为3∶7
[解析] 设电场强度大小为E，两粒子的运动时间t相同，对粒子A，有a1＝eq \f(q1E,m)，eq \f(3,7)l＝eq \f(1,2)·eq \f(q1E,m)·t2，对粒子B，有a2＝eq \f(q2E,m)，eq \f(4,7)l＝eq \f(1,2)·eq \f(q2E,m)·t2，联立解得eq \f(q1,q2)＝eq \f(3,4)，选项A错误，B正确；由动能定理得qEx＝eq \f(1,2)mv2－0，求得eq \f(v1,v2)＝eq \f(3,4)，选项C、D错误。

带电粒子(体)在电场中直线运动的分析方法
►考向2 带电体在静电力和重力作用下的直线运动
(2023·浙江卷)AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示。两板间距10 cm，电荷量为1.0×10－8 C、质量为3.0×10－4 kg的小球用长为5 cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S，小球静止时，细线与AB板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD板上的M点(未标出)，则( B )
A．MC距离为5eq \r(3) cm
B．电势能增加了eq \f(3,4)eq \r(3)×10－4 J
C．电场强度大小为eq \r(3)×104 N/C
D．减小R的阻值，MC的距离将变大
[解析] 根据平衡条件和几何关系，对小球受力分析如图所示
根据几何关系可得T＝qE，Tsin 60°＋qEsin 60°＝mg，联立解得T＝qE＝eq \r(3)×10－3 N，剪断细线，小球做匀加速直线运动，如图所示
根据几何关系可得LMC＝dtan 60°＝10eq \r(3) cm故A错误；根据几何关系可得小球沿着电场力方向的位移x＝(10－5sin 30°)＝7.5 cm，与电场力方向相反，电场力做功为W电＝－qEx＝－eq \f(3,4)eq \r(3)×10－4 J，则小球的电势能增加eq \f(3,4)eq \r(3)×10－4 J，故B正确；电场强度的大小E＝eq \f(qE,q)＝eq \r(3)×105 N/C，故C错误；减小R的阻值，极板间的电势差不变，极板间的电场强度不变，所以小球的运动不会发生改变，MC的距离不变，故D错误。故选B。