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《高三物理《带电粒子在电场中的运动》》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一、带电粒子在电场中的直线运动(1)运动状态的分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,做匀加(减)速直线运动.(2)用功能观点分析:电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量.即:说明:①此式既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场.②对匀强电场,也可直接应用运动学和动力学公式.1.电场力:2.加速度:3.末速度:U+-qd4.运行时间:+-Uqd1.电场力:2.加速度:3.末速度:U+-qd4.运行时间:+-Uqd如果是非匀强电场,上述结论还成立吗?4.如图6-3-3所示,在A板附近有一电子由静止开始向B板运动,则关
2、于电子到达B板时的速率,下列解释正确的是()A.两板间距越大,运动时间就越长,则获得的速率越大B.两板间距越小,加速度就越大,则获得的速率越大C.与两板间的距离无关,仅与加速电压U有关D.以上解释都不正确试身手夯基础4.如图6-3-3所示,在A板附近有一电子由静止开始向B板运动,则关于电子到达B板时的速率,下列解释正确的是()A.两板间距越大,运动时间就越长,则获得的速率越大B.两板间距越小,加速度就越大,则获得的速率越大C.与两板间的距离无关,仅与加速电压U有关D.以上解释都不正确C试身手夯基础③两类研究对象:1)基本粒子,如电子、质子、离子、粒子
3、等,除有特殊说明或有明确暗示外,其重力一般可忽略,但不能忽略质量.2)宏观带电物体,如小球、液滴、油滴、尘埃、质点等除有特殊说明或有明确暗示外,其重力一般不能忽略.补充1.如图,水平放置的A、B两平行板相距h,上板A带正电.现有质量为m、电荷量为+q的小球在B板下方距离为H处,以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场,欲使小球刚好打到A板,A、B间电势差UAB应为多大?hv0HAB补充1.如图,水平放置的A、B两平行板相距h,上板A带正电.现有质量为m、电荷量为+q的小球在B板下方距离为H处,以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场,欲使小球刚好打到A
4、板,A、B间电势差UAB应为多大?hv0HAB【延伸思考】hv0HAB将题中图转180,变为图所示,结果为多少?【延伸思考】hv0HAB将题中图转180,变为图所示,结果为多少?dv0hAB如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回若保持两极板间的电压不变,则()A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿
5、过N孔继续下落C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落φOBy-q,m+vv0dUYY'-二、带电粒子在电场中的偏转(1)运动状态分析:不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向成90角电场力作用而做匀变速曲线运动.(2)粒子偏转问题分析:可用类平抛运动的方法来分析处理.则:侧移量偏转角设粒子带电荷量为q,质量为m,两平行金属板间的电压为U,板长为L,板间距离为d.(U偏、U加分别表示加速电场电压和偏转电场电压.)5.如图6-3-4所示
6、,质子(H)和α粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶411425.如图6-3-4所示,质子(H)和α粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶41142B6.现代科学实验中常用的一种电子仪器叫示波器,它的核心部件是示波管,其工作原理如图6-3-5所示,电荷量大小为e的电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转电场
7、中,入射方向跟极板平行,偏转电场的极板间距离为d,板长为L,整个装置处在真空中,电子重力可忽略,电子能射出平行板区.偏转电场中,若单位偏转电压引起的偏移距离叫示波管的灵敏度,请通过计算说明提高示波管的灵敏度的办法.答案:增大L,减小U1,减小d1.出射速度的反向延长线与入射速度线的交点O正好是AB的中点.φOBy-q,m+vv0dUYY'-A推论:2.不同粒子静止开始经同一电场加速,再经同一电场偏转,路径相同.-q,m+-U1-+U2考点二带电粒子在电场中的运动问题分析[例2](2011·青岛模拟)如图6-3-9所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y′长为L
8、,相距d,