高中物理靜電場帶電粒子在電場中的運動 新人教選修

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1、會計學(xué)1高中物理高中物理 靜電場靜電場 帶電粒子在電場中的帶電粒子在電場中的運動運動 新人教選修新人教選修 一、帶電粒子的加速一、帶電粒子的加速 如圖所示初速度為零如圖所示初速度為零，質(zhì)量為質(zhì)量為 m、帶電荷、帶電荷量為量為 q 的帶正電粒子的帶正電粒子，經(jīng)過電勢差為經(jīng)過電勢差為 U 的的電場加速后電場加速后，求其到達(dá)負(fù)極板的速度可求其到達(dá)負(fù)極板的速度可根據(jù)根據(jù) 12mv2，得得 v 2qUm qU第2頁/共49頁第3頁/共49頁1運動性質(zhì)運動性質(zhì) (1)沿初速度方向：做速度為沿初速度方向：做速度為 的的 運動運動 (2)沿電場力方向：做初速度為沿電場力方向：做初速度為 ，加速度為加速度為 a

2、 的的勻加速直線運動勻加速直線運動 2運動規(guī)律運動規(guī)律 (1)偏轉(zhuǎn)距離：因為偏轉(zhuǎn)距離：因為 t ，a ，所以所以 y12at2 (2)偏轉(zhuǎn)角度： 因為偏轉(zhuǎn)角度： 因為 vyat ， 所以所以 tan v0勻速直線勻速直線零零qEm qUmd lv0 qUmd ql2U2mv20d qUlmdv0 vyv0 qUlmdv20 第4頁/共49頁三、示波管的原理三、示波管的原理 1構(gòu)造構(gòu)造 示波管是示波器的核心部件示波管是示波器的核心部件， 外部是一個抽成真空的玻璃殼外部是一個抽成真空的玻璃殼，內(nèi)部主要由內(nèi)部主要由_(發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成)、_(是由一對是由一對

3、X 偏轉(zhuǎn)電極板和一對偏轉(zhuǎn)電極板和一對 Y 偏轉(zhuǎn)電極板組成偏轉(zhuǎn)電極板組成)和和_組成組成，如圖所示如圖所示 電子槍電子槍偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極熒光屏熒光屏第5頁/共49頁2原理原理 (1)掃描電壓：掃描電壓：XX偏轉(zhuǎn)電極接入的是由儀器自身產(chǎn)生的鋸齒偏轉(zhuǎn)電極接入的是由儀器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓形電壓 (2)燈絲被電源加熱后燈絲被電源加熱后，發(fā)射熱電子發(fā)射熱電子，發(fā)射出來的電子經(jīng)加速發(fā)射出來的電子經(jīng)加速電場加速后電場加速后，以很大的速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場以很大的速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，如在如在 Y 偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極板上加一個板上加一個_電壓電壓，在在 X 偏轉(zhuǎn)電極板上加一周期偏轉(zhuǎn)電極板上加一周期_的掃的掃描電壓描電壓，

4、在熒光屏上就會出現(xiàn)按在熒光屏上就會出現(xiàn)按 Y 偏轉(zhuǎn)電壓規(guī)律變化的可視偏轉(zhuǎn)電壓規(guī)律變化的可視圖象圖象 信號信號相同相同第6頁/共49頁第7頁/共49頁第8頁/共49頁帶電粒子在電場中的直線運動帶電粒子在電場中的直線運動第9頁/共49頁第10頁/共49頁A第11頁/共49頁第12頁/共49頁解析解析 由動能定理有由動能定理有12mv2eU，得得 v 2eUm，可見電子可見電子到達(dá)到達(dá) Q 板的速率與板間距離板的速率與板間距離 d 無關(guān)無關(guān)，故故 A 項對、項對、B 項錯兩項錯兩極板間為勻強電場極板間為勻強電場 EUd, ,電子的加速度電子的加速度 aeUmd，由運動學(xué)公由運動學(xué)公式式d12at2得

5、得t 2da 2md2eU, ,若兩極板間電勢差增大一若兩極板間電勢差增大一倍倍, ,則電子到達(dá)則電子到達(dá) Q 板時間減為原來的板時間減為原來的22，故故 C、D 項都錯項都錯 第13頁/共49頁考查維度考查維度 2 帶電粒子在交變電場中的直線運動帶電粒子在交變電場中的直線運動 (多選多選)帶正電的微粒放在帶正電的微粒放在電場中電場中，場強的大小和方向隨時場強的大小和方向隨時間變化的規(guī)律如圖所示帶電微間變化的規(guī)律如圖所示帶電微粒只在電場力的作用下由靜止粒只在電場力的作用下由靜止開始運動開始運動，則下列說法中正確的是則下列說法中正確的是( ) A微粒在微粒在 01 s 內(nèi)的加速度與內(nèi)的加速度與

6、12 s 內(nèi)的加速度相同內(nèi)的加速度相同 B微粒將沿著一條直線運動微粒將沿著一條直線運動 C微粒做往復(fù)運動微粒做往復(fù)運動 D微粒在第微粒在第 1 s 內(nèi)的位移與第內(nèi)的位移與第 3 s 內(nèi)的位移相同內(nèi)的位移相同 BD第14頁/共49頁第15頁/共49頁第16頁/共49頁第17頁/共49頁第18頁/共49頁AC第19頁/共49頁第20頁/共49頁第21頁/共49頁第22頁/共49頁帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 第23頁/共49頁第24頁/共49頁考查維度考查維度 1 帶電粒子的類平拋運動帶電粒子的類平拋運動 如圖所示如圖所示，兩個板長均為兩個板長均為 L 的的平板平板電極，平行正對放

7、置，兩極板相電極，平行正對放置，兩極板相距為距為 d，極板之間的電勢差為極板之間的電勢差為 U，板板間電場可以認(rèn)為是勻強電場一個帶電粒子間電場可以認(rèn)為是勻強電場一個帶電粒子(質(zhì)量為質(zhì)量為 m，電荷電荷量為量為q)從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間極板之間，到達(dá)負(fù)極板時恰好落在極板邊緣忽略重力和空到達(dá)負(fù)極板時恰好落在極板邊緣忽略重力和空氣阻力的影響求：氣阻力的影響求： (1)極板間的電場強度極板間的電場強度 E 的大??；的大??； (2)該粒子的初速度該粒子的初速度 v0的大??；的大??； (3)該粒子落到下極板時的末動能該粒子落到下極板

8、時的末動能 Ek的大小的大小 第25頁/共49頁第26頁/共49頁第27頁/共49頁第28頁/共49頁第29頁/共49頁第30頁/共49頁第31頁/共49頁B第32頁/共49頁第33頁/共49頁第34頁/共49頁BC 第35頁/共49頁第36頁/共49頁解析：解析：0T3時間內(nèi)微粒勻速運動時間內(nèi)微粒勻速運動，有有 mgqE0.把微粒的運動把微粒的運動分解分解，水平方向：做速度為水平方向：做速度為 v0的勻速直線運動；豎直方向：的勻速直線運動；豎直方向：T32T3時間內(nèi)時間內(nèi)，只受重力只受重力，做自由落體運動做自由落體運動，2T3時刻時刻，v1ygT3；2T3T 時間內(nèi)時間內(nèi)，a2qE0mgmg

9、，做勻減速直線運動做勻減速直線運動，T 時刻時刻，v2yv1yaT30，所以末速度所以末速度 vv0，方向沿水平方向沿水平方向方向，選項選項 A 錯誤、錯誤、B 正確重力勢能的減少量正確重力勢能的減少量Epmgd212mgd， 所以選項所以選項 C 正確 根據(jù)動能定理：正確 根據(jù)動能定理：12mgdW克電克電0，得得 W克電克電12mgd，所以選項所以選項 D 錯誤錯誤 第37頁/共49頁帶電粒子在復(fù)合場中的運動帶電粒子在復(fù)合場中的運動 第38頁/共49頁第39頁/共49頁第40頁/共49頁第41頁/共49頁第42頁/共49頁第43頁/共49頁第44頁/共49頁BC 第45頁/共49頁第46頁/共49頁第47頁/共49頁第48頁/共49頁感謝您的觀看！感謝您的觀看！第49頁/共49頁