2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第七章 靜電場 7-4-2 帶電粒子在交變電場中運動課件.ppt

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帶電粒子在交變電場中的運動 01 02 03 04 課堂互動 1 此類題型一般有三種情況 1 粒子做單向直線運動 一般用牛頓運動定律求解 2 二是粒子做往返運動 一般分段研究 3 粒子做偏轉(zhuǎn)運動 一般根據(jù)交變電場的特點分段研究 2 兩條分析思路 一是力和運動的關(guān)系 根據(jù)牛頓第二定律及運動學(xué)規(guī)律分析 二是功能關(guān)系 3 注重全面分析 分析受力特點和運動規(guī)律 抓住粒子的運動具有周期性和空間上具有對稱性的特征 求解粒子運動過程中的速度 位移等 并確定與物理過程相關(guān)的邊界條件 命題角度1粒子做單向直線運動例4 2017 長治模擬 多選 在絕緣水平桌面 桌面足夠大 上方充滿平行桌面的電場 其電場強度E隨時間t的變化關(guān)系如圖所示 小物塊電荷量為q 1 10 4C 將其放在該水平桌面上并由靜止釋放 小物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示 重力加速度g取10m s2 則下列說法正確是 A 物塊在4s內(nèi)位移是6mB 物塊的質(zhì)量是2kgC 物塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)是0 2D 物塊在4s內(nèi)電勢能減少了18J 題組剖析 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 解析物塊在4s內(nèi)位移為x 2 2 4 m 6m 故選項A正確 由圖可知 前2s物塊做勻加速直線運動 由牛頓第二定律有qE1 mg ma 由圖線知加速度為a 1m s2 2s后物塊做勻速運動 由平衡條件有qE2 mg 聯(lián)立解得q E1 E2 ma 由圖可得E1 3 104N C E2 2 104N C 代入數(shù)據(jù)解得m 1kg 由qE2 mg可得 0 2 故選項B錯誤 C正確 物塊在前2s的位移x1 2 2m 2m 物塊在后2s的位移為x2 vt2 4m 電場力做正功W qE1x1 qE2x2 6J 8J 14J 則電勢能減少了14J 故選項D錯誤 答案AC 轉(zhuǎn)回原題 題組剖析 變式訓(xùn)練4如圖甲所示 兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓 開始A板的電勢比B板高 此時兩板中間原來靜止的電子在電場力作用下開始運動 設(shè)電子在運動中不與極板發(fā)生碰撞 向A板運動時為速度的正方向 則下列圖象中能正確反映電子速度變化規(guī)律的是 其中C D兩項中的圖線按正弦函數(shù)規(guī)律變化 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 解析電子在交變電場中所受電場力恒定 加速度大小不變 故C D兩項錯誤 從0時刻開始 電子向A板做勻加速直線運動 T后電場力反向 電子向A板做勻減速直線運動 直到t T時刻速度變?yōu)榱?之后重復(fù)上述運動 A項正確 B項錯誤 答案A 轉(zhuǎn)回原題 例5 多選 如圖所示為勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象 當(dāng)t 0時 在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子 設(shè)帶電粒子只受電場力的作用 則下列說法中正確的是 A 帶電粒子將始終向同一個方向運動B 2s末帶電粒子回到原出發(fā)點C 3s末帶電粒子的速度為零D 0 3s內(nèi) 電場力做的總功為零 題組剖析 命題角度2粒子做往返運動 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 解析設(shè)第1s內(nèi)粒子的加速度為a1 第2s內(nèi)的加速度為a2 由a 可知 a2 2a1 可見 粒子第1s內(nèi)向負(fù)方向運動 1 5s末粒子的速度為零 然后向正方向運動 至3s末回到原出發(fā)點 粒子的速度為0 v t圖象如圖所示 由動能定理可知 此過程中電場力做的總功為零 綜上所述 可知C D正確 答案CD 轉(zhuǎn)回原題 題組剖析 變式訓(xùn)練5如圖甲所示 兩平行正對的金屬板A B間加有如圖乙所示的交變電壓 一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處 若在t0時刻釋放該粒子 粒子會時而向A板運動 時而向B板運動 并最終打在A板上 則t0可能屬于的時間段是 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 例6 2015 山東理綜 多選 如圖甲所示 兩水平金屬板間距為d 板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示 t 0時刻 質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間 0 時間內(nèi)微粒勻速運動 T時刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出 微粒運動過程中未與金屬板接觸 重力加速度的大小為g 關(guān)于微粒在0 T時間內(nèi)運動的描述 正確的是 A 末速度大小為v0B 末速度沿水平方向C 重力勢能減少了mgdD 克服電場力做功為mgd 題組剖析 轉(zhuǎn)到解析 命題角度3粒子做偏轉(zhuǎn)運動 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 A 電子在熒光屏上形成的亮線長度為d2 3B 保持其他條件不變 只增大d1 熒光屏上形成的亮線長度變長C 保持其他條件不變 只增大d2 熒光屏上形成的亮線長度變短D 保持其他條件不變 只增大L 熒光屏上形成的亮線長度變長 題組剖析 變式訓(xùn)練6 2017 廣西重點高中高三一模 多選 如圖甲所示 豎直極板A B之間距離為d1 電壓為U1 水平極板C D之間距離為d2 GH為足夠長的熒光屏 到極板C D右側(cè)的距離為L 極板C D之間的電壓如圖乙所示 在A板中央有一電子源 能不斷產(chǎn)生速率幾乎為零的電子 電子經(jīng)極板A B間電場加速后從極板B中央的小孔射出 之后沿極板C D的中心線射入極板C D內(nèi) 已知t 0時刻射入C D間的電子經(jīng)時間T恰好能從極板C的邊緣飛出 不計阻力 電子的重力以及電子間的相互作用 下列說法正確的是 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題