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

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帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 01 02 03 04 課堂互動(dòng) 1 此類題型一般有三種情況 1 粒子做單向直線運(yùn)動(dòng) 一般用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解 2 二是粒子做往返運(yùn)動(dòng) 一般分段研究 3 粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 一般根據(jù)交變電場(chǎng)的特點(diǎn)分段研究 2 兩條分析思路 一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)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(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律 抓住粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和空間上具有對(duì)稱性的特征 求解粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度 位移等 并確定與物理過(guò)程相關(guān)的邊界條件 命題角度1粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)例4 2017 長(zhǎng)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(chǎng) 其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)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(shí)間t的關(guān)系如圖所示 重力加速度g取10m s2 則下列說(shuō)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(dòng)摩擦因數(shù)是0 2D 物塊在4s內(nèi)電勢(shì)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(xiàng)A正確 由圖可知 前2s物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 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(yùn)動(dòng) 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(xiàng)B錯(cuò)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(chǎng)力做正功W qE1x1 qE2x2 6J 8J 14J 則電勢(shì)能減少了14J 故選項(xiàng)D錯(cuò)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(shì)比B板高 此時(shí)兩板中間原來(lái)靜止的電子在電場(chǎng)力作用下開始運(yùn)動(dòng) 設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)中不與極板發(fā)生碰撞 向A板運(yùn)動(dòng)時(shí)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(xiàng)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(chǎng)中所受電場(chǎng)力恒定 加速度大小不變 故C D兩項(xiàng)錯(cuò)誤 從0時(shí)刻開始 電子向A板做勻加速直線運(yùn)動(dòng) T后電場(chǎng)力反向 電子向A板做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 直到t T時(shí)刻速度變?yōu)榱?之后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng) A項(xiàng)正確 B項(xiàng)錯(cuò)誤 答案A 轉(zhuǎn)回原題 例5 多選 如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象 當(dāng)t 0時(shí) 在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子 設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用 則下列說(shuō)法中正確的是 A 帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)B 2s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)C 3s末帶電粒子的速度為零D 0 3s內(nèi) 電場(chǎng)力做的總功為零 題組剖析 命題角度2粒子做往返運(yùn)動(dòng) 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(yùn)動(dòng) 1 5s末粒子的速度為零 然后向正方向運(yùn)動(dòng) 至3s末回到原出發(fā)點(diǎn) 粒子的速度為0 v t圖象如圖所示 由動(dòng)能定理可知 此過(guò)程中電場(chǎng)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(duì)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(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處 若在t0時(shí)刻釋放該粒子 粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng) 時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng) 并最終打在A板上 則t0可能屬于的時(shí)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(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示 t 0時(shí)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(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng) T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出 微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(shì)能減少了mgdD 克服電場(chǎng)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(yùn)動(dòng) 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 A 電子在熒光屏上形成的亮線長(zhǎng)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(zhǎng)度變長(zhǎng)C 保持其他條件不變 只增大d2 熒光屏上形成的亮線長(zhǎng)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(zhǎng)度變長(zhǎng) 題組剖析 變式訓(xùn)練6 2017 廣西重點(diǎn)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(zhǎng)的熒光屏 到極板C D右側(cè)的距離為L(zhǎng) 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(chǎng)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(shí)刻射入C D間的電子經(jīng)時(shí)間T恰好能從極板C的邊緣飛出 不計(jì)阻力 電子的重力以及電子間的相互作用 下列說(shuō)法正確的是 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題