【步步高】2020年高考物理大一輪 第六章 專題6 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 新人教版選修3-1
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1、專題6 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.能利用動(dòng)能定理、能量守恒分析解決帶電粒子的加速與偏轉(zhuǎn)問題.2.能利用分解運(yùn)動(dòng)的方法處理帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng). 一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 如圖1所示,在A板附近有一電子由靜止開始向B板運(yùn)動(dòng),則關(guān) 于電子到達(dá)B板時(shí)的速率,下列說法正確的是 ( ) ①兩板間距越大,加速的時(shí)間就越長(zhǎng),則獲得的速率越大 圖1 ②兩板間距越小,加速度就越大,則獲得的速率越大 ③與兩板間的距離無關(guān),僅與加速電壓U有關(guān) ④以上解釋都不正確 [知識(shí)梳理] 帶電粒子在電場(chǎng)中加速,若不計(jì)粒子的重力,則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做
2、的功等于帶電粒子________的增量. (1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中:W=qEd=qU=mv2-mv或F=qE=q=ma. (2)在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中:W=qU=mv2-mv. :帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是否考慮重力? 二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 分析帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(如圖2 所示). [知識(shí)梳理] 1.進(jìn)入電場(chǎng)的方式:一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子,以初速度v0________于電場(chǎng)線方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板間的電勢(shì)差為U. 2.受力特點(diǎn):粒子所受電場(chǎng)力大小________,且電場(chǎng)力的方向與初速度v0的方向垂直. 3.運(yùn)動(dòng)特
3、點(diǎn):做________________運(yùn)動(dòng),與力學(xué)中的平拋運(yùn)動(dòng)類似. 4.運(yùn)動(dòng)規(guī)律(兩平行金屬板間距離為d,金屬板長(zhǎng)為l): 三、示波管 [知識(shí)梳理] 1.構(gòu)造:(1)____________,(2)____________. 2.工作原理(如圖3所示) 圖3 (1)如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′之間都沒有加電壓,則電子槍射出的電子沿直線運(yùn)動(dòng),打在熒光屏________,在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑. (2)YY′上加的是待顯示的____________.XX′上是機(jī)器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓,叫做 ____________.若所加掃描電壓和信號(hào)電壓的周期相同,
4、就可以在熒光屏上得到待測(cè)信 號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)變化的穩(wěn)定圖象. 考點(diǎn)一 帶電體在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng) 考點(diǎn)解讀 帶電物體可以在平面上、斜面上、桿上(沿桿)、真空中做直線運(yùn)動(dòng).可以從物體的受力分析、運(yùn)動(dòng)分析、功能關(guān)系、能量守恒進(jìn)行考查. 典例剖析 圖4 例1 如圖4所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾 角為37°的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng) 中,小物塊恰好靜止.重力加速度取g,sin 37°=0.6,cos 37°= 0.8. 求: (1)水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度; (2)若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的1/2,物塊的加速度是多大; (3)電場(chǎng)
5、強(qiáng)度變化后物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能. 思維突破 求解此類問題首先對(duì)帶電體受力分析,并弄清楚帶電體的運(yùn)動(dòng)過程,然后選用恰當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律求解.如牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)能定理. 跟蹤訓(xùn)練1 (2020·四川德陽(yáng)市第二次診斷性考試)如圖5甲所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg、帶電荷量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),小物塊與地面間的摩擦因數(shù)μ=0.1.從t=0時(shí)刻開始,空間上加一個(gè)如圖乙所示的電場(chǎng).(取水平向右的方向?yàn)檎较颍琯取10 m/s2)求: (1)4秒內(nèi)小物塊的位移大?。? (2)4秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功. 甲
6、 乙 圖5 考點(diǎn)二 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 考點(diǎn)解讀 1.粒子的偏轉(zhuǎn)角 圖6 (1)以初速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng):如圖6所示,設(shè)帶電粒子質(zhì)量為 m,帶電荷量為q,以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電 場(chǎng),偏轉(zhuǎn)電壓為U1,若粒子飛出電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角為θ,則tan θ= ,式中vy=at=·,vx=v0,代入得 tan θ=① 結(jié)論:動(dòng)能一定時(shí)tan θ與q成正比,電荷量相同時(shí)tan θ與動(dòng)能成反比. (2)經(jīng)加速電場(chǎng)加速再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) 不同的帶電粒子是從靜止經(jīng)過同一加速電壓U0加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的,則由動(dòng)能定理有:qU0=mv ② 由①②式得:
7、tan θ= ③ 結(jié)論:粒子的偏轉(zhuǎn)角與粒子的q、m無關(guān),僅取決于加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng). 2.粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)的兩個(gè)結(jié)論 (1)以初速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) y=at2=··()2 ④ 作粒子速度的反向延長(zhǎng)線,設(shè)交于O點(diǎn),O點(diǎn)與電場(chǎng)邊緣的距離為x,則x=y(tǒng)·cot θ=·= 結(jié)論:粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí),就像是從極板間的處沿直線射出. (2)經(jīng)加速電場(chǎng)加速再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng):若不同的帶電粒子都是從靜止經(jīng)同一加速電壓U0加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的,則由②和④得:偏移量:y= ⑤ 上面③式偏轉(zhuǎn)角正切為:tan θ= 結(jié)論:無論帶電
8、粒子的m、q如何,只要經(jīng)過同一加速電場(chǎng)加速,再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),它們飛出的偏移量y和偏轉(zhuǎn)角θ都是相同的,也就是運(yùn)動(dòng)軌跡完全重合. 典例剖析 例2 如圖7所示,一個(gè)帶電粒子從粒子源飄入(初速度很小,可忽略不計(jì))電壓為U1的加速電場(chǎng),經(jīng)加速后從小孔S沿平行金屬板A、B的中心線射入.A、B板長(zhǎng)為L(zhǎng),相距為d, 電壓為U2.則帶電粒子能從A、B板間飛出應(yīng)該滿足的條件是 ( ) 圖7 A.< B.< C.< D.< 思維突破 1.
9、本題是典型的帶電粒子加速再偏轉(zhuǎn)的題目,處理此類題目需要綜合運(yùn)用動(dòng)能定理、運(yùn)動(dòng)的合成與分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等. 2.粒子恰能飛出極板和粒子恰不能飛出極板,對(duì)應(yīng)著同一臨界狀態(tài),分析時(shí)根據(jù)題意找出臨界狀態(tài),由臨界狀態(tài)來確定極值,這是求解極值問題的常用方法. 跟蹤訓(xùn)練2 如圖8所示,a、b兩個(gè)帶正電荷的粒子,以相同的速 度先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,a粒子 打在B板的a′點(diǎn),b粒子打在B板的b′點(diǎn),若不計(jì)重力,則( ) 圖8 A.a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量 B.b的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量 C.a(chǎn)的比荷一定大于b的比荷 D.b的比荷一定大于a的比荷
10、考點(diǎn)三 帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用——示波器 考點(diǎn)解讀 1.原理:電子的偏移距離y和偏轉(zhuǎn)角的正切tan φ都與偏轉(zhuǎn)電壓成正比. 2.示波管是由電子槍、豎直偏轉(zhuǎn)電極YY′、水平偏轉(zhuǎn)電極XX′和熒光屏組成的. (1)如圖9所示,如果只在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加上如圖甲所示Uy=Umsin ωt的電壓,熒光屏上亮點(diǎn)的偏移也將按正弦規(guī)律變化,即y′=y(tǒng)msin ωt,并在熒光屏上觀察到的亮線的形狀為圖10A(設(shè)偏轉(zhuǎn)電壓頻率較高). (2)如果只在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加上如圖乙所示的電壓,在熒光屏上觀察到的亮線的形狀為圖B(設(shè)偏轉(zhuǎn)電壓頻率較高). (3)如果在偏轉(zhuǎn)電極YY′加上圖甲所示的電壓,同時(shí)
11、在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加上圖乙所示 的電壓,在熒光屏上觀察到的亮線的形狀為圖C(設(shè)偏轉(zhuǎn)電壓頻率較高). 圖9 圖10 典例剖析 例3 (2020·安徽·18)圖11(a)為示波管的原理圖,如果在電極YY′之間所加的電壓按圖(b)所示的規(guī)律變化,在電極XX′之間所加的電壓按圖(c)所示的規(guī)律變化,則在熒光屏上會(huì)看到的圖形是 ( ) (a) (b) (c) 圖 11 思維突破 示波器中的電子在Y-Y′和X-X′兩個(gè)電極作用下,同時(shí)參與兩個(gè)類
12、平拋運(yùn)動(dòng),一方面沿Y-Y′方向偏,另一方面沿X-X′方向偏,找出幾個(gè)特殊點(diǎn),即可確定光屏上的圖形. 跟蹤訓(xùn)練3 (2020·天津理綜·12)質(zhì)譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各前沿科學(xué)領(lǐng)域.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的質(zhì)譜裝置示意如圖12所示,M、N為兩塊水平放置的平行金屬極板,板長(zhǎng)為L(zhǎng),板右端到屏的距離為D,且D遠(yuǎn)大于L,O′O為垂直于屏的中心軸線,不計(jì)離子重力和離子在板間偏離O′O的距離.以屏中心O為原點(diǎn)建立xOy直角坐標(biāo)系,其中x軸沿水平方向,y軸沿豎直方向. 設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m0、電荷量為q0的正離子以速度v0沿O′O的方向從O′點(diǎn)射入,板間不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí),離子打在屏上O點(diǎn).若在兩極板間加一沿+y方向場(chǎng)強(qiáng)
13、為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),求離子射到屏上時(shí)偏離O點(diǎn)的距離y0. 圖12 19.運(yùn)用等效法巧解帶電體在復(fù) 合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題 圖13 例4 如圖13所示,絕緣光滑軌道AB部分為傾角為30°的斜面, AC部分為豎直平面上半徑為R的圓軌道,斜面與圓軌道相切.整 個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.現(xiàn)有一個(gè)質(zhì) 量為m的小球,帶正電荷量為q=,要使小球能安全通過圓軌道, 在O點(diǎn)的初速度應(yīng)為多大? 方法提煉 等效思維方法就是將一個(gè)復(fù)雜的物理問題,等效為一個(gè)熟知的物理模型或問題的方法.例如我們學(xué)習(xí)過的等效電阻、分力與合力、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)等都體現(xiàn)了等效思維方法.
14、常見的等效法有“分解”、“合成”、“等效類比”、“等效替換”、“等效變換”、“等效簡(jiǎn)化”等,從而化繁為簡(jiǎn),化難為易. 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的問題是高中物理教學(xué)中一類重要而典型的題型.對(duì)于這類問題,若采用常規(guī)方法求解,過程復(fù)雜,運(yùn)算量大.若采用“等效法”求解,則能避開復(fù)雜的運(yùn)算,過程比較簡(jiǎn)捷.先求出重力與電場(chǎng)力的合力,將這個(gè)合力視為一個(gè)“等效重力”,將a=視為“等效重力加速度”.再將物體在重力場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律遷移到等效重力場(chǎng)中分析求解即可. 圖14 跟蹤訓(xùn)練4 半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套有一 質(zhì)量為m,帶正電荷的珠子,空間存在水平向右
15、的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖14 ,珠子所受電場(chǎng)力是其重力的倍,將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)由靜 止釋放,則: (1)珠子所能獲得的最大動(dòng)能是多大? (2)珠子對(duì)環(huán)的最大壓力是多大? 20.解答帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思維方法 例5 如圖15甲所示,熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì),電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,電容器板長(zhǎng)和板間距離均為L(zhǎng)=10 cm,下極板接地,電容器右端到熒光屏的距離也是L=10 cm,在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.(每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)間都極短,可以認(rèn)為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的)求: 甲 乙 圖15
16、(1)在t=0.06 s時(shí)刻,電子打在熒光屏上的何處; (2)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長(zhǎng)? 方法提煉 解答帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思維方法 (1)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)具有周期性和在空間上具有對(duì)稱性的特征,求解粒子運(yùn)動(dòng)過程中的速度、位移、做功或確定與物理過程相關(guān)的邊界條件. (2)分析時(shí)從兩條思路出發(fā):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)此類題型一般有三種情況:一是粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)(一般用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解),二是粒子做往返運(yùn)動(dòng)(一般分段研究),三是粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(一般根據(jù)交變電場(chǎng)特點(diǎn)分段研究). 跟蹤訓(xùn)
17、練5 一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球以初速度v0水平拋出,在小球經(jīng)過的豎直平面內(nèi),存在著若干個(gè)如圖16所示的無電場(chǎng)區(qū)和有理想上下邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū),兩區(qū)域相互間隔、豎直高度相等,電場(chǎng)區(qū)水平方向無限長(zhǎng),已知每一電場(chǎng)區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向豎直向上,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是 ( ) 圖16 A.小球在水平方向一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.若場(chǎng)強(qiáng)大小等于,則小球經(jīng)過每一無電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同 C.若場(chǎng)強(qiáng)大小等于,則小球經(jīng)過每一電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同 D.若場(chǎng)強(qiáng)大小等于,則小球經(jīng)過每一無電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間不相同 A組 帶電粒子的加
18、速 1.如圖17所示,電子由靜止開始從A板向B板運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)B極板 時(shí)速度為v,保持兩板間電壓不變,則 ( ) A.當(dāng)增大兩板間距離時(shí),v也增大 圖17 B.當(dāng)減小兩板間距離時(shí),v增大 C.當(dāng)改變兩板間距離時(shí),v不變 D.當(dāng)增大兩板間距離時(shí),電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也增大 2.如圖18甲所示,一條電場(chǎng)線與Ox軸重合,取O點(diǎn)電勢(shì)為 零,Ox方向上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨x變化的情況如圖乙所示, 若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子,電子僅受電場(chǎng)力的作用,則 ( ) A.電子一直沿Ox負(fù)方向運(yùn)動(dòng) B.電場(chǎng)力一直做正功
19、 圖18 C.電子運(yùn)動(dòng)的加速度不變 D.電子的電勢(shì)能逐漸增大 B組 帶電粒子的偏轉(zhuǎn) 3. 如圖19所示,質(zhì)量相等的兩個(gè)帶電液滴1和2從水平方向的勻強(qiáng)電 場(chǎng)中O點(diǎn)靜止釋放后,分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn),若AB=BC,則它們帶 電荷量之比q1∶q2等于 ( ) 圖19 A.1∶2 B.2∶1 C.1∶ D.∶1 C組 帶電粒子在變化電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 圖20 4.如圖20所示,A、B兩導(dǎo)體板平行放置,在t=0時(shí)
20、將電子從A板附近 由靜止釋放(電子的重力忽略不計(jì)).分別在A、B兩板間加四種電壓, 它們的UAB-t圖線如下列四圖所示.其中可能使電子到不了B板的是 ( ) 圖21 5.如圖21所示,豎直平面xOy內(nèi)有三個(gè)寬度均為L(zhǎng)首尾 相接的電場(chǎng)區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG.三個(gè)區(qū)域中分 別存在方向?yàn)椋珁、+y、+x的勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)大小 比例為2∶1∶2.現(xiàn)有一帶正電的物體以某一初速度從坐 標(biāo)為(0,L)的P點(diǎn)射入ABFE場(chǎng)區(qū),初速度方向水平向右.物體恰從坐 標(biāo)為(2L,L/2)的Q點(diǎn)射入CDHG場(chǎng)區(qū),已知物體在ABFE區(qū)域所受電場(chǎng)力和所受重力大小相等,
21、重力加速度為g,物體可以視為質(zhì)點(diǎn),y軸豎直向上,區(qū)域內(nèi)豎直方向電場(chǎng)足夠大.求: (1)物體進(jìn)入ABFE區(qū)域時(shí)的初速度大?。? (2)物體在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間; (3)物體從DH邊界射出位置的坐標(biāo). 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 (限時(shí):60分鐘) 一、選擇題 1.一束電子以很大的恒定速度v0射入平行板電容器兩極板間,入射位置到兩極板距離相等, v0的方向與極板平面平行.今以交變電壓U=Umsin ωt加在這個(gè)平行板電容器上,則射入 的電子將在兩極板間的某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn).下列四個(gè)選項(xiàng)的各圖以陰影區(qū)表示這一區(qū)域,其 中正確的是
22、 ( ) 2.如圖1所示,有兩個(gè)相同的帶電粒子A、B,分別從平行板間左側(cè)中點(diǎn)和貼近上極板左端處以不同的初速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),它們恰好都打在下極板右端處的C點(diǎn),若不計(jì)重力,則可以斷定 ( ) 圖1 A.A粒子的初動(dòng)能是B粒子的2倍 B.A粒子在C點(diǎn)的偏向角的正弦值是B粒子的2倍 C.A、B兩粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能可能相同 D.如果僅將加在兩極板間的電壓加倍,A、B兩粒子到達(dá)下極板時(shí)仍為同一點(diǎn)D
23、(圖中未畫出) 3.在真空中水平放置一對(duì)金屬板,兩板間的電壓為U,一個(gè)電子以水平速度v0沿兩板中線射入電場(chǎng),忽略電子所受的重力.電子在電場(chǎng)中的豎直偏移距離為Y,當(dāng)只改變偏轉(zhuǎn)電壓U(或只改變初速度v0)時(shí),下列圖象哪個(gè)能正確描述Y的變化規(guī)律 ( ) 4.(2020·安徽·20)如圖2(a)所示,兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖(b)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
24、 ( )
(a) (b)
圖2
A.0 25、一定為
C.若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則該電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的最大值一定是
D.若該電場(chǎng)是AC邊中點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的,則Q一定是正電荷
圖4
6.一個(gè)帶負(fù)電荷量為q,質(zhì)量為m的小球,從光滑絕緣的斜面軌道
的A點(diǎn)由靜止下滑,小球恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最
高點(diǎn)B而做圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)在豎直方向上加如圖4所示的勻強(qiáng)電
場(chǎng),若仍從A點(diǎn)由靜止釋放該小球,則 ( )
A.小球不能過B點(diǎn)
B.小球仍恰好能過B點(diǎn)
C.小球通過B點(diǎn),且在B點(diǎn)與軌道之間壓力不為0
D.以上說法都不對(duì)
二、非選擇題
7.如圖5所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖.在x 26、Oy平面的第一象限,存在以x軸、y軸及雙曲線y=的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ;在第二象限存在以x=-L、x=-2L、y=0、y=L的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域Ⅱ.兩個(gè)電場(chǎng)大小均為E,不計(jì)電子所受重力,電子的電荷量為e,求:
№圖5
(1)從電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的邊界B點(diǎn)處由靜止釋放電子,電子離開MNPQ時(shí)的坐標(biāo);
(2)由電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的AB曲線邊界由靜止釋放電子離開MNPQ的最小動(dòng)能.
圖6
8.(2020·福建·20)反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一,它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似.如圖6所示,在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶 27、電微粒從A點(diǎn)由靜止開始,在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng).已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是E1=2.0×103 N/C和E2=4.0×103 N/C,方向如圖所示.帶電微粒質(zhì)
量m=1.0×10-20 kg,帶電荷量q=-1.0×10-9 C,A點(diǎn)距虛線MN的距離d1=1.0 cm,不計(jì)帶電微粒的重力,忽略相對(duì)論效應(yīng).求:
(1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2;
(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.
復(fù)習(xí)講義
基礎(chǔ)再現(xiàn)
一、
基礎(chǔ)導(dǎo)引?、?
知識(shí)梳理 動(dòng)能
思考:基本粒子:如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說明或有明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量).帶電顆 28、粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或有明確的暗示以外,一般都不能忽略重力.
二、
基礎(chǔ)導(dǎo)引 沿v0方向:勻速直線運(yùn)動(dòng);沿電場(chǎng)E的方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),也稱為類平拋運(yùn)動(dòng).
知識(shí)梳理 1.垂直 2.不變 3.勻變速曲線 4.v0 v0t
三、
知識(shí)梳理 1.(1)電子槍 (2)偏轉(zhuǎn)電極 2.(1)中心 (2)信號(hào)電壓 掃描電壓
課堂探究
例1 (1) (2)0.3g (3)0.3mgL
跟蹤訓(xùn)練1 (1)8 m (2)1.6 J
例2 C
跟蹤訓(xùn)練2 C
例3 B
跟蹤訓(xùn)練3
例4 v≥
跟蹤訓(xùn)練4 (1)mgr (2)mg
例5 (1)打在屏上的點(diǎn)位于O點(diǎn)正上方,距O點(diǎn)13.5 cm (2)30 cm
分組訓(xùn)練
1.CD
2.BC
3.B
4.B
5.(1) (2)
(3)(3L,-)
課進(jìn)規(guī)范訓(xùn)練
1.B
2.ACD
3.BC
4.B
5.BD
6.B
7.(1)(-2L,0) (2)eEL
8.(1)0.50 cm (2)1.5×10-8 s
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