帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)習(xí)題課

1、授課人：高紫艷帶電粒子在電場(chǎng)中的加、減速帶電粒子在電場(chǎng)中的加、減速帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡問(wèn)題帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡問(wèn)題帶電粒子在帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題帶電粒子的勻速圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子的勻速圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子帶電粒子在交變電場(chǎng)中的在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)知識(shí)回顧知識(shí)回顧:一、利用電一、利用電 場(chǎng)使帶電粒場(chǎng)使帶電粒子加速子加速二、利用電二、利用電場(chǎng)使帶電粒場(chǎng)使帶電粒子偏轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析從做功和能量的角度分析從做功和能量的角度分析類似平拋類似平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的分的分析方法析方

2、法粒子在與電場(chǎng)垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)粒子在與電場(chǎng)平行的方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)mqUdmdqUadv2222mqUv2madqUEqFmdqUa 221mvqU mdeUmeEmFa2022022)(2121mdveUlvlmdeUatytvl00vlmdeUatvy200tanmdveUlvvy如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m,m,電量為電量為q q的帶電粒子，以初速度的帶電粒子，以初速度v v0 0進(jìn)入電場(chǎng)后沿直線運(yùn)動(dòng)到上極板進(jìn)入電場(chǎng)后沿直線運(yùn)動(dòng)到上極板, ,（1 1）物體做的是什么運(yùn)動(dòng)？）物體做的是什么運(yùn)動(dòng)？（2 2）帶電體的電性？）帶電體的電性？v0-_+-（1 1）由受力

3、分析可知，勻速直線運(yùn)動(dòng)）由受力分析可知，勻速直線運(yùn)動(dòng)分析：分析：（2 2）帶正電）帶正電mgqE專題專題11帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)（小本第6題） 兩平行金屬板相距為d，電勢(shì)差為U，一電子質(zhì)量為m、電荷量為e，從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射入電場(chǎng)，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖所示，OA間距為h，則此電子的初動(dòng)能為()1(2013 高考新課標(biāo)全國(guó)卷)一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)) 小孔正上方d2處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處(未與極板接觸)返回若將下極板向上平移d

4、3，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將()A打到下極板上B在下極板處返回C在距上極板d2處返回D在距上極板2d5處返回D（大本36頁(yè)） 試卷第5題 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)自由釋放后，分別抵達(dá)、兩點(diǎn)，若AB=BC,則它們帶電荷量之比q1:q2（小本第3題）有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)中的P點(diǎn)以相同的初速度垂直于E進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落到A、B、C三點(diǎn)()A落到A點(diǎn)的小球帶正電，落到B點(diǎn)的小球不帶電B三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C三小球到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能關(guān)系是EkAEkBEkCD三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度關(guān)系是aAaBaC專題專題2 2帶電微粒

5、做曲線運(yùn)動(dòng)帶電微粒做曲線運(yùn)動(dòng)利用功能觀點(diǎn)分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)利用功能觀點(diǎn)分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)如圖所示，O1O2為帶電平行板的中軸線，三個(gè)相同的帶電粒子沿軸線射入兩板間 粒子 1 打到 B 板的中點(diǎn)，粒子 2 剛好打在 B板邊緣，粒子 3 從兩板間飛出，設(shè)三個(gè)粒子只受電場(chǎng)力作用，則()A三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系為 t1t2t3B三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系為 t1t2t3C三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的初速度關(guān)系為 v1v2v3D三個(gè)粒子在飛行過(guò)程中動(dòng)能的變化量為E1E2E3B如圖所示，A、B為兩塊足夠大的相距為d的平行金屬板，接在電壓為U的電源上在A板的中央P點(diǎn)放置一個(gè)電子發(fā)射源可以向各個(gè)方向釋放電子

6、設(shè)電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，射出的初速度為v.求電子打在B板上的區(qū)域面積？(不計(jì)電子的重力)解析：打在最邊緣的電子，其初速度方向平行于金屬板，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在垂直于電場(chǎng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)，即rvt在平行電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，即d 電子在平行電場(chǎng)方向上的加速度a 電子打在B板上的區(qū)域面積S 由得S.2. 如圖所示，一束帶電粒子如圖所示，一束帶電粒子(不計(jì)重力不計(jì)重力)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，試討論在以下情況中，粒子應(yīng)具有什么條件，才能得到電場(chǎng)，試討論在以下情況中，粒子應(yīng)具有什么條件，才能得到相同的偏轉(zhuǎn)距離相同的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)角度，已知粒子的電荷

7、量為，已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為質(zhì)量為m，極板長(zhǎng)度為，極板長(zhǎng)度為l，間距為，間距為d，電勢(shì)差為，電勢(shì)差為U.l、d、U為定值為定值,q、m為不定值為不定值(1)以相同的初速度以相同的初速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)；進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)；(2)以相同的初動(dòng)能以相同的初動(dòng)能Ek0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)；進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)；(3)先由同一電場(chǎng)直線加速后再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)先由同一電場(chǎng)直線加速后再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（優(yōu)化方案（優(yōu)化方案37頁(yè)）頁(yè)）專題專題3 3帶電粒子的加速、偏轉(zhuǎn)帶電粒子的加速、偏轉(zhuǎn)小本第10題小本第4題試卷第8題（小本12題）如圖所示虛線MN左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度

8、為E22E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線PQ右側(cè)相距為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)E2平行的屏現(xiàn)將一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m)無(wú)初速度地放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn)，最后電子打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：(1)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間；(2)電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角的正切值tan ；(3)電子打到屏上的點(diǎn)P到點(diǎn)O的距離x.專題專題4-4-帶電粒子在電場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)1、勻速圓周運(yùn)動(dòng)條件：、勻速圓周運(yùn)動(dòng)條件：合力合力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式：、勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式：rvmFn23、帶電粒子做勻速圓

9、周運(yùn)動(dòng)的情形：、帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情形：rvmrQqkFn202庫(kù)侖力（電場(chǎng)力）提供向心力庫(kù)侖力（電場(chǎng)力）提供向心力+Qq帶負(fù)電的粒子在某電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，能分別完成以帶負(fù)電的粒子在某電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，能分別完成以下兩種運(yùn)動(dòng)：下兩種運(yùn)動(dòng)：在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)；在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)；在等勢(shì)面上做勻速圓在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該電場(chǎng)可能是（）周運(yùn)動(dòng)，該電場(chǎng)可能是（） A一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成 B一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成 C兩個(gè)分立的帶等量正電的點(diǎn)電荷形成兩個(gè)分立的帶等量正電的點(diǎn)電荷形成 D一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無(wú)限大平板形成一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶

10、正電的無(wú)限大平板形成【跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練】A專題專題5-5-帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 例（例（2007年廣東卷年廣東卷6）平行板間加如圖（平行板間加如圖（a）所示周）所示周期變化的電壓，重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板期變化的電壓，重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央，從中央，從t=0時(shí)刻開始將其釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)碰板情時(shí)刻開始將其釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)碰板情況。圖（況。圖（b）中，能定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度）中，能定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度 圖象正確的是圖象正確的是 T/23T/2UU0-U0圖圖(a)T2Tt0圖（圖（b)vt0vt0vt0vt0ABCD【例 2】如圖(a)所示，兩個(gè)平行金屬板 P、Q 豎直放置，兩板間加上圖(b)所示的電壓t0 時(shí)，Q 板比 P 板電勢(shì)高 5V，此時(shí)在兩板的正中央 M 點(diǎn)放一個(gè)電子， 速度為零， 電子在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)假設(shè)電子始終未與兩板相碰在0t81010s 的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于 M 點(diǎn)的右側(cè)、速度方向向左且大小逐漸減小的時(shí)間段是()A0 t 21010sB21010s t 41010sC41010s t 61010sD61010s t 81010sD受受力力分分析析判斷運(yùn)判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)動(dòng)性質(zhì)（畫出（畫出軌跡）軌跡）選擇選擇解題解題方法方法直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)類平拋運(yùn)動(dòng)類平拋