一輪復習帶電粒子在電場中的曲線運動導學案

1、2019屆高三物理一輪復習導學案【課題】帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 【目標】1 .掌握帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的有關(guān)規(guī)律;2 .了解示波管的原理及其應用。【導入】 二、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)YYyvvt如圖，在真空中水平放置一對金屬板 丫和丫，板 間距離為d在兩板間加以電壓U,兩板間的勻強電場的 場強為E=U/d.現(xiàn)有一電荷量為-q的帶電粒子以水平速 度v0射入電場中。1. 帶電粒子在初速度方向做 動；L=2. 帶電粒子在電場力方向做 動；a=3 .帶電粒子通過電場的側(cè)移 y=4. 偏向角 tan 巾=【導研】例1（贛榆一中2019屆高三檢測）如圖是一個示波管工作的原理圖，電子經(jīng)加速電場（加速電壓為

2、U1）加速后垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，離開偏轉(zhuǎn)電場 時偏轉(zhuǎn)量是h，兩平行板間的距離為 d，電壓為U2,板長為L,每單位電壓引起的偏移h/U2，叫|一:一做示波管的靈敏度，為了提高靈敏度，可采用下 列哪些方（）彳A. 增大U2B.減小L才口-C.減小d D .減小U1 +導疑：1 .什么叫做示波管的靈敏度?2 .示波管的靈敏度跟哪些因素有關(guān)?導評:O例2如圖所示，在空間中取直角坐標系 Oxy,在第一象限內(nèi)平行于y軸 的虛線MN與y軸距離為d,從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向 的勻強電場，場強大小為E。初速度可以忽略的電子經(jīng)過另一個電勢差為 U 的電場加速后，從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入

3、第一象限區(qū)域，A 點坐標為（0, h） o已知電子的電量為e,質(zhì)量為m加速電場的電勢差 UEd24h,電子的重力忽略不計，求:(1) 電子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間 t和離開電場區(qū) 域時的速度v;(2) 電子經(jīng)過x軸時離坐標原點0的距離I。導疑：1 電子在何處離開電場？有幾種可能性？如何判斷？2 如何確定電子經(jīng)過x軸時離坐標原點0的距離？ 導評：0例3如圖甲所示，場強大小為 E、方向豎直向上的勻強電場內(nèi)存在著一 半徑為R的圓形區(qū)域，0點為該圓形區(qū)域的圓心，A點是圓形區(qū)域的最低點， B點是最右側(cè)的點。在A點有放射源釋放出初速度大小不同、 方向均垂直于 場強向右的正電荷，電荷的質(zhì)量

4、為 m電量為q,不計重力。試求：(1) 某電荷的運動軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交于 P點，/ POA=0 (如圖甲)， 求該電荷經(jīng)過P點時速率。(2) 若在圓形區(qū)域的邊緣有一接 收屏CBD C、D分別為接收屏上最邊緣 的兩點，如圖乙，/ COBMBOD=30。求該屏上接收到的電荷最大動能和 最小動能。導疑：1 電荷做什么運動？2 .電荷在何處動能最大，何處動能最?。繉гu：【導練】1.如圖所示，水平放置的平行金屬 板A、B連接一恒定電壓，兩個質(zhì)量相等的電荷M和N同時分別從極板A的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向 進入板間電場，兩電荷恰好在板間某點相遇。若不考慮電荷的重力和它們 之間的相互作用，則下列說法

5、正確的是()A. 電荷M的比荷大于電荷N的比荷B. 兩電荷在電場中運動的加速度相等C. 電荷從進入電場到相遇，電場力對電荷M做的功大于電場力對電荷N做 的功D. 電荷M進入電場的初速度大小與電荷 N進入電場的初速度大小一定相同 2 .如圖所示，一種B射線管由平行金屬板 A B和平行于金屬板的細管C組成.放射源0在A極板左端，可以向各個方向發(fā)射不同速度、質(zhì)量為 m的B粒子。若極板長為L，間距為d.當A B板加上電壓U時，只有某一 速度的B粒子能從細管C水平射出，細管C離兩板等距。已知元電荷為e，則從放射源 0發(fā)射出的 B粒子的這一速度為BOA3. 如圖所示，AB是半徑為R的圓上的一條直徑，該圓處

6、于勻強電場中，電場強度大小為E,方向在圓所在平面內(nèi)，現(xiàn)在圓所在平面內(nèi)將一個帶負電電量為q的小球從A點以相同的動能拋出，當拋出方向不同時，小球會經(jīng)過 圓周上不同的點，在這些所有的點中，到達C點的動能最大，已知/ CABa =30,若不計小球的重力和空氣阻力，求:(1) 電場方向與AC間的夾角為多大？(2) 若小球在A點時初速度與電場方向垂直，則小 球恰好能落到C點，則初動能為多大？4如圖所示，傾角為 的斜面處于豎直向下的勻強電場中，在斜面上某點以初速度為水平拋出一個質(zhì) 量為m的帶正電小球，小球在電場中受到的電場力與小 球所受的重力相等，地球表面重力加速度為 g,設斜面 足夠長.問：(1) 小球經(jīng)

7、多長時間落到斜面？(2) 從水平拋出至落到斜面的過程中，小球的電勢能如 何變化？變化了多少？J*r.Z*Jr1C.Jho勺/1/hJ15. 如圖所示的直角坐標系中，在直線 x= 2l0到y(tǒng) 軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻 強電場，其中x軸上方的電場方向沿y軸負方向， x軸下方的電場方向沿y軸正方向。在電場左邊界上 A （-210, 10 ） 到C （ 210, 0）區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電荷量為+ q、質(zhì)量為m的粒子。從某時刻起由A點到C點間的粒子，依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正 方向射入電場。若從A點射入的粒子，恰好從y軸上的A （ 0, 10 ）沿 x軸正方向射出電場，其軌跡如圖。不計粒子的重力及它們間的相互作用。求勻強電場的電場強度 E;求在AC間還有哪些位置的粒子，通過電場后也能沿x軸正方向運動？ 從A點射出的粒子，由A到A的運動時間為T,根據(jù)運動軌跡和對稱 性可得：x軸方向 :（2分）y軸方向（2分）解得： 3（2分） 設