電容帶電粒子答案電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

1、1電容器電容器 (1)組成：兩個(gè)彼此組成：兩個(gè)彼此 且又且又 的導(dǎo)體的導(dǎo)體 (2)帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的 .絕緣絕緣靠的很近靠的很近絕對(duì)值絕對(duì)值第第3 3講講 電容電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(3)充、放電充、放電充電：把電容器接在電源上后，電容器兩個(gè)極板分別帶上等量的充電：把電容器接在電源上后，電容器兩個(gè)極板分別帶上等量的 電電荷的過程充電后，兩極板間有荷的過程充電后，兩極板間有 存在，電容器儲(chǔ)存存在，電容器儲(chǔ)存 .放電：用導(dǎo)線將充電后的電容器的兩極板接通，極板上電荷放電：用導(dǎo)線將充電后的電容器的兩極板接通，極板上電荷 的的過程放電

2、后的兩極板間不再有電場(chǎng)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為過程放電后的兩極板間不再有電場(chǎng)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為 的能量的能量異種異種電場(chǎng)能電場(chǎng)能電場(chǎng)電場(chǎng)減少減少其他形式其他形式(1)定定義：電容器所帶的義：電容器所帶的 與電容器兩極板間的與電容器兩極板間的 比值比值(2)意義：表示電容器容納電荷意義：表示電容器容納電荷 的物理量的物理量(3)定義式：定義式： .(4)單位：?jiǎn)挝唬?法拉法拉(F) 微法微法(F) 皮法皮法(pF)電荷電荷電勢(shì)差電勢(shì)差本領(lǐng)大小本領(lǐng)大小10610122電容電容(1)決決定因素：定因素：平行板電容器的電容平行板電容器的電容C跟板間電介質(zhì)的介電常數(shù)跟板間電介質(zhì)的介電常數(shù)成成 ，跟正對(duì)面，跟正對(duì)面積積

3、S成成 ，跟極板間的距離，跟極板間的距離d成成 .(2)決定式：決定式：C .(3)熟記兩點(diǎn)：熟記兩點(diǎn)：保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間 不變不變充電后斷開電源，則電容器的充電后斷開電源，則電容器的 不變不變3平行板電容器的電容平行板電容器的電容正比正比正比正比反比反比電壓電壓電荷量電荷量1由由C 可以看出電壓可以看出電壓U一定時(shí)，一定時(shí)，C 越大，越大，Q 越大，容納電荷的本領(lǐng)越強(qiáng)越大，容納電荷的本領(lǐng)越強(qiáng)本式是定義式，適用于各種電容器，同時(shí)也給出了一種計(jì)算電容的方法本式是定義式，適用于各種電容器，同時(shí)也給出了一種計(jì)算電容的方法2由由C 可推出可推出

4、C 對(duì)電容的理解對(duì)電容的理解1.(2010西安部分學(xué)校聯(lián)考西安部分學(xué)校聯(lián)考)如如圖圖631所示為一只所示為一只“極距變化型電容式傳感極距變化型電容式傳感 器器”的部分構(gòu)件示意圖當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離的部分構(gòu)件示意圖當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離d變化時(shí)，電容變化時(shí)，電容C便便 發(fā)生變化，通過測(cè)量電容發(fā)生變化，通過測(cè)量電容C的變化就可知道兩極板之間距離的變化就可知道兩極板之間距離d的變化情的變化情 況在下列圖中能正確反映況在下列圖中能正確反映C與與d之間變化規(guī)律的圖象是之間變化規(guī)律的圖象是() 解析：解析：由平行板電容器電容的決定式由平行板電容器電容的決定式 CrS/ (4kd)可知，電容可知，

5、電容 C 與極板與極板 之間距離之間距離 d 成反比，在第一象限反比例函數(shù)圖象是一條雙曲線，所以成反比，在第一象限反比例函數(shù)圖象是一條雙曲線，所以 A 正確正確答案：答案：A【例【例1】如如圖圖634所示，用電池對(duì)電容器充電，電路所示，用電池對(duì)電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電之間接有一靈敏電 流表，兩極板間有一個(gè)電荷流表，兩極板間有一個(gè)電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩極板的間距變大，處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩極板的間距變大，() A電荷將向上加速運(yùn)動(dòng)電荷將向上加速運(yùn)動(dòng) B電荷將向下加速運(yùn)動(dòng)電荷將向下加速運(yùn)動(dòng) C電流表中將有從電流表中將有從a到到b的電流的電流 D電流表中將有從電流表中將有從b到到a的電流

6、的電流解析：解析：充電后電容器的上極板充電后電容器的上極板A帶正電不斷開電源，增大兩板間距，帶正電不斷開電源，增大兩板間距，U不不 變、變、d增大由增大由E 知兩極板間場(chǎng)強(qiáng)減小場(chǎng)強(qiáng)減小會(huì)使電荷知兩極板間場(chǎng)強(qiáng)減小場(chǎng)強(qiáng)減小會(huì)使電荷q受到的電場(chǎng)力減受到的電場(chǎng)力減小，電場(chǎng)力小于重力，合力向下，電荷小，電場(chǎng)力小于重力，合力向下，電荷q向下加速運(yùn)動(dòng)由向下加速運(yùn)動(dòng)由C 知電知電 容容C減減小由小由QCU知極板所帶電荷量減少會(huì)有一部分電荷返回電源，形成逆時(shí)針方知極板所帶電荷量減少會(huì)有一部分電荷返回電源，形成逆時(shí)針方向的電流電流表中將會(huì)有由向的電流電流表中將會(huì)有由b到到a的電流，選項(xiàng)的電流，選項(xiàng)B、D正確正確答

7、案：答案：BD(1)電電容器兩極板的間距及正對(duì)面積不變，電荷如何運(yùn)動(dòng)？容器兩極板的間距及正對(duì)面積不變，電荷如何運(yùn)動(dòng)？(2)只將電容器兩極板的間距變大，電荷如何運(yùn)動(dòng)？只將電容器兩極板的間距變大，電荷如何運(yùn)動(dòng)？解析：解析：(1)只將電源斷開，其它不變，兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，所以電荷仍靜止只將電源斷開，其它不變，兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，所以電荷仍靜止(2)因?yàn)殡姾闪恳驗(yàn)殡姾闪縌不變，兩極板的正對(duì)面積不變，只將板間距離增大，極板上電不變，兩極板的正對(duì)面積不變，只將板間距離增大，極板上電荷的分布不變，所以板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，故電荷仍靜止荷的分布不變，所以板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，故電荷仍靜止答案：答案：(1)靜止靜止(2)

8、靜止靜止若將電源斷開若將電源斷開(1)確確定不變量定不變量(分析電壓不變或電荷量不變分析電壓不變或電荷量不變)(2)用決定式用決定式C 分析平行板電容器電容的變化分析平行板電容器電容的變化(3)用定義式用定義式C 分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化(4)用用E 分析電容器極板間場(chǎng)強(qiáng)的變化分析電容器極板間場(chǎng)強(qiáng)的變化 解決電容器動(dòng)態(tài)問題的思路解決電容器動(dòng)態(tài)問題的思路 11 如如圖圖635所示，所示，A、B為兩塊豎直放置的平行金屬板，為兩塊豎直放置的平行金屬板，G是靜電計(jì)，開關(guān)是靜電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度下述做法可使指針張角增大的是合上

9、后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度下述做法可使指針張角增大的是()A使使A、B兩板靠近些兩板靠近些B使使A、B兩板正對(duì)面積錯(cuò)開些兩板正對(duì)面積錯(cuò)開些C斷開斷開S后，使后，使B板向左平移減小板間距板向左平移減小板間距D斷開斷開S后，使后，使A、B板錯(cuò)位正對(duì)面積減小板錯(cuò)位正對(duì)面積減小解析：解析：本題考查平行板電容器的性質(zhì)及兩類問題由于靜電計(jì)的金屬球與本題考查平行板電容器的性質(zhì)及兩類問題由于靜電計(jì)的金屬球與A板等板等勢(shì)，外殼與勢(shì)，外殼與B板等勢(shì)板等勢(shì)(電勢(shì)都為零電勢(shì)都為零)，因此靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩板間的電壓，因此靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩板間的電壓，如果如果S一直閉合，則兩板間的電壓始終等于電源的電動(dòng)勢(shì)，靜電

10、計(jì)的張角不會(huì)改一直閉合，則兩板間的電壓始終等于電源的電動(dòng)勢(shì)，靜電計(jì)的張角不會(huì)改變，變，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；如果使開關(guān)項(xiàng)錯(cuò)誤；如果使開關(guān)S斷開，電容器上帶電量一定，由斷開，電容器上帶電量一定，由U 可知，當(dāng)兩板間的距離減小時(shí)，可知，當(dāng)兩板間的距離減小時(shí)，U變小，靜電計(jì)的張角變小，變小，靜電計(jì)的張角變小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)兩板間項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)兩板間的正對(duì)面積減小，則兩板間的電壓增大，靜電計(jì)的張角增大，的正對(duì)面積減小，則兩板間的電壓增大，靜電計(jì)的張角增大，D正確本題難度中等正確本題難度中等答案：答案：D12 如如圖圖636所示，一電容為所示，一電容為C的平行板電容器，兩極板的平行板電容器，兩極板A、B間距離為間距離

11、為d，板間電，板間電壓為壓為U，B板電勢(shì)高于板電勢(shì)高于A板兩板間有板兩板間有M、N、P三點(diǎn)，三點(diǎn)，MN連線平行于極板，連線平行于極板，N、P連線垂直于極板，連線垂直于極板，M、P兩點(diǎn)間距離為兩點(diǎn)間距離為L(zhǎng)，PMN.以下說法正確的是以下說法正確的是()A電容器帶電量為電容器帶電量為 B兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 CM、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 D若將帶電量為若將帶電量為q的電荷從的電荷從M移到移到P，該電荷的電勢(shì)能減少了，該電荷的電勢(shì)能減少了 解析：解析：由電容器電容的定義式可知，電容器的帶電量為由電容器電容的定義式可知，電容器的帶電量為QCU，A

12、項(xiàng)錯(cuò)誤；兩板項(xiàng)錯(cuò)誤；兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系可知，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系可知，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度度E B項(xiàng)錯(cuò)誤；項(xiàng)錯(cuò)誤；MP兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就等于NP間的電勢(shì)差，即間的電勢(shì)差，即UMPELsin C項(xiàng)正確；由于下板帶正電，因此板間場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，將帶電項(xiàng)正確；由于下板帶正電，因此板間場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，將帶電量為量為q的電荷從的電荷從M點(diǎn)移到點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少量就等于電場(chǎng)力做點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少量就等于電場(chǎng)力做的功，即為的功，即為qUMP D項(xiàng)正確本題較易項(xiàng)正確本題較易答案：答案：CD

13、1運(yùn)動(dòng)性質(zhì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，受到的電場(chǎng)力方向與運(yùn)帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，受到的電場(chǎng)力方向與運(yùn) 動(dòng)方向動(dòng)方向 ，做，做 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)2分析方法分析方法 (1)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(電場(chǎng)必須是勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)必須是勻強(qiáng)電場(chǎng))： 即即qU 在一條直線上在一條直線上勻變速直線勻變速直線研究帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定：研究帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定：基本粒子：如電子、質(zhì)子、基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，除有說明或有明確的暗示以粒子、離子等，除有說明或有明確的暗示以外

14、，一般都不考慮重力外，一般都不考慮重力帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以帶電顆粒：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外，一般都不能忽略重力2(2009浙江，浙江，20)空空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一電荷量間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一電荷量q(q0)、質(zhì)量、質(zhì)量m的粒子從的粒子從O點(diǎn)以點(diǎn)以速率為速率為v0射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為點(diǎn)時(shí)速率為2v0.現(xiàn)有另一電荷量現(xiàn)有另一電荷量q、質(zhì)量、質(zhì)量m的粒子的粒子以速率以速率2v0仍從仍從O點(diǎn)射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為點(diǎn)時(shí)速率為3v0若忽略重力的影響，則若忽略重

15、力的影響，則() A在在O、A、B三點(diǎn)中，三點(diǎn)中，B點(diǎn)電勢(shì)最高點(diǎn)電勢(shì)最高 B在在O、A、B三點(diǎn)中，三點(diǎn)中，A點(diǎn)電勢(shì)最高點(diǎn)電勢(shì)最高 COA間的電勢(shì)差比間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)差大間的電勢(shì)差大 DOA間的電勢(shì)差比間的電勢(shì)差比BA間的電勢(shì)差小間的電勢(shì)差小 解析：解析：由動(dòng)能定理有：由動(dòng)能定理有：qUOA 在三點(diǎn)中，在三點(diǎn)中，B點(diǎn)的電勢(shì)最高，點(diǎn)的電勢(shì)最高，A點(diǎn)的電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)最低，最低，OA間的電勢(shì)差比間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)差小，所以選間的電勢(shì)差小，所以選A、D. 答案：答案：AD故故1運(yùn)動(dòng)性質(zhì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 不計(jì)重力的帶電粒子以速度不計(jì)重力的帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到與垂直于電

16、場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到與 初速度方向垂直的電場(chǎng)力作用而做初速度方向垂直的電場(chǎng)力作用而做 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)2分析方法分析方法 (1)處理方法處理方法 類平拋運(yùn)動(dòng)可分解為沿初速度方向的類平拋運(yùn)動(dòng)可分解為沿初速度方向的 運(yùn)動(dòng)和垂直初速度方向的運(yùn)動(dòng)和垂直初速度方向的 初速度為零的初速度為零的 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)曲線曲線勻速直線勻速直線勻加速勻加速(2)有關(guān)物理量有關(guān)物理量如如圖圖632所示，一質(zhì)量為所示，一質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為q的粒子以初速度的粒子以初速度v0沿中軸線射入沿中軸線射入在垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)：在垂直場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)：vxv0，穿越電場(chǎng)時(shí)間：穿越電場(chǎng)時(shí)間： . 在電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：

17、在電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：a 離開電場(chǎng)時(shí)離開電場(chǎng)時(shí)y方向分速度：方向分速度：vyat 離開電場(chǎng)時(shí)離開電場(chǎng)時(shí)y方向上的位移：方向上的位移：y at2 離開電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角離開電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切值：的正切值：tan (1)在圖在圖632中作出粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線，與初速度方向交中作出粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線，與初速度方向交于于O點(diǎn)，點(diǎn)，O點(diǎn)與電場(chǎng)邊緣的距離為點(diǎn)與電場(chǎng)邊緣的距離為x，則，則x 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 處沿直線射出處沿直線射出 (2)帶電粒子先經(jīng)帶電粒子先經(jīng)U1的加速電場(chǎng)從靜止加速后再垂直射入的

18、加速電場(chǎng)從靜止加速后再垂直射入U(xiǎn)2的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則偏移的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則偏移量量y 速度的偏轉(zhuǎn)角為速度的偏轉(zhuǎn)角為，tan 結(jié)論：不論帶電粒子的結(jié)論：不論帶電粒子的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)，它們飛出的偏移量偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們飛出的偏移量y和偏轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)角都是相同的，也就是軌跡完全重合都是相同的，也就是軌跡完全重合 3.如如圖圖633所示，有一帶電粒子貼著所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電 壓為壓為U1時(shí)，帶電粒子沿時(shí)，帶電粒子沿軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為軌跡從

19、兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電時(shí)，帶電 粒子沿粒子沿軌跡落到軌跡落到B板中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏板中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏 轉(zhuǎn)電壓之比為轉(zhuǎn)電壓之比為() AU1 U21 8 BU1 U21 4 CU1 U21 2 DU1 U21 1 解析：解析：由由y 得：得：U所以所以U 可知可知A項(xiàng)正確項(xiàng)正確 答案答案： A【例【例2】 如如圖圖637所示，甲圖是用來使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)的裝置乙所示，甲圖是用來使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)的裝置乙圖為該裝置中加速與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的等效模擬以圖為該裝置中加速與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的等效模擬以y軸為界，左側(cè)為沿軸為界，左

20、側(cè)為沿x軸正向的軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E.右側(cè)為沿右側(cè)為沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)已知軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)已知OAAB，OAAB，且，且OB間的電勢(shì)差為間的電勢(shì)差為U0.若在若在x軸的軸的C點(diǎn)無初速地釋放一個(gè)電荷量為點(diǎn)無初速地釋放一個(gè)電荷量為q、質(zhì)、質(zhì)量為量為m的正離子的正離子(不計(jì)重力不計(jì)重力)，結(jié)果正離子剛好通過，結(jié)果正離子剛好通過B點(diǎn)求：點(diǎn)求：(1)CO間間的距離的距離d；(2)粒子通過粒子通過B點(diǎn)的速度大小點(diǎn)的速度大小解析：解析：(1)設(shè)正離子到達(dá)設(shè)正離子到達(dá)O點(diǎn)的速度為點(diǎn)的速度為v0(其方向沿其方向沿x軸的正方向軸的正方向)則正離子由則正離子由C點(diǎn)到點(diǎn)到O點(diǎn)由動(dòng)能定理得：

21、點(diǎn)由動(dòng)能定理得：qEd 而正離子從而正離子從O點(diǎn)到點(diǎn)到B點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，則：點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，則：OA ABv0t而而OAAB由由得得d (2)設(shè)正離子到設(shè)正離子到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為點(diǎn)時(shí)速度的大小為vB，正離子從，正離子從C到到B過程中由動(dòng)能定理得：過程中由動(dòng)能定理得：qEdqU0 解得解得vB 答案：答案：(1) (2) 1類類似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的知識(shí)似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的知識(shí)2從力學(xué)的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)著手按力學(xué)問題的分析法加以分析，分析帶從力學(xué)的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)著手按力學(xué)問題的分析法加以分析，分析帶 電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中其他形式的能和動(dòng)能之間的

22、轉(zhuǎn)化過程時(shí)，可應(yīng)用動(dòng)能電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中其他形式的能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化過程時(shí)，可應(yīng)用動(dòng)能 定理，也可以用能量守恒定律定理，也可以用能量守恒定律偏轉(zhuǎn)問題的分析處理方法偏轉(zhuǎn)問題的分析處理方法21 如如圖圖638所示，水平放置的平行金屬板所示，水平放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個(gè)質(zhì)連接一恒定電壓，兩個(gè)質(zhì)量相等的電荷量相等的電荷M和和N同時(shí)分別從極板同時(shí)分別從極板A的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向進(jìn)入板間電場(chǎng)，兩電荷恰好在板間某點(diǎn)相遇若不考慮電荷的重力和它們之進(jìn)入板間電場(chǎng)，兩電荷恰好在板間某點(diǎn)相遇若不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，則下列說法正確的是間的相互

23、作用，則下列說法正確的是()A電荷電荷M的比荷大于電荷的比荷大于電荷N的比荷的比荷B兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相等兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相等C從兩電荷進(jìn)入電場(chǎng)到兩電荷相遇，從兩電荷進(jìn)入電場(chǎng)到兩電荷相遇，電場(chǎng)力對(duì)電荷電場(chǎng)力對(duì)電荷M做的功大于做的功大于電場(chǎng)力對(duì)電荷電場(chǎng)力對(duì)電荷N做的功做的功D電荷電荷M進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小與電荷進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小與電荷N進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小一定相同進(jìn)入電場(chǎng)的初速度大小一定相同解析：解析：電荷做類平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向有電荷做類平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向有y 因時(shí)間、電壓、板間距相因時(shí)間、電壓、板間距相等，所以電荷等，所以電荷M的比荷的比荷 大，電荷量也大，大，電荷量也

24、大，A項(xiàng)正確；加速度是項(xiàng)正確；加速度是M的大，的大，B項(xiàng)錯(cuò)項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做功利用公式誤；電場(chǎng)力做功利用公式WEqy判斷判斷C項(xiàng)正確；初速度根據(jù)項(xiàng)正確；初速度根據(jù)xv0t判斷判斷D項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤答案：答案：AC22如如圖圖639所示，兩塊長(zhǎng)所示，兩塊長(zhǎng)3 cm的平行金屬板的平行金屬板AB相距相距1 cm，并與，并與300 V直流電源的兩極相連接，直流電源的兩極相連接，A 故粒子不能飛出電場(chǎng)故粒子不能飛出電場(chǎng) (2)從從(1)的求解可知，與的求解可知，與B板相距為板相距為y的電子帶是不能飛出電場(chǎng)的，而能飛出電場(chǎng)的電子帶是不能飛出電場(chǎng)的，而能飛出電場(chǎng)的電子帶寬度為的電子帶寬度為xdy(10.6) cm

25、0.4 cm.故能飛出電場(chǎng)的電子數(shù)占總電子數(shù)的百分比為：故能飛出電場(chǎng)的電子數(shù)占總電子數(shù)的百分比為：n答案：答案：(1)不能不能(2)40% 【例【例3】 如如圖圖6310甲所示，場(chǎng)強(qiáng)大小為甲所示，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)存在、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)存在一豎直平面內(nèi)半徑為一豎直平面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域的圓形區(qū)域，O點(diǎn)為該圓形區(qū)域的圓心，點(diǎn)為該圓形區(qū)域的圓心，A點(diǎn)點(diǎn)是圓形區(qū)域的最低點(diǎn)，是圓形區(qū)域的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是最右側(cè)的點(diǎn)在點(diǎn)是最右側(cè)的點(diǎn)在A點(diǎn)有放射源釋放出初速度大點(diǎn)有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場(chǎng)強(qiáng)向右的正電荷，電荷的質(zhì)量為小不同、方向均垂直于場(chǎng)強(qiáng)向右的正電荷，電荷的質(zhì)

26、量為m，電電 荷量為荷量為q，不計(jì)重力試求不計(jì)重力試求：(1)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度多大？電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度多大？(2)運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過B點(diǎn)的電荷在點(diǎn)的電荷在A點(diǎn)時(shí)的速度多大？點(diǎn)時(shí)的速度多大？(3)某電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交于某電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交于P點(diǎn)，點(diǎn)，POA，請(qǐng)寫出該電荷，請(qǐng)寫出該電荷經(jīng)過經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的表達(dá)式點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的表達(dá)式(4)若在圓形區(qū)域的邊緣有一接收屏若在圓形區(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分別為接收屏上最邊緣的兩點(diǎn)，如圖點(diǎn)，如圖6310乙所示，乙所示，COBBOD30.求該屏上接收到的電荷的求該屏上接收到的電荷的末

27、動(dòng)能大小的范圍末動(dòng)能大小的范圍解析：解析：(1)加速度加速度a(2)由由Rv0t，R 及及a 三個(gè)式子可解得：三個(gè)式子可解得：v0 (3)由由EkEq(RRcos ) Rsin v0t，RRcos 及及a Ek k (4)由第由第(3)小題的結(jié)論可以看出，當(dāng)小題的結(jié)論可以看出，當(dāng)從從0變化到變化到180，接收屏上電荷的動(dòng)能，接收屏上電荷的動(dòng)能逐漸增大，因此逐漸增大，因此D點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最小，點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最小，C點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最大點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最大 (53cos 60) (53cos 120) 所以，屏上接受到的電荷的末動(dòng)能大小的范圍為所以，屏上接受到的電荷的末

28、動(dòng)能大小的范圍為31 如圖如圖6311所示，光滑的水平軌道所示，光滑的水平軌道AB，與半徑為，與半徑為R的光滑的半圓形軌道的光滑的半圓形軌道BCD相切于相切于B點(diǎn)，點(diǎn)，AB水平軌道部分存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，半圓形軌道在豎直平水平軌道部分存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，半圓形軌道在豎直平面內(nèi)，面內(nèi)，B為最低點(diǎn)，為最低點(diǎn)，D為最高點(diǎn)一質(zhì)量為為最高點(diǎn)一質(zhì)量為m帶正電的小球從距帶正電的小球從距B點(diǎn)點(diǎn)x的位置在的位置在電場(chǎng)力的作用下由靜止開始沿電場(chǎng)力的作用下由靜止開始沿AB向右運(yùn)動(dòng)，恰能通過最高點(diǎn)，則向右運(yùn)動(dòng)，恰能通過最高點(diǎn)，則()AR越大，越大，x越大越大BR越大，小球經(jīng)過越大，小球經(jīng)過B點(diǎn)后瞬間對(duì)軌道的壓

29、力越大點(diǎn)后瞬間對(duì)軌道的壓力越大Cm越大，越大，x越大越大Dm與與R同時(shí)增大，電場(chǎng)力做功增大同時(shí)增大，電場(chǎng)力做功增大解析：解析：小球在小球在BCD部分做圓周運(yùn)動(dòng)，在部分做圓周運(yùn)動(dòng)，在D點(diǎn)點(diǎn)mgm ，小球由小球由B到到D的過程中的過程中有：有：2mgR R越大，越大，B點(diǎn)速度越大，則點(diǎn)速度越大，則x越大，越大，A正正確；在確；在B點(diǎn)有：點(diǎn)有：FNmgm FN6mg，B錯(cuò)；由錯(cuò)；由Eqx 知知m越大，越大，B點(diǎn)點(diǎn)的動(dòng)能越大，的動(dòng)能越大，x越大，電場(chǎng)力做功越多，越大，電場(chǎng)力做功越多，C、D正確正確答案：答案：ACD32 足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣板足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣板A上放一個(gè)質(zhì)量為上放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為、電

30、荷量為q的小滑塊的小滑塊B.用手托用手托 住住A置于方向水平向左、場(chǎng)強(qiáng)大小為置于方向水平向左、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，此時(shí)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，此時(shí)A、B均能靜止，如圖均能靜止，如圖6312所示現(xiàn)將絕緣板所示現(xiàn)將絕緣板A從圖中位置從圖中位置P垂直電場(chǎng)線移至位置垂直電場(chǎng)線移至位置Q，發(fā)現(xiàn)小滑塊，發(fā)現(xiàn)小滑塊B相對(duì)相對(duì)A發(fā)生了運(yùn)動(dòng)為研究方便可以將絕緣板發(fā)生了運(yùn)動(dòng)為研究方便可以將絕緣板A的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成先勻加速接著勻的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成先勻加速接著勻減速到靜止的過程測(cè)量發(fā)現(xiàn)豎直方向加速的時(shí)間為減速到靜止的過程測(cè)量發(fā)現(xiàn)豎直方向加速的時(shí)間為0.8 s，減速的時(shí)間為，減速的時(shí)間為0.2s，P、Q位置高度差為位置高度差為0.5

31、 m已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)EA、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)之間動(dòng)摩擦因數(shù) 0.4.g取取10 m/s2.求：求： (1)絕緣板絕緣板A加速和減速的加速度分別為多大？加速和減速的加速度分別為多大？(2)滑塊滑塊B最后停在離出發(fā)點(diǎn)水平距離多大處？最后停在離出發(fā)點(diǎn)水平距離多大處？解析：解析：(1)設(shè)絕緣板設(shè)絕緣板A勻加速和勻減速的加速度大小分別為勻加速和勻減速的加速度大小分別為a1和和a2，勻加速和勻，勻加速和勻減速的時(shí)間分別為減速的時(shí)間分別為t1和和t2，P、Q高度差為高度差為h，則有，則有 a1t1a2t2，h 求得求得a11.25 m/s2，a25 m/s2.(2)研究滑塊研究滑塊B，在絕

32、緣板，在絕緣板A勻減速的過程中，由牛頓第二定律可得：勻減速的過程中，由牛頓第二定律可得：豎直方向上豎直方向上mgFNma2水平方向上水平方向上EqFNma3求得求得a30.1g1 m/s2.在這個(gè)過程中滑板在這個(gè)過程中滑板B的水平位移大小為：的水平位移大小為：x3 0.02 m.在絕緣板在絕緣板A靜止后，滑板靜止后，滑板B將沿水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為將沿水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a4，有，有mgEqma4，得，得a40.1g1 m/s2該過程中滑板該過程中滑板B的水平位移大小為的水平位移大小為x4x30.02 m最后滑塊最后滑塊B靜止時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的水平距離靜止時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的水平距離xx4x30.04 m.答案：答案：(1)1.25 m/s25 m/s2(2)0.04 m如圖如圖6313所示，兩帶電平行板豎直放置，開始時(shí)兩極板所示，兩帶電平行板豎直放置，開始時(shí)兩極板間電壓