高二物理帶電粒子在電場中運動通用版知識點分析

1、高二物理帶電粒子在電場中運動通用版【本講主要內(nèi)容】帶電粒子在電場中運動帶電粒子加速，力的角度分析： 能的角度分析J只非勻強電場中能從能的角度分析:(:二:J帶電粒子在勻強電場中 運動 電場中運動示波管【知識掌握】【知識點精析】小球以水平速度v0拋出分析受力、加速度、運動、位移、速度、偏轉(zhuǎn)角度。Fx =0F1Fy =mgax =0 a，3y =g運動;水平：勻速直線 、豎直：自由落體x =vtrsj 12 s = jx2 +y2尸2gt;vx =v0： 2Vy yV/， v=qv0+vy tg6 =1.2v0gtvy 0 2x0 = Zvy gt TOC o 1-5 h z Vy =gtv x0

2、 HYPERLINK l bookmark188 o Current Document 1, 1= v0t= x,好象從水平位移中點射出。 HYPERLINK l bookmark163 o Current Document 22v0V0yyy一1V0mv 0 = 2a0d 0帶電粒子加速力角度:能角度:帶電粒子偏轉(zhuǎn)：分析F、a、運動、4Fx =0F U dx = V0t =l1 qUmdt2結(jié)論vU qE。=q , dqU01=mv2=ma0s、V、0及特殊規(guī)律。2V02qU0m外勻強電場只能2qU0 ,從能角度分析。ax aay=0qUmdX：勻速初速為零勻加速類平拋VxvvyV0史t m

3、dVy tg r ; v0qUtmdv0lt =v0分析過程qUl27 ；22mdv 0qUll2U4dU0mdv 0qUl2mdv0十 ， qUl求 x0： tge =2mdv 0yx0VyUl qd .2mU0，連續(xù)加速偏轉(zhuǎn)、 偏轉(zhuǎn)方向與橫向位移和 m、q無關(guān)。lU2dU0求yqUl22mdv2x0. 一一X0 =l ,好象從板長中點射出。T=tg1=X0 LX0qUl2 mdv01l+L2-1l2y=qUl ll .2)”示波管:=0電子束直進亮點在OUxUy上板電勢高于下板亮點下板電勢高于上板亮點在O點之上在O點之下Ux=0Uy(t) y =qimv2d(L 2 Um sin t（亮點

4、上下簡諧運動, 成豎直亮線Ui使燈絲發(fā)射電子 u2使電子加速 Uy使電子束上下偏轉(zhuǎn) U X使電子束左右偏轉(zhuǎn) *屏：電束到達發(fā)光=0 Uy工作過程Uy=0 Ux(t) tt30-11 向左勻速ti時Ux =0亮點突然回至U O點tl t2重復上述Jx、Uy同時加，形成【解題方法指導I例1.如圖所示，在點電荷+Q的電場中有 A、B兩點，將質(zhì)子和a粒子分別從A點由靜 止釋放，到達 B點時，它們的速度大小之比為多少？ （ a粒子帶Q個基本正電荷，質(zhì)量為 質(zhì)子4倍）Q TOC o 1-5 h z （+）mg ,試求液滴落入電場中所能達到的最大位移ho （設(shè)dh）【綜合測試】.兩平行金屬板間有一勻強電場，

5、不同帶電粒子都以垂直于電場線方向飛入該勻強電場 （不計重力），要使這些粒子經(jīng)過勻強電場后有相同大小的偏轉(zhuǎn)角，則它們應(yīng)具有的條件是A.有相同的動能和相同的荷質(zhì)比B.有相同的動量和相同的荷質(zhì)比C.有相同的速度和相同的荷質(zhì)比D.只要有相同的荷質(zhì)比就可以.一個初動能為Ek的電子，垂直電場線飛入平行板電容器中，飛出電容器的動能為 2Ek , TOC o 1-5 h z 如果此電子的初速度增到原來的2倍，則當它飛出電容器時的動能變?yōu)椋ǎ〢. 4EkB. 8EkC. 4.5EkD. 4.25Ek.幾種不同的離子都由靜止開始經(jīng)同一電場加速后，垂直電場方向射入同一勻強電場中，已知它們在電場中的運動軌跡完全相同，

6、則可以肯定，這幾種離子的（）A.電性相同B.電量相同C.荷質(zhì)比相同D.射出偏轉(zhuǎn)電場時速度相同.在空間有一正方向水平向右，大小按如圖所示的圖線變化的電場，位于電場中A點的電子在t=0時速度為零，在t=1s時，電子離開A的距離大小為s,那么在t=2s,電子處在（）A. A點B. A點左方1s處C. A點右方2s處D. A點左方2s處010-tj汽5.如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關(guān)S分別與電源兩極相連，兩板中央各有一小孔 a和b。在a孔正上方某處有一帶電質(zhì)點由靜止開始下落，若不計空氣 阻力，到達b孔時速度為零再返回?，F(xiàn)要使帶電質(zhì)點能穿過b孔，則可行的方法是（）A.保持S閉合，

7、將A板適當上移B.保持S閉合，將B板適當下移C.先斷開S,再將A板適當上移D.先斷開S,再將B板適當下移.如圖所示，帶電粒子的質(zhì)量為 m,所帶電量為q,僅在電場力作用下，以恒定的速率V0沿同一圓弧從 A點運動到B點，粒子的速度方向轉(zhuǎn)過 e角，設(shè)AB弧長為s,則B處的電場 強度的大小為 , A、B兩點間的電勢差為 。.在平行板電容器 A、B兩板上加上如圖所示的交變電壓，開始B板的電勢比A板高,這時兩板中間原來靜止的電子在電場作用下開始運動。設(shè)電子在運動中不與極板發(fā)生碰撞，則下列說法正確的是（不計電子重力）（）A.電子先向A板運動，然后向 B板運動，再返回 A板做周期性來回運動.電子一直向A板運動

8、C.電子一直向B板運動D.電子先向B板運動，然后向 A板運動，再返回B板做來回的周期性運動.如圖所示，有一電子（電荷量為 e）經(jīng)電壓Uo加速后，進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間。若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能穿過電場，求：（1）金屬板AB的長度；（2）電子穿出電場時的動能。.如圖所示，A、B為兩塊足夠大的平行金屬板，接在電壓為U的電源上。在 A板的中央P點處放置一個電子放射源，射出的初速度為 V。求電子打在m、電荷量為e,可以向各個方向釋放電子。設(shè)電子的質(zhì)量為B板上的區(qū)域面積。（不計電子的重力）達標測試答案1. A 2. D 3. ACD 4. B 5. BD 6. D2

9、 .q相同，只要 mv0相同，或者說動能.解析：因tan 9= qUl2 ,質(zhì)子和笊核的帶電荷量 mdv 0相同，就相同。答案：B.解析：帶電粒子在金屬板間運動，有12mv0 =qU21若要使粒子在 M、N間的1處返回，則有2121mv =_qU22以上兩式聯(lián)立得亍。1由該式可以看出：若電壓不變，初速度應(yīng)為原來的 、；若初速度不變，電壓U=2U ；2若初速度和M、N間電壓都減半亦可。U2l9.解析：由加速和偏轉(zhuǎn)綜合推出：tan 9= o2Ud答案：B,.221 qU 2 一 y qL10.斛析：由L=v0t, y=at = t得 =2 ,由此可知正確選項為 BC。2 md U 2mdv0答案：

10、BC11.解析：帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的右邊緣飛出，帶電粒子所做的運動是類平拋運動。豎直方向上的分運動是初速 TOC o 1-5 h z 度為零的勻加速運動，由運動學知識知，前后兩段相等時間內(nèi)豎直方向上的位移之比為1:3,電場力做功之比也為 1: 3,又因為電場力做的總功為 也，所以在前上時間內(nèi)，電場力22對粒子做的功為qU , A錯；在后t時間內(nèi)，電場力對粒子做的功為 幽， B對，在粒子下828落前d和后d的過程中，電場力做功相等，故C、D錯。44答案：B HYPERLINK l bookmark81 o Current Docume

11、nt 12122.解析：qUab=；mv2 ；mv2,代入數(shù)據(jù)得 Uab=9.0M102Vv_L=Vv2 -v2 =3.0M104m/s。答案：9.0 1023.0 104.解析：帶電粒子在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做勻加速運動，電場力 做功導致電勢能的改變。水平方向勻速，則運動時間 t=V0豎直方向加速，則側(cè)移 y =0- at22且a=qU dm由得y=TUL；2dmv0222 2則電場力做功 W -qE y -q U -qUL-= 當二 d 2dmv0 2md v0由功能原理得電勢能減少了q2U2L22md2v222 2答案:q U L一 2 22md v0.解析：（1） v

12、A =vBcos301由動能定理得:212Wab = mvB - mvA，2又 Wab = U ba q ，解得 Uba =30V。Ud=1|q|- t2 ,解得 t =104s。2 mdL =vAt=0.52m。答案：(1) 30V(2) 10s (3) 0.52m.解析：取帶電小球為研究對象，設(shè)它帶電荷量為q。帶電小球受重力 mg和向上的電場力qE的作用。U1當U1 =300V時，小球平衡：mg=qd當U2 =60V時，重力大于電場力，帶電小球向下板做勻加速直線運動mg-qU2 n ma又hat2 2由得:t -二2U1h (U1 - U2)g12 M0.8父102 X300 =s (30

13、0 -60)x10=4.5 10 %答案：4.5 10%.解析：此過程重力勢能的減少等于電勢能的增加，即mg(H +h)=qEh“，口， mgh解得h =qE - mg答案:mghqE -mg1. C 2. D 3. A 4. D 5. B6 mv28qs7.解析：00.25s內(nèi)電子向左加速，0.250.5s內(nèi)向左減速，a大小相同，0.5s時速度為零。以后重復上述運動，電子一直向B板運動。答案：C8.解析:(1)由dat2 =12 22eUdm,l 2(一)及 eU。V012 口， , 2U0=一 mv0得 l =d2. U(2)由動能定理得Ek=e(U0+U)。2答案：(1)d牛2) e(U 0 -5)9.解析：從P處發(fā)射出來的電子，奔向 B板的運動軌跡類似拋體運動，其中邊沿部分為 平行于A板方