【教學(xué)設(shè)計(jì)】《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》（人教版）.docx

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】1學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力、電場(chǎng)強(qiáng)度等概念研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度、速度和位移等物理量的變化。2學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力做功、電勢(shì)、電勢(shì)差等概念研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)能量的轉(zhuǎn)化。3.了解示波管的工作原理，體會(huì)靜電場(chǎng)知識(shí)對(duì)科學(xué)技術(shù)的影響?！具^(guò)程與方法目標(biāo)】經(jīng)歷理論探究過(guò)程，體驗(yàn)應(yīng)用類比學(xué)習(xí)的知識(shí)法和通過(guò)做功研究能量變化的方法?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】 通過(guò)學(xué)習(xí)，樹立相互聯(lián)系、相互影響的看待事物的的觀點(diǎn)。了解電場(chǎng)規(guī)律在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。 教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是電場(chǎng)知識(shí)的重要應(yīng)用，注重分析判斷帶電粒子在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)情況，掌握運(yùn)用力的觀點(diǎn)和能的觀點(diǎn)求解帶電粒子運(yùn)動(dòng)的思路和方法【教學(xué)難點(diǎn)】帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題將使用大部分力學(xué)知識(shí) 教學(xué)過(guò)程一、解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本思路帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，難度比較大，能力要求高，所以要把握基本的規(guī)律力學(xué)的五個(gè)規(guī)律在這一部分都要使用，所以這部分學(xué)習(xí)可幫助我們復(fù)習(xí)鞏固力學(xué)知識(shí)，又可以幫助我們認(rèn)識(shí)理解帶電粒子在電場(chǎng)中的應(yīng)用解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本思路：學(xué)生活動(dòng)積極配合老師整理1受力分析研究對(duì)象有兩種：帶電粒子和帶電質(zhì)點(diǎn)前者不考慮重力，后者要考慮重力2運(yùn)動(dòng)軌跡和過(guò)程分析帶電粒子運(yùn)動(dòng)形式?jīng)Q定于：粒子的受力情況和初速度情況3解題的依據(jù)（1）力的觀點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式（2）能量的觀點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)；動(dòng)能定理：能的轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律（3）動(dòng)量的觀點(diǎn)（根據(jù)學(xué)生的具體情況，有選擇地復(fù)習(xí)下列內(nèi)容；勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)，平拋運(yùn)動(dòng)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律，勻速及勻變速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的合成與分解，電場(chǎng)力的功以及能量轉(zhuǎn)化等問(wèn)題） 二、帶電粒子在典型場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式各種各樣，由其受力和初速度共同決定學(xué)生思考、討論然后根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系回答1在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中：這幾種情況下物體做什么運(yùn)動(dòng)？（指定學(xué)生回答）2勻強(qiáng)電場(chǎng)中：在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式可能有那些？并舉例說(shuō)明（指定學(xué)生回答）可見帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，也是各種各樣的都有帶電粒子在上述不同電場(chǎng)中，由于它們的受力情況不同以及初速度不同，運(yùn)動(dòng)情況就不同帶電粒子在電場(chǎng)中可以做直線運(yùn)動(dòng)，也可以做曲線運(yùn)動(dòng)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式可能有哪些？并舉例說(shuō)明 三、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)判斷與分析1帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題1 如圖3-2-1所示，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中，一帶電粒子-q的初速度v0恰與電場(chǎng)線QP方向相同，則帶電粒子-q在開始運(yùn)動(dòng)后，將（B）A沿電場(chǎng)線QP做勻加速運(yùn)動(dòng)B沿電場(chǎng)線QP做變減速運(yùn)動(dòng)C沿電場(chǎng)線QP做變加速運(yùn)動(dòng)D偏離電場(chǎng)線QP做曲線運(yùn)動(dòng)回答問(wèn)題，在老師的啟發(fā)下，確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)思考：帶電粒子-q的初速度v0 恰與電場(chǎng)線QP方向相反，情況怎樣？若初速度v0恰與電場(chǎng)線QP方向垂直，可能出現(xiàn)什么情況？解析：帶電粒子-q受力有什么特點(diǎn)？方向與初速度v0的方向的關(guān)系怎么樣？由庫(kù)侖定律和牛頓第二定律確定問(wèn)題2如圖3-2-2所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，一帶電粒子-q的初速度v0恰與電場(chǎng)線方向相同，則帶電粒子-q在開始運(yùn)動(dòng)后，將（C）A沿電場(chǎng)線方向做勻加速運(yùn)動(dòng)B沿電場(chǎng)線方向做變加速運(yùn)動(dòng)C沿電場(chǎng)線方向做勻減速運(yùn)動(dòng)D偏離電場(chǎng)線方向做曲線運(yùn)動(dòng)思考：帶電粒子-q的初速度v0恰與電場(chǎng)線方向相反，情況怎樣？解析：帶電粒子-q受力有什么特點(diǎn)？方向與初速度v0的方向的關(guān)系怎么樣？問(wèn)題3如圖3-2-3所示的直線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B是這條電場(chǎng)線上兩點(diǎn)已知一電子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度為vA并向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間以后，該電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度為vB，且vA與vB的方向相反則：（AD）AA點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)BA點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C電子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能一定大于它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D電子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能一定大于它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能回答問(wèn)題，在老師的啟發(fā)下，確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)思考：一根電場(chǎng)線能確定什么？為什么不能判斷場(chǎng)強(qiáng)大??？解析：根據(jù)電子速度方向的變化可確定電子的受力F的方向，從而確定場(chǎng)強(qiáng)E的方向沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，所以A正確從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加所以C錯(cuò)D正確一條電場(chǎng)線不能判斷場(chǎng)強(qiáng)大小，所以B不對(duì)問(wèn)題4一個(gè)帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)P放在兩個(gè)等量負(fù)電荷A、B的電場(chǎng)中，P恰好在AB連線的垂直平分線的C點(diǎn)處，現(xiàn)將P在C點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)P只受電場(chǎng)力作用，則（ABD）AP由C向AB連線中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度可能越來(lái)越小而速度越來(lái)越大BP由C向AB連線中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度可能先變大后變小，最后為零，而速度一直變大CP運(yùn)動(dòng)到與C關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)C靜止DP不會(huì)靜止，而是在C與C間來(lái)回振動(dòng)請(qǐng)學(xué)生自己讀題、審題、分析，然后指定人回答通過(guò)此題的分析與解答，可加深對(duì)等量同種電荷場(chǎng)強(qiáng)分布的認(rèn)識(shí)和理解解析：利用極限法，可知在AB連線的垂直平分線上的場(chǎng)強(qiáng)從無(wú)窮遠(yuǎn)處到中點(diǎn)O是先增大后減小直到為零由于C點(diǎn)位置的不確定性，所以A、B選項(xiàng)都有可能根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)分布的對(duì)稱性，不難確定，P將在C和C間來(lái)回振動(dòng)（總結(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的幾種情況）2帶電粒子在電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題5如圖3-2-6所示，兩平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向指向下板，一帶電量為-q的粒子，以初速度v0垂直電場(chǎng)線射入電場(chǎng)中，則粒子在電場(chǎng)中所做的運(yùn)動(dòng)可能是（C）A沿初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng)B向下板方向偏移，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C向上板方向偏移，軌跡為拋物線D向上板偏移，軌跡為一段圓弧將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)與重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)類比，尋求解決問(wèn)題的思路建立直角坐標(biāo)系，將運(yùn)動(dòng)分解為垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向和沿場(chǎng)強(qiáng)方向分別加以討論解析：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，-q受電場(chǎng)力的特點(diǎn)為：方向與電場(chǎng)線方向相反，大小恒定，而初速度方向與電場(chǎng)力方向垂直，所以粒子一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡為拋物線問(wèn)題6已知?dú)湓又械馁|(zhì)子和電子所帶電量都是e，電子質(zhì)量為me，電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，試確定電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的大小和角速度的大小，以及電子運(yùn)動(dòng)周期根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解然后將結(jié)論與衛(wèi)星圍繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)加以比較解析：電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由質(zhì)子和電子之間的庫(kù)侖力提供問(wèn)題7如圖3-2-7所示，直線MN為點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線帶正電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下，沿著曲線由a向b運(yùn)動(dòng)，則（B）A點(diǎn)電荷Q是正電荷B電勢(shì)UaUbC場(chǎng)強(qiáng)EaEbD帶電粒子的動(dòng)能EKaEKb指定學(xué)生回答弄清物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么解析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體合外力方向與初速度方向有夾角，并且合外力總指向軌跡內(nèi)側(cè)由此可判斷點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷，負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線由N指向M，根據(jù)電場(chǎng)性質(zhì)可知B錯(cuò)C對(duì)，沿著曲線由a向b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能減少四、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方法1運(yùn)用牛頓定律研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)基本思路：先用牛頓第二定律求出粒子的加速度，進(jìn)而確定粒子的運(yùn)動(dòng)形式，再根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)用相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出粒子的運(yùn)動(dòng)情況問(wèn)題如圖3-2-8所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子，從兩平行板左側(cè)中點(diǎn)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入，當(dāng)入射速度為v時(shí)，恰好穿過(guò)電場(chǎng)而不碰金屬板要使粒子的入射速度變?yōu)関/2，仍能恰好穿過(guò)電場(chǎng)，則必須再使（AD）A粒子的電量變?yōu)樵瓉?lái)的1/4B兩板間電壓減為原來(lái)的1/2C兩板間距離增為原來(lái)的4倍D兩板間距離增為原來(lái)的2倍解析：帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)由于粒子在平行板的方向上不受力，在垂直板方向受到恒定不變的電場(chǎng)力作用，因而可將此勻變速曲線運(yùn)動(dòng)視為沿平行板方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)與垂直板的方向上的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)粒子恰好穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)，它沿平行板的方向發(fā)生位移L所用時(shí)間，與垂直板方向上發(fā)生位移d/2所用時(shí)間相等，設(shè)兩板電壓為U，則有利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分解分別表示兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)遵從的規(guī)律正確理解恰好穿過(guò)電場(chǎng)的含義當(dāng)入射速度變?yōu)関/2，它沿平行板的方向發(fā)生位移L所用時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由上式可知，粒子的電量變?yōu)樵瓉?lái)的1/4或兩板間距離增為原來(lái)的2倍時(shí)，均使粒子在與垂直板方向上發(fā)生位移d/2所用時(shí)間增為原來(lái)的2倍，從而保證粒子仍恰好穿過(guò)電場(chǎng)，因此選項(xiàng)A、D正確思考：帶電粒子為什么做這樣的運(yùn)動(dòng)？應(yīng)滿足問(wèn)題2如圖3-2-9所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子，僅受電場(chǎng)力作用，以恒定的速率v沿一圓弧做圓周運(yùn)動(dòng)，從圓周上A點(diǎn)到B點(diǎn)速度方向改變了角，A、B兩點(diǎn)間弧長(zhǎng)為S，求：A、B兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)的大小及A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差思考：還有沒(méi)有別的措施可滿足什么樣的條件？解析：既然帶電粒子以恒定不變的速率沿圓弧運(yùn)動(dòng)，又僅受電場(chǎng)力作用，那么帶電粒子一定處于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，且?guī)щ娏Ｗ釉谝渣c(diǎn)電荷為圓心的圓上運(yùn)動(dòng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由電場(chǎng)力提供向心力，即：由 由動(dòng)能定理知A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零（帶電粒子只有在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中才可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)）2運(yùn)用動(dòng)能定理研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)基本思路；根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功的情況，分析粒子的動(dòng)能與勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化的情況，運(yùn)用動(dòng)能定理或者運(yùn)用在電場(chǎng)中動(dòng)能與電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化而它們的總和守恒的觀點(diǎn)，求解粒子的運(yùn)動(dòng)情況問(wèn)題1如圖3-2-10所示，質(zhì)量為m，電量為e的電子，從A點(diǎn)以速度v0垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從B點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)線成120度角，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少？解析：電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，由動(dòng)能定理和幾何關(guān)系有：這一思路對(duì)于帶電粒子在任何電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)都適用 五、帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)由于帶電質(zhì)點(diǎn)的重力不能忽略，因此帶電質(zhì)點(diǎn)在重力和電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力的合力使帶電質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生加速度；合力的作用效果在位移上的積累使帶電物體的動(dòng)能發(fā)生變化；合力在時(shí)間上的積累使帶電物體的動(dòng)量發(fā)生變化因此，我們可以運(yùn)用牛頓第二定律、動(dòng)量定理或動(dòng)能定理分析解決帶電物體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題問(wèn)題1如圖3-2-11所示，在豎直平面內(nèi)，有一半徑為R的絕緣的光滑圓環(huán)，圓環(huán)處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，圓環(huán)上的A、C兩點(diǎn)處于同一水平面上，B、D分別為圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)M為圓環(huán)上的一點(diǎn)，MOA=45環(huán)上穿著一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，它正在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)力大小qE等于重力的大小mg，且小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)球與環(huán)之間的相互作用力為零試確定小球經(jīng)過(guò)A、B、C、D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能各是多少？學(xué)生自己審題，分析思考指定學(xué)生解答：根據(jù)牛頓第二定律當(dāng)小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力和重力做功分別為根據(jù)動(dòng)能定理得：同理：解析：小球是在重力、彈力和電場(chǎng)力的作用下做變速圓周運(yùn)動(dòng)，其中重力和電場(chǎng)力是恒力，彈力是變力重力和電場(chǎng)力的合力仍為恒力：M點(diǎn)時(shí)，由它所受的重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力所以用上述條件，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求出小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能另外小球在做變速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力和電場(chǎng)力做功，這兩個(gè)力做功的特點(diǎn)都只與小球的位置變化有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān)，因而可借助動(dòng)能定理解題問(wèn)題2如圖3-2-12所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)，有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為-q的油滴以速度v豎直向上運(yùn)動(dòng)已知當(dāng)油滴經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)，速度大小也為v求：場(chǎng)強(qiáng)E的大小及A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差根據(jù)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度公式有：即H=x由動(dòng)能定理：Eqx-mgH=0得:再由動(dòng)能定理：qUAB-mgH=0解析：油滴在重力和電場(chǎng)力兩個(gè)恒力作用下，從A向B運(yùn)動(dòng)這一運(yùn)動(dòng)可以看成是豎直上拋運(yùn)動(dòng)和水平方向上初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)所以可以選擇有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)和動(dòng)能定理解題六、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)相互平行的金屬板間加交變電壓時(shí)，在兩板間便可獲得交變電場(chǎng)此類電場(chǎng)從空間看是勻強(qiáng)的，即同一時(shí)刻，電場(chǎng)中各個(gè)位置處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都相同；從時(shí)間上看是變化的，即電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都可隨時(shí)間變化研究帶電粒子在這種交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是根據(jù)電場(chǎng)變化的特點(diǎn)，利用牛頓第二定律正確地判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況問(wèn)題1如圖3-2-13所示，A、B是一對(duì)平行的金屬板在兩板間加上一周期為T的交變電壓uA板的電勢(shì)UA=0，B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間的變化規(guī)律為；在0到T/2的時(shí)間內(nèi)，UB=U0（正的常數(shù)）；在T/2到T的時(shí)間內(nèi)，UB=-U0；在T到3T/2的時(shí)間內(nèi)，UB=U0；在3T/2到2T的時(shí)間內(nèi)UB=-U0，現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場(chǎng)區(qū)內(nèi)設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略，則（AB）A若電子是在t=0時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng)B若電子是在t=T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上C若電子是在t=3T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上D若電子是在t=T/2時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板、時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)學(xué)生讀題、審題、找學(xué)生說(shuō)出解題思路畫A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)的v-t圖像從圖像分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況解析：關(guān)鍵在于分析帶電粒子的受力、加速度、速度的變化情況，根據(jù)位移變化確定運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式討論比較麻煩，所以考慮應(yīng)用圖像問(wèn)題2如圖3-2-14所示，真空室中電極K發(fā)出的電子（初速不計(jì)）經(jīng)過(guò)U0=1000伏的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿兩水平金屬板A、B間的中心線射入A、B板長(zhǎng)l=0.20米，相距d=0.020米，加在A、B兩板間電壓u隨時(shí)間t變化的u-t圖線如圖3-2-15所示設(shè)A、B間的電場(chǎng)可看做是均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)在每個(gè)電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視做恒定的兩板右側(cè)放一記錄圓筒，筒在左側(cè)邊緣與極板右端距離b=0.15米，筒繞其豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期T=0.20秒，筒的周長(zhǎng)s=0.20米，筒能接收到通過(guò)A、B板的全部電子學(xué)生自己讀題、審題，指定學(xué)生講述解題思路（1）以t=0時(shí)（見圖3-2-15，此時(shí)u=0）電子打到圓筒記錄紙上的點(diǎn)做為xy坐標(biāo)系的原點(diǎn)，并取y軸豎直向上試計(jì)算電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)的y坐標(biāo)和X坐標(biāo)（不計(jì)重力作用）（2）在給出的坐標(biāo)紙（圖3-2-16上定量地畫出電子打到記錄紙上的點(diǎn)形成的圖線解析：（1）計(jì)算電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)的坐標(biāo)，設(shè)v0為電子沿A、B板的中心線射入電場(chǎng)時(shí)的初速度，則電子在中心線方向的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子穿過(guò)A、B板的時(shí)間為t0，則l=v0t0電子在垂直A、B板方向的運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)對(duì)于恰能穿過(guò)A、B板的電子，在它通過(guò)時(shí)加在兩板間的電壓uc應(yīng)滿足聯(lián)立求解得uc=(2d2)/(l2)U0=20伏此電子從A、B板射出時(shí)沿y方向的分速度為vy=(euc)/(md)t0此時(shí)，此電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它打在記錄紙上的點(diǎn)最高，設(shè)縱坐標(biāo)為y，由圖3-2-17可得（y-d/2）/b=vy/v0由以上各式解得y=bd/l+d/2=2.5厘米從題給的u-t圖線可知，加于兩板電壓u的周期T0=0.10秒，u的最大值um=100伏，因?yàn)閡0Um，在一個(gè)周期T0內(nèi)，只有開始的一段時(shí)間間隔t內(nèi)有電子通過(guò)A、B板，t=（uc）/（um）T0因?yàn)殡娮哟蛟谟涗浖埳系淖罡唿c(diǎn)不止一個(gè)，根據(jù)題中關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)與起始記錄時(shí)刻的規(guī)定，第一個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為x1=ts/T=2厘米第二個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為x2=（tT0）s/T=12厘米第三個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為x3=t2T0）/Ts=22厘米由于記錄筒的周長(zhǎng)為20厘米，所以第三個(gè)最高點(diǎn)已與第一個(gè)最高點(diǎn)重合，即電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)只有兩個(gè)，它們的x坐標(biāo)分別為x1=2厘米和x2=12厘米（2）電子打到記錄紙上所形成的圖線，如圖3-2-18所示問(wèn)題3在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.010-3kg，電量q=1.010-10C的帶正電小球，靜止在O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系Oxy，現(xiàn)突然加一沿x軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小E=2