一輪復(fù)習(xí)帶電粒子在電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案

1、2019屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案【課題】帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 【目標(biāo)】1 .掌握帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的有關(guān)規(guī)律;2 .了解示波管的原理及其應(yīng)用。【導(dǎo)入】 二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)YYyvvt如圖，在真空中水平放置一對(duì)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(qiáng)電場(chǎng)的 場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)中。1. 帶電粒子在初速度方向做 動(dòng)；L=2. 帶電粒子在電場(chǎng)力方向做 動(dòng)；a=3 .帶電粒子通過電場(chǎng)的側(cè)移 y=4. 偏向角 tan 巾=【導(dǎo)研】例1（贛榆一中2019屆高三檢測(cè)）如圖是一個(gè)示波管工作的原理圖，電子經(jīng)加速電場(chǎng)（加速電壓為

2、U1）加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) 時(shí)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(dǎo)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(dǎo)評(píng):O例2如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)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(gè)沿y軸正方向 的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。初速度可以忽略的電子經(jīng)過另一個(gè)電勢(shì)差為 U 的電場(chǎng)加速后，從y軸上的A點(diǎn)以平行于x軸的方向射入

3、第一象限區(qū)域，A 點(diǎn)坐標(biāo)為（0, h） o已知電子的電量為e,質(zhì)量為m加速電場(chǎng)的電勢(shì)差 UEd24h,電子的重力忽略不計(jì)，求:(1) 電子從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到離開該電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間 t和離開電場(chǎng)區(qū) 域時(shí)的速度v;(2) 電子經(jīng)過x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)0的距離I。導(dǎo)疑：1 電子在何處離開電場(chǎng)？有幾種可能性？如何判斷？2 如何確定電子經(jīng)過x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)0的距離？ 導(dǎo)評(píng)：0例3如圖甲所示，場(chǎng)強(qiáng)大小為 E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)存在著一 半徑為R的圓形區(qū)域，0點(diǎn)為該圓形區(qū)域的圓心，A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A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

4、為 m電量為q,不計(jì)重力。試求：(1) 某電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交于 P點(diǎn)，/ POA=0 (如圖甲)， 求該電荷經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)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(diǎn)，如圖乙，/ COBMBOD=30。求該屏上接收到的電荷最大動(dòng)能和 最小動(dòng)能。導(dǎo)疑：1 電荷做什么運(yùn)動(dòng)？2 .電荷在何處動(dòng)能最大，何處動(dòng)能最?。繉?dǎo)評(píng)：【導(dǎo)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(gè)質(zhì)量相等的電荷M和N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 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

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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相等C. 電荷從進(jìn)入電場(chǎng)到相遇，電場(chǎng)力對(duì)電荷M做的功大于電場(chǎng)力對(duì)電荷N做 的功D. 電荷M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 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(xì)管C組成.放射源0在A極板左端，可以向各個(gè)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(dāng)A B板加上電壓U時(shí)，只有某一 速度的B粒子能從細(xì)管C水平射出，細(xì)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(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)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(gè)帶負(fù)電電量為q的小球從A點(diǎn)以相同的動(dòng)能拋出，當(dāng)拋出方向不同時(shí)，小球會(huì)經(jīng)過 圓周上不同的點(diǎn)，在這些所有的點(diǎn)中，到達(dá)C點(diǎn)的動(dòng)能最大，已知/ CABa =30,若不計(jì)小球的重力和空氣阻力，求:(1) 電場(chǎng)方向與AC間的夾角為多大？(2) 若小球在A點(diǎn)時(shí)初速度與電場(chǎng)方向垂直，則小 球恰好能落到C點(diǎn)，則初動(dòng)能為多大？4如圖所示，傾角為 的斜面處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在斜面上某點(diǎn)以初速度為水平拋出一個(gè)質(zhì) 量為m的帶正電小球，小球在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力與小 球所受的重力相等，地球表面重力加速度為 g,設(shè)斜面 足夠長.問：(1) 小球經(jīng)

7、多長時(shí)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(shì)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(biāo)系中，在直線 x= 2l0到y(tǒng) 軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻 強(qiáng)電場(chǎng)，其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向， x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向。在電場(chǎng)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(shí)刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)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(chǎng)。若從A點(diǎn)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(chǎng)，其軌跡如圖。不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用。求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E;求在AC間還有哪些位置的粒子，通過電場(chǎng)后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)？ 從A點(diǎn)射出的粒子，由A到A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T,根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡和對(duì)稱 性可得：x軸方向 :（2分）y軸方向（2分）解得： 3（2分） 設(shè)