第3講電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1、1 1常見(jiàn)電容器常見(jiàn)電容器(1)(1)組成：由兩個(gè)彼此組成：由兩個(gè)彼此_又相互又相互_的導(dǎo)體組成的導(dǎo)體組成(2)(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_(3)(3)電容器的充、放電電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過(guò)程，充電后電容器兩板帶上等量充電：使電容器帶電的過(guò)程，充電后電容器兩板帶上等量的的_，電容器中儲(chǔ)存，電容器中儲(chǔ)存_放電：使充電后的電容器失去電荷的過(guò)程，放電過(guò)程中放電：使充電后的電容器失去電荷的過(guò)程，放電過(guò)程中_轉(zhuǎn)化為其他形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 一：一：常見(jiàn)電容器電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系常見(jiàn)電容器電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系( (考綱要

2、求考綱要求 ) )絕緣絕緣靠近靠近絕對(duì)值絕對(duì)值異種電荷異種電荷電場(chǎng)能電場(chǎng)能電場(chǎng)能電場(chǎng)能2 2電容電容(1)(1)定義：電容器所帶的定義：電容器所帶的_Q_Q與電容器兩極板間的與電容器兩極板間的電勢(shì)差電勢(shì)差U U的比值的比值(2)(2)定義式：定義式：C C_，Q=CUQ=CU(3)(3)物理意義：表示電容器物理意義：表示電容器_本領(lǐng)大小的物理量本領(lǐng)大小的物理量(4)(4)單位：法拉單位：法拉(F)(F)1 F1 F_ F_ F10101212 pF pF電荷量電荷量容納電荷容納電荷10106 63平行板電容器平行板電容器(1)影響因素：平行板電容器的電容與影響因素：平行板電容器的電容與_成正比

3、，成正比，與介質(zhì)的與介質(zhì)的_成正比，與兩板間的距離成反比成正比，與兩板間的距離成反比正對(duì)面積正對(duì)面積介電常數(shù)介電常數(shù)四個(gè)基本公式四個(gè)基本公式1.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速帶電粒子在電場(chǎng)中的加速帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入電場(chǎng)，帶電粒子將做帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入電場(chǎng)，帶電粒子將做_運(yùn)動(dòng)有兩種分析方法：運(yùn)動(dòng)有兩種分析方法：二二. .帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ( (考綱要求考綱要求 ) ) 加加(減減)速速2帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)處理）類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)處理）(1)條件分析：帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)條件分析：帶電粒子垂

4、直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：_運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(3)處理方法：分解成相互處理方法：分解成相互_的兩個(gè)方向上的的兩個(gè)方向上的_，類(lèi)似于類(lèi)似于_(4)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：運(yùn)動(dòng)規(guī)律：沿初速度方向做沿初速度方向做_運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)方向，做初速度為零的沿電場(chǎng)方向，做初速度為零的_運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)勻變速曲線勻變速曲線垂直垂直直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)勻速直線勻速直線勻加速直線勻加速直線L LL Ld dy y四個(gè)基本量四個(gè)基本量m mg gh hE EE EE EE EE EE E，W WE EE Em mg gh hW WK KB BP PB BA AK KP PA AP PB BP PA AA AB

5、B電電A AK KK KB BA AB B電電1 1( (多選多選) )如圖所示，在如圖所示，在等勢(shì)面等勢(shì)面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶帶負(fù)電負(fù)電的的微粒微粒以一定初速度射入電場(chǎng)，并以一定初速度射入電場(chǎng)，并沿直線沿直線ABAB運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，由，由此可知此可知( () )A A電場(chǎng)中電場(chǎng)中A A點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)高于B B點(diǎn)的電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)B B微粒在微粒在A A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在A A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在于在B B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能C C微粒在微粒在A A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在B B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在

6、點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在A A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在于在B B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D D微粒在微粒在A A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在B B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和能之和合外力與合外力與ABAB共線，受力如圖共線，受力如圖qEqEmgmg分析分析1.1.負(fù)電粒子電場(chǎng)力垂直等勢(shì)面向左，則電場(chǎng)負(fù)電粒子電場(chǎng)力垂直等勢(shì)面向左，則電場(chǎng)方向垂直等勢(shì)面向右，則方向垂直等勢(shì)面向右，則A AB B. .E合外力做負(fù)功，合外力做負(fù)功，E EK K電場(chǎng)力做負(fù)功電場(chǎng)力做負(fù)功E EP P2.2.只有重力、電場(chǎng)力做功，只有重力、電場(chǎng)力做功，E EP P重重+E+EP P電電+

7、E+EK K= =恒量恒量Q Q判判斷斷E ES S4 4k k用用E E斷斷開(kāi)開(kāi)，此此時(shí)時(shí)Q Q恒恒定定. .采采二二是是電電容容器器充充電電后后電電源源判判斷斷E Ed dU U用用E E連連接接，此此時(shí)時(shí)U U恒恒定定采采一一是是電電容容器器始始終終和和電電源源兩兩推推論論：類(lèi)型類(lèi)型一平行板電容器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析一平行板電容器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析“三式兩推論三式兩推論”mgqE知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接mgqEABA帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法類(lèi)型類(lèi)型二帶電粒子二帶電粒子( (帶電體帶電體) )在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題線線

8、運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)4 4. .小小球球沿沿合合力力方方向向直直q qE EF FE EQ QS S4 4K KE EQ Q不不變變, ,3 3. .B B板板下下移移S S則則U U增增大大。Q Q不不變變，C C, ,U UQ QC C, ,C C2 2. .B B板板下下移移S SC C4 4K Kd dS S，C C分分析析1 1. .B B板板右右移移d d2 2給平行板電容器充電，給平行板電容器充電，斷開(kāi)電源后斷開(kāi)電源后A A極板帶正電極板帶正電，B B極板帶負(fù)極板帶負(fù)電板間一帶電小球電板間一帶電小球C C用絕緣細(xì)線懸掛，如圖所示小球靜止用絕緣細(xì)線懸掛，如圖所示小球靜止時(shí)與豎直方向的夾角為時(shí)與

9、豎直方向的夾角為，則，則( () )Q Q不變不變qEqEmgmgT TABCABC例例2.2.水平放置的平行板電容器的兩極板間距為水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d d，極板分別與電，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔池兩極相連，上極板中心有一小孔( (小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)計(jì)) )小孔正上方小孔正上方d/2d/2處的處的P P點(diǎn)有一帶電粒子點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子，該粒子從靜止從靜止開(kāi)始下開(kāi)始下落，經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在落，經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處下極板處( (未未接觸接觸極板極板) )返回返回若若將下極板向上平移將下極板向上平移d/3d/3

10、，則從則從P P點(diǎn)開(kāi)始下落的相同粒子將點(diǎn)開(kāi)始下落的相同粒子將( () )A A打到下極板上打到下極板上 B B在下極板處返回在下極板處返回C C在距上極板在距上極板d/2d/2處返回處返回D D在距上極板在距上極板2 2d/5d/5處返回處返回P Pa ab bd dd d5 52 2解解以以上上各各式式得得x x0 0, ,x xq qE Ex x) )d d2 21 1m mg g( (能能定定理理在在距距上上板板x x處處返返回回，動(dòng)動(dòng)2 2. .b b移移動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)，設(shè)設(shè)粒粒子子0 0d dq qE Ed d) )d d2 21 1：m mg g( (1 1. .b b不不動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)動(dòng)動(dòng)能

11、能定定理理E E2 23 32 2d d3 3U Ud d3 31 1d dU Ud d時(shí)時(shí)E E3 31 1b b下下移移d dU U變變，b b不不動(dòng)動(dòng)E E分分析析：與與電電源源相相連連U U不不2 21 11 12 21 1即距上板d處返回。即距上板d處返回。d,d,解得：x解得：x0 0qExqExx)x)d d2 21 1mg(mg(，動(dòng)能定理，動(dòng)能定理設(shè)粒子距a板x處返回設(shè)粒子距a板x處返回2.b板移動(dòng)E不變，2.b板移動(dòng)E不變，mgmg2 23 3qEqE0 0qEdqEdd)d)d d2 21 1：mg(：mg(1.從P到b動(dòng)能定理1.從P到b動(dòng)能定理Q QS S4k4kd

12、dU UE E, ,S S4k4kdQdQU UU UQ Q4k4kd dS S解析：由C解析：由CP Pa ab bd d變式：若上題充電后與電源斷開(kāi)的情況如何變式：若上題充電后與電源斷開(kāi)的情況如何3 3如圖所示，沿水平方向放置的平行金屬板如圖所示，沿水平方向放置的平行金屬板a a和和b b分別分別與電源與電源的正負(fù)極相連，的正負(fù)極相連，a a、b b板的中央沿豎直方向各有一個(gè)小孔，閉板的中央沿豎直方向各有一個(gè)小孔，閉合開(kāi)關(guān)合開(kāi)關(guān)S S后，帶后，帶正電的液滴正電的液滴從小孔正上方的從小孔正上方的P P點(diǎn)由靜止自由落點(diǎn)由靜止自由落下，當(dāng)液滴穿過(guò)下，當(dāng)液滴穿過(guò)b b板小孔到達(dá)板小孔到達(dá)a a板小

13、孔時(shí)速度為板小孔時(shí)速度為v v1 1. .現(xiàn)使現(xiàn)使a a板不板不動(dòng)，在開(kāi)關(guān)動(dòng)，在開(kāi)關(guān)S S仍閉合或斷開(kāi)的情況下，仍閉合或斷開(kāi)的情況下，b b板向上或向下平移一板向上或向下平移一小段距離，相同的液滴仍從小段距離，相同的液滴仍從P P點(diǎn)自由落下，此時(shí)液滴點(diǎn)自由落下，此時(shí)液滴到達(dá)到達(dá)a a板板小孔時(shí)速度為小孔時(shí)速度為v v2 2，下列說(shuō)法中正確的是，下列說(shuō)法中正確的是( () )A.A.若開(kāi)關(guān)若開(kāi)關(guān)S S保持閉合，向下移動(dòng)保持閉合，向下移動(dòng)b b板，則板，則v v2 2vv1 1B.B.若開(kāi)關(guān)若開(kāi)關(guān)S S閉合一段時(shí)間后再斷開(kāi)，向下移動(dòng)閉合一段時(shí)間后再斷開(kāi)，向下移動(dòng)b b板，則板，則v v2 2vv1

14、 1C.C.若開(kāi)關(guān)若開(kāi)關(guān)S S保持閉合，則無(wú)論向上或向下移動(dòng)保持閉合，則無(wú)論向上或向下移動(dòng)b b板，都有板，都有v v2 2v v1 1D.D.若開(kāi)關(guān)若開(kāi)關(guān)S S閉合一段時(shí)間后再斷開(kāi)，則無(wú)論向上或向下移動(dòng)閉合一段時(shí)間后再斷開(kāi)，則無(wú)論向上或向下移動(dòng)b b板板，都有，都有v v2 2vv1 1電場(chǎng)力、重力做功不變電場(chǎng)力、重力做功不變2 22 22 22 2，v，v，下移d，下移d，v，v上移d上移dqE)dqE)d(mg(mgmghmghmvmv2 21 1mvmv2 21 1qEdqEdd)d)mg(hmg(h動(dòng)能定理動(dòng)能定理不變，電場(chǎng)力做負(fù)功，不變，電場(chǎng)力做負(fù)功，斷開(kāi)電源d變化，但E斷開(kāi)電源d

15、變化，但E4如圖所示，板長(zhǎng)如圖所示，板長(zhǎng)L4 cm的平行板電容器，板間距離的平行板電容器，板間距離d3 cm，板與水平線夾角，板與水平線夾角37，兩板所加電壓為，兩板所加電壓為U100 V有一帶有一帶負(fù)電液滴負(fù)電液滴，帶電荷量為，帶電荷量為q31010 C，以，以v01 m/s的水平速度自的水平速度自A板邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中仍沿水平板邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中仍沿水平方向并恰好從方向并恰好從B板邊緣水平飛出板邊緣水平飛出(取取g10 m/s2，sin 0.6，cos 0.8)求：求：(1)液滴的質(zhì)量；液滴的質(zhì)量； (2)液滴飛出時(shí)的速度液滴飛出時(shí)的速度解析解析(1)(1)液滴的受力如圖，

16、液滴的受力如圖，則則：qEqEcoscos mgmg，E EU Ud d解得：解得：m mqUqUcoscos dgdg= =8 810108 8kgkg解析解析(1)(1)液滴的受力如圖，液滴的受力如圖，則則：qEqEcoscos mgmg，E EU Ud d解得：解得：m mqUqUcoscos dgdg= =8 810108 8kgkg(2)(2)對(duì)液滴由動(dòng)能定理得：對(duì)液滴由動(dòng)能定理得：qUqU1 12 2m mv v2 21 12 2m mv v2 20 0，v vv v2 20 02 2qUqUm m7 72 2m/sm/s規(guī)律求解規(guī)律求解偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)mv

17、mv2 21 1qUqU加速電場(chǎng)中動(dòng)能定理加速電場(chǎng)中動(dòng)能定理2 20 01 1類(lèi)型類(lèi)型三帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題三帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題1 12 20 00 0y y1 12 22 21 10 00 02 22 2d dU UL LU Uv va at tv vv v4 4. .偏偏角角t ta an n與與帶帶電電粒粒子子無(wú)無(wú)關(guān)關(guān), ,4 4d dU UL LU Ua at t2 21 13 3. .偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位位移移y y2 2q qU Um mL Lv vL Lt tt tv v2 2. .水水平平位位移移x xm md dq qU Um mq qE Em mF F1 1.

18、.牛牛二二定定律律求求a a為為例例）在在偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電場(chǎng)場(chǎng)中中（以以電電子子2 2(1)確定最終偏移距離確定最終偏移距離思路思路思路思路(2)確定偏轉(zhuǎn)后的動(dòng)能確定偏轉(zhuǎn)后的動(dòng)能(或速度或速度)思路思路思路思路不不變變m m2 2q qU UA AP Pv vA AP PT T2 2. .從從A A到到P P水水平平方方向向. .y y；U Uy y滑滑片片右右移移U U, ,4 4d dU UU UL La at t2 21 1則則y yt tv vL L, ,m md dq qU Um mq qE Ea a, ,m mv v2 21 1分分析析：1 1. .q qU U0 00 00 00 0

19、2 22 20 02 20 00 00 03-13-1( (多選多選) )如圖如圖所示，所示，A A板發(fā)出的板發(fā)出的電子經(jīng)加速電子經(jīng)加速后，水平射入水平后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為板間所加的電壓為U U，電子最終打，電子最終打在熒光屏在熒光屏P P上，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是上，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是( () )A A滑片向右移動(dòng)，其他不變時(shí)，電子打在熒滑片向右移動(dòng)，其他不變時(shí)，電子打在熒光屏上的光屏上的位置位置上升上升B B滑片向左移動(dòng)，其他不變時(shí)，電子打在熒滑片向左移動(dòng)，其他不變時(shí)，電子打在熒光屏上的位置上升光屏

20、上的位置上升C C電壓電壓U U減小，其他不變時(shí)，電子從發(fā)出到減小，其他不變時(shí)，電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時(shí)間減小打在熒光屏上的時(shí)間減小D D電壓電壓U U減小，其他不變時(shí)，電子從發(fā)出到減小，其他不變時(shí)，電子從發(fā)出到打在熒光屏上的打在熒光屏上的時(shí)間時(shí)間不變不變電子重力不計(jì)電子重力不計(jì)求求解解。C C對(duì)對(duì)D D錯(cuò)錯(cuò)。題題中中求求t t，常常速速度度方方向向2 2. .在在電電場(chǎng)場(chǎng)中中的的偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)問(wèn)問(wèn)A AB B錯(cuò)錯(cuò), ,q qm mg gE Em mg gE E在在板板右右側(cè)側(cè)向向下下偏偏，則則q q板板內(nèi)內(nèi)向向上上偏偏，在在M M板板上上，軌軌跡跡必必是是在在分分析析：1 1. .粒粒子子垂垂

21、直直打打3-23-2( (單選單選) )如圖如圖所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為L(zhǎng) L，板間距離為板間距離為d d，在板右端，在板右端L L處有一豎直放置的光屏處有一豎直放置的光屏M M，一帶電荷，一帶電荷量為量為q q，質(zhì)量為，質(zhì)量為m m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在最后垂直打在M M屏上屏上，則下列結(jié)論正確的是，則下列結(jié)論正確的是( () )A.A.板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/qmg/qB.B.板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/mg/2qC. .質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和它從板的右端運(yùn)動(dòng)到

22、光屏的時(shí)間相等質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等D.D.質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間水平方向勻速運(yùn)動(dòng)水平方向勻速運(yùn)動(dòng)t=L/vt=L/v0 0究究）據(jù)據(jù)交交變變電電場(chǎng)場(chǎng)特特點(diǎn)點(diǎn)分分段段研研E E，做做類(lèi)類(lèi)平平拋拋運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)（根根（2 2）v v用用牛牛二二定定律律求求解解）粒粒子子做做直直線線運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)（常常采采1 1）v v/ / /E E, ,2 2. .兩兩種種射射入入方方式式：（重重力力的的情情況況性性變變化化且且不不計(jì)計(jì)U U大大小小不不變變，方方向向周周期期考考點(diǎn)點(diǎn)要要求求：1 1. .只只

23、考考查查思想方法帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題思想方法帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題常采用畫(huà)速度圖象處理，畫(huà)常采用畫(huà)速度圖象處理，畫(huà)v-tv-t要注意以下幾點(diǎn)要注意以下幾點(diǎn)1.1.帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)刻；帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)刻；2.2.速度圖象的斜率表示加速度，因此加速度相同的運(yùn)動(dòng)一定是速度圖象的斜率表示加速度，因此加速度相同的運(yùn)動(dòng)一定是平行的直線；平行的直線；3.3.圖線與坐標(biāo)軸的圍成的面積表示位移，且在橫軸上方所圍成圖線與坐標(biāo)軸的圍成的面積表示位移，且在橫軸上方所圍成的面積為正，在橫軸下方所圍成的面積為負(fù)；的面積為正，在橫軸下方所圍成的面積為負(fù)；4.4.注意對(duì)稱和周期性變化關(guān)系的應(yīng)用；注意

24、對(duì)稱和周期性變化關(guān)系的應(yīng)用；5.5.圖線與橫軸有交點(diǎn)，表示此時(shí)速度反向，對(duì)運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜、不圖線與橫軸有交點(diǎn)，表示此時(shí)速度反向，對(duì)運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜、不容易畫(huà)出速度圖象的問(wèn)題，還應(yīng)逐段分析求解。容易畫(huà)出速度圖象的問(wèn)題，還應(yīng)逐段分析求解。常用分析方法：常用分析方法：當(dāng)粒子垂直于電場(chǎng)方向射入時(shí)，沿初速度方向的當(dāng)粒子垂直于電場(chǎng)方向射入時(shí)，沿初速度方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向的分運(yùn)動(dòng)具有分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向的分運(yùn)動(dòng)具有周期性周期性于鋸齒波和正弦波等電壓產(chǎn)生的交變電場(chǎng)，一般于鋸齒波和正弦波等電壓產(chǎn)生的交變電場(chǎng)，一般來(lái)說(shuō)題中會(huì)直接或間接提到來(lái)說(shuō)題中會(huì)直接或間接提到“粒子在其中運(yùn)動(dòng)時(shí)電粒子在其中運(yùn)

25、動(dòng)時(shí)電場(chǎng)為恒定電場(chǎng)場(chǎng)為恒定電場(chǎng)”，故帶電粒子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)可認(rèn)為是，故帶電粒子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)可認(rèn)為是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向先加速、減速；水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向先加速、減速；再反向加速、減速。到再反向加速、減速。到b b速度豎直速度為速度豎直速度為0 0。T T. . . . . .進(jìn)進(jìn)入入電電場(chǎng)場(chǎng)4 45 5T T，4 43 3T T或或4 41 1從從【典例】如圖甲所示，長(zhǎng)為【典例】如圖甲所示，長(zhǎng)為L(zhǎng) L、間距為、間距為d d的兩金屬板的兩金屬板A A、B B水平放水平放置，置，abab為兩板的中心線，一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力）為兩板的中心線，一個(gè)帶電粒

26、子（不計(jì)重力）以速度以速度v v0 0從從a a點(diǎn)水平射入，若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓點(diǎn)水平射入，若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓上，欲使該粒子上，欲使該粒子仍能從仍能從b b點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度v v0 0射出射出，求：，求：(1)(1)交變電壓交變電壓的周期的周期T T應(yīng)滿足什么條件？應(yīng)滿足什么條件？(2)(2)粒子從粒子從a a點(diǎn)射入金屬板的時(shí)刻應(yīng)滿足什么條件？點(diǎn)射入金屬板的時(shí)刻應(yīng)滿足什么條件？分析分析1.1.粒子做什么運(yùn)動(dòng)？粒子做什么運(yùn)動(dòng)？2.2.粒子在何時(shí)刻進(jìn)入金屬板？粒子在何時(shí)刻進(jìn)入金屬板？3.3.欲達(dá)到上述要求滿足什么條件？欲達(dá)到上述要求滿足什么條件？d d2 21 1

27、且且豎豎直直最最大大位位移移y ym mn nT T, ,v vL L在在金金屬屬板板間間運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)間間t t0 0.).)1,2.3.1,2.3.(n(nT,T,4 41 12n2n間應(yīng)為t間應(yīng)為t2.粒子進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)2.粒子進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí). .2m2mqUqU2dv2dvL Ld.則nd.則n2 21 1又豎直位移y又豎直位移y, ,16md16mdT TqUqU2y2yy y, ,32md32mdT TqUqUy ymdmdqUqUm mqEqEa a, ,T)T)4 41 1a(a(2 21 1T內(nèi)豎直位移yT內(nèi)豎直位移y4 41 1在在。nvnvL LT TnTvnTv即L即LnTn

28、Tv vL L加速、減速。且t加速、減速。且t先加速、減速；再反向先加速、減速；再反向射出，粒子在金屬板間射出，粒子在金屬板間能從b以v能從b以v解析：1.欲使粒子仍解析：1.欲使粒子仍0 00 0m m2 20 0m m2 20 00 02 20 00 00 00 0(1)(1)交變電壓的周期交變電壓的周期T T應(yīng)滿足什么條件？應(yīng)滿足什么條件？例例1 1如圖如圖1 1所示，所示，A A、B B是一對(duì)平行的金屬板，在兩板間加上是一對(duì)平行的金屬板，在兩板間加上一周期為一周期為T(mén) T的交變電壓的交變電壓U U，A A板電勢(shì)板電勢(shì)U UA A=0=0，B B板的電勢(shì)板的電勢(shì)U UB B隨時(shí)間發(fā)隨時(shí)間

29、發(fā)生周期性變化，規(guī)律如圖生周期性變化，規(guī)律如圖2 2所示，現(xiàn)有一所示，現(xiàn)有一電子電子從從A A板上的小孔進(jìn)板上的小孔進(jìn)入兩極板間的電場(chǎng)區(qū)內(nèi)，設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽入兩極板間的電場(chǎng)區(qū)內(nèi)，設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略。略。A.A.若電子是在若電子是在t=0t=0時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向B B板運(yùn)動(dòng)板運(yùn)動(dòng)B.B.若電子是在若電子是在t=T/8t=T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A A板運(yùn)動(dòng)，最后打在板運(yùn)動(dòng)，最后打在B B板上板上C.C.若電子是在若電子是在t=3T/8t=3T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向時(shí)刻進(jìn)

30、入的，它可能時(shí)而向B B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A A板運(yùn)動(dòng)，最后打在板運(yùn)動(dòng)，最后打在B B板上板上D.D.若電子是在若電子是在t=T/2t=T/2時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A A板運(yùn)動(dòng)板運(yùn)動(dòng)解析：由圖解析：由圖2 2可知，平行金屬板兩極的電壓大可知，平行金屬板兩極的電壓大小不變，只是正負(fù)變化，故帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)小不變，只是正負(fù)變化，故帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力大小不變，只是方向變化，則中所受的電場(chǎng)力大小不變，只是方向變化，則其加速度也是大小不變，只是方向變化，因此，其加速度也是大小不變，只是方向變化，因此，帶電粒子在電場(chǎng)中時(shí)而作

31、勻加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)而作帶電粒子在電場(chǎng)中時(shí)而作勻加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)而作勻減速運(yùn)動(dòng)。勻減速運(yùn)動(dòng)。1.1.在在0 0T/2T/2內(nèi)作勻加加速運(yùn)動(dòng)；在內(nèi)作勻加加速運(yùn)動(dòng)；在T/2T/2T T內(nèi)作勻減速運(yùn)動(dòng)，完內(nèi)作勻減速運(yùn)動(dòng)，完成一個(gè)周期變化，然后循環(huán)，作出其速度圖象，如圖成一個(gè)周期變化，然后循環(huán)，作出其速度圖象，如圖3 3所示，由所示，由圖可知位移一直為正值，則電子是一直向圖可知位移一直為正值，則電子是一直向B B板運(yùn)動(dòng)，板運(yùn)動(dòng)，A A選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確B B板板上上。如如圖圖4 4. .t t圖圖像像可可知知電電子子必必打打在在以以后后循循環(huán)環(huán)。由由v vT T時(shí)時(shí)刻刻速速度度為為0 08 89 9T T8 81

32、 10 0，即即T TT T向向下下勻勻減減速速到到速速度度為為8 81 1再再過(guò)過(guò)時(shí)時(shí)刻刻速速度度最最大大。T T電電子子向向下下勻勻加加速速，T T8 81 1T T經(jīng)經(jīng)歷歷T T8 87 7T T時(shí)時(shí)刻刻速速度度為為0 0. .8 87 7T T8 83 3T T2 21 10 0，即即T T向向上上勻勻減減速速到到速速度度為為8 83 3再再過(guò)過(guò)T T時(shí)時(shí)刻刻速速度度最最大大。2 21 1T T電電子子向向上上勻勻加加速速，8 83 3T T經(jīng)經(jīng)歷歷2 21 1T T8 81 12 2. .當(dāng)電子從當(dāng)電子從t=3T/8t=3T/8時(shí)刻進(jìn)入，在時(shí)刻進(jìn)入，在3T/83T/8T/2T/2內(nèi)作

33、勻加速運(yùn)動(dòng)；在內(nèi)作勻加速運(yùn)動(dòng)；在T/2T/2T T內(nèi)作勻減速運(yùn)動(dòng)，內(nèi)作勻減速運(yùn)動(dòng)，t=5T/8t=5T/8時(shí)速度為零，然后反向作加速時(shí)速度為零，然后反向作加速運(yùn)動(dòng)；在運(yùn)動(dòng)；在T T3T/23T/2內(nèi)作加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)內(nèi)作加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t=11T/8t=11T/8時(shí)速度又為零，完時(shí)速度又為零，完成一個(gè)周期，然后循環(huán)，作出其速度圖象如圖成一個(gè)周期，然后循環(huán)，作出其速度圖象如圖5 5所示，由圖可知，所示，由圖可知，在在3T/83T/88T/88T/8內(nèi)的位移小于內(nèi)的位移小于9T/89T/811T/811T/8內(nèi)的位移，即電子而向內(nèi)的位移，即電子而向B B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A A板運(yùn)動(dòng)，但總體上向

34、板運(yùn)動(dòng)，但總體上向A A板運(yùn)動(dòng)，最終打不會(huì)打板運(yùn)動(dòng)，最終打不會(huì)打B B板上，板上，C C選項(xiàng)錯(cuò)誤同理，當(dāng)電子從選項(xiàng)錯(cuò)誤同理，當(dāng)電子從T/2T/2時(shí)刻進(jìn)入，一開(kāi)始就反時(shí)刻進(jìn)入，一開(kāi)始就反方向作加速運(yùn)動(dòng)，根本就不可能進(jìn)入極板間，方向作加速運(yùn)動(dòng)，根本就不可能進(jìn)入極板間，D D選項(xiàng)錯(cuò)誤，因此選項(xiàng)錯(cuò)誤，因此本題正確的選項(xiàng)為本題正確的選項(xiàng)為A A、B B。T T T T8 87 7 T T4 43 3 T T8 85 5 T T2 21 1 T T8 83 3 T T4 41 1 T T8 81 12.如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì)，電子如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì)，電子

35、發(fā)射裝置的加速電壓為發(fā)射裝置的加速電壓為U0，電容器板長(zhǎng)和板間距離均為，電容器板長(zhǎng)和板間距離均為L(zhǎng)10 cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是L10 cm，在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢(shì)隨，在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示時(shí)間變化的圖象如圖乙所示(每個(gè)電子穿過(guò)平行板的時(shí)間每個(gè)電子穿過(guò)平行板的時(shí)間都極短，可以認(rèn)為電壓是不變的都極短，可以認(rèn)為電壓是不變的)求：求：(1)(1)在在t t0.06 s0.06 s時(shí)刻，電子打在熒光屏上的何處時(shí)刻，電子打在熒光屏上的何處(2)(2)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有

36、多長(zhǎng)？熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長(zhǎng)？范圍范圍2Y2Ym m=3y=3ym mA對(duì)A對(duì), ,C Cd d, ,4k4kd dS SC C1 1( (多選多選) )如圖如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E E的直流電源的直流電源( (內(nèi)阻不計(jì)內(nèi)阻不計(jì)) )連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略一帶忽略一帶負(fù)電油滴負(fù)電油滴被被固定于固定于電容器中的電容器中的P P點(diǎn)點(diǎn)現(xiàn)將平行板電現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則( () )A.A.平行板電容器的電容將變小平行板電容

37、器的電容將變小B.B.靜電計(jì)指針張角變小靜電計(jì)指針張角變小C.C.帶電油滴的電勢(shì)能將減少帶電油滴的電勢(shì)能將減少D.D.若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開(kāi)，再將下極板向下移若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開(kāi)，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變動(dòng)一小段距離，則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變靜電計(jì)測(cè)電容器兩端電壓，靜電計(jì)測(cè)電容器兩端電壓，U U不變，不變，不變不變q qE E不不變變?；?，但但E E不不變變，F(xiàn) F2 2. .與與電電源源斷斷開(kāi)開(kāi)，d d變變減減小小。q q，E E則則0 0, ,U UU UU U減減小小。a ap pE E. .，U UE E，U U不不變變，d dd

38、dU U分分析析：1 1. .E Ep pp pP Pp pa ap pp pb ba ap pt t圖圖像像如如圖圖復(fù)復(fù)上上一一周周期期的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。v v可可見(jiàn)見(jiàn)4 4s s后后每每一一個(gè)個(gè)T T重重0 0t ta av v4 4s s末末速速度度v v, ,m ma am mg g4 4s s：q qE E2 24 4m m/ /s st ta a2 2s s末末速速度度v v, ,m ma am mg g2 2s s：q qE E- -解解析析：1 1. .0 02 22 21 12 22 22 21 11 11 11 11 12 2如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量

39、如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為為m m0.2kg0.2kg，帶電荷量為，帶電荷量為q q2.02.010106 6C C的小物塊處于靜止的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)狀態(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1.0.1.從從t t0 0時(shí)刻開(kāi)時(shí)刻開(kāi)始，空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變始，空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)化的電場(chǎng)( (取水平向右的方向?yàn)檎较颍∷较蛴业姆较驗(yàn)檎较?，g g10m/s10m/s2 2) )，求：，求：(1)23s(1)23s內(nèi)小物塊的位移大小內(nèi)小物塊的位移大小(2)23s(2)23s內(nèi)電

40、場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功4 47 7m m1 1m m2 24 42 2x x2 21 15 5x x8 8m m, ,2 23 3s s的的位位移移x x1 1) )1 1T T內(nèi)內(nèi)的的位位移移x x1 11 12 23 31 19 9. .8 8J J1 1m m2 24 42 2q qE E- -x x2 21 1q qE E5 5W W則則2 23 3s s內(nèi)內(nèi)W W2 23 31 1. .6 6J Jx x2 21 1q qE Ex x2 21 1q qE EW W2 2) ). .1 1T T電電場(chǎng)場(chǎng)力力做做功功2 21 11 11 11 12 21 11 11

41、 18 81 10 01 12 2 6 6 4 4 2 24 43.3.如圖如圖所示，所示，光滑水平軌道光滑水平軌道與半徑為與半徑為R R的的光滑豎直半圓軌道光滑豎直半圓軌道在在B B點(diǎn)平滑連接在過(guò)圓心點(diǎn)平滑連接在過(guò)圓心O O的水平界面的水平界面MNMN的下方分布有水平向的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為右的勻強(qiáng)電場(chǎng)現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m m、電荷量為、電荷量為q q的的帶正電小球帶正電小球在水平軌道上的在水平軌道上的A A點(diǎn)由靜止釋放點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到，小球運(yùn)動(dòng)到C C點(diǎn)離開(kāi)半圓軌點(diǎn)離開(kāi)半圓軌道后，經(jīng)界面道后，經(jīng)界面MNMN上的上的P P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)(P(P點(diǎn)恰好在點(diǎn)恰好在

42、A A點(diǎn)的正上方，點(diǎn)的正上方，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)到小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)到C C點(diǎn)之前所帶電荷量保持不變，點(diǎn)之前所帶電荷量保持不變，經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)C C點(diǎn)后所帶電荷量立即變?yōu)榱泓c(diǎn)后所帶電荷量立即變?yōu)榱? )已知已知A A、B B兩點(diǎn)間的距離兩點(diǎn)間的距離為為2R2R，重力加速度為，重力加速度為g.g.在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：(1)(1)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E E的大?。坏拇笮?；(2)(2)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速率小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速率( (計(jì)算結(jié)果用根號(hào)表示計(jì)算結(jié)果用根號(hào)表示) )思路：思路：1.A1.A到到C C利用動(dòng)能定理，利用動(dòng)能定理，C C到到P P平

43、拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)2.2.圓周運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)或等效最低點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)或等效最低點(diǎn)v v最大。怎樣求等效最低點(diǎn)？最大。怎樣求等效最低點(diǎn)？mgmg和和qEqE的合力與的合力與v v垂直即與半徑共線時(shí)與圓垂直即與半徑共線時(shí)與圓的交點(diǎn)便是等效最低點(diǎn)，與該點(diǎn)關(guān)于的交點(diǎn)便是等效最低點(diǎn)，與該點(diǎn)關(guān)于圓心對(duì)稱的點(diǎn)為等效最高點(diǎn)。圓心對(duì)稱的點(diǎn)為等效最高點(diǎn)。q qmgmgE Emgmg解以上各式得：qE解以上各式得：qEt tv v,2R,2Rgtgt2 21 1C到P平拋運(yùn)動(dòng)：RC到P平拋運(yùn)動(dòng)：Rmvmv2 21 1mg2Rmg2R- -定理：qE.3R定理：qE.3R解析：1.A到C動(dòng)能解析：1.A到C動(dòng)能c c2

44、 22 2c c(1)(1)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E E的大小；的大??；(2)(2)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速率小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速率( (計(jì)算結(jié)果用根號(hào)表示計(jì)算結(jié)果用根號(hào)表示) )）gR）gR2 22 2（2（2最大速度v最大速度vmvmv2 21 1) )cos45cos45mgR(1mgR(1) )Rsin45Rsin45qE（2RqE（2R從A到D點(diǎn)動(dòng)能定理：從A到D點(diǎn)動(dòng)能定理：. .該點(diǎn)速度最大，為v該點(diǎn)速度最大，為v點(diǎn),點(diǎn),則等效最低點(diǎn)在如圖D則等效最低點(diǎn)在如圖D斜向右下方，斜向右下方，與豎直方向成45與豎直方向成45mg,mg,2 2F F2.mg和qE的合力2.mg和q

45、E的合力D D2 2D D0 00 0D D0 0mgmgqEqEF F45450 045450 0D DD對(duì)。D對(duì)。，直速度變化量大小相等直速度變化量大小相等3.水平速度不變，豎3.水平速度不變，豎2 2BCBCABABx xx xt tt tv vx xt t2.水平方向求時(shí)間：2.水平方向求時(shí)間：3mg.AB錯(cuò)3mg.AB錯(cuò)qEqE, ,BCBCABABy yy y0,0,qEyqEy) )y ymg(ymg(yA到C動(dòng)能定理A到C動(dòng)能定理, ,v vv vv v受力，受力，分析：1.水平方向不分析：1.水平方向不2 21 1BCBCABAB0 02 21 12 22 21 10 0B

46、BA A4.4.在空間中水平面在空間中水平面MNMN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m m的帶電小球由的帶電小球由MNMN上方的上方的A A點(diǎn)以點(diǎn)以一定初速度水平拋一定初速度水平拋出，從出，從B B點(diǎn)進(jìn)入點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，電場(chǎng)，到達(dá)到達(dá)C C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，A A、B B、C C三點(diǎn)在同一直線三點(diǎn)在同一直線上，且上，且ABAB2BC2BC，如圖，如圖所示由此可見(jiàn)所示由此可見(jiàn) ( () )A電場(chǎng)力為電場(chǎng)力為2mgB小球帶正電小球帶正電C小球從小球從A到到B與從與從B到到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D小球從小球從A到到B與從與從B到到C

47、的速度變化量的大小相等的速度變化量的大小相等y y1 1y y2 2x x1 1x x2 2拋運(yùn)動(dòng)求解拋運(yùn)動(dòng)求解或利用平拋運(yùn)動(dòng)及逆平或利用平拋運(yùn)動(dòng)及逆平2 22 2m mv v2 21 1- -有有的的電電勢(shì)勢(shì)能能為為D D. .檢檢驗(yàn)驗(yàn)電電荷荷在在N N點(diǎn)點(diǎn)具具是是N N點(diǎn)點(diǎn)的的2 2倍倍C C. .P P點(diǎn)點(diǎn)電電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度度大大小小2 2q qm mv v- -B B. .N N點(diǎn)點(diǎn)電電勢(shì)勢(shì)為為 電電勢(shì)勢(shì)A A. .N N點(diǎn)點(diǎn)電電勢(shì)勢(shì)高高于于P P點(diǎn)點(diǎn)5.5.在在光滑絕緣水平面的光滑絕緣水平面的P P點(diǎn)正上方點(diǎn)正上方O O點(diǎn)固定了一電荷量為點(diǎn)固定了一電荷量為Q Q的正的正點(diǎn)電荷，在水平面上

48、的點(diǎn)電荷，在水平面上的N N點(diǎn)，由點(diǎn)，由靜止釋放質(zhì)量為靜止釋放質(zhì)量為m m，電荷量為，電荷量為q q的的負(fù)檢驗(yàn)電荷負(fù)檢驗(yàn)電荷，該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過(guò)，該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過(guò)P P點(diǎn)時(shí)速度為點(diǎn)時(shí)速度為v v，圖，圖中中6060，規(guī)定電場(chǎng)中，規(guī)定電場(chǎng)中P P點(diǎn)的電勢(shì)為零點(diǎn)的電勢(shì)為零則在則在Q Q形成的電場(chǎng)中形成的電場(chǎng)中( () ). .C C錯(cuò)錯(cuò)4 4E EE E, ,2 2r rr rc co os sr rr r, ,r rQ QK K3 3. .E ED D錯(cuò)錯(cuò)。, ,m mv v2 21 1q qB B對(duì)對(duì)。E E, ,2 2q qm mv vm mv v2 21 10 0) )q q( (q qU U-

49、 -2 2. .N N到到P P動(dòng)動(dòng)能能定定理理：. .A A錯(cuò)錯(cuò)的的分分布布，分分析析：1 1. .根根據(jù)據(jù)電電場(chǎng)場(chǎng)線線N NP Pp pN NN Np p2 22 2N NP PN N2 2N N2 2N NN NP PN NP P1 10 0V VA A6 6V V 1 10 0V Vt ta a2 21 1d d2 21 1, ,t tv vL L, ,m ma am mg gd d0 0：q q當(dāng)當(dāng)粒粒子子從從B B板板右右側(cè)側(cè)射射出出6 6V Vt ta a2 21 1d d2 21 1, ,t tv vL L, ,m ma ad d0 0q q：m mg g當(dāng)當(dāng)粒粒子子從從A A

50、板板右右側(cè)側(cè)射射出出。為為出出，A A板板必必帶帶正正電電，設(shè)設(shè)2 2. .欲欲使使粒粒子子從從右右側(cè)側(cè)射射2 2. .5 5m m/ /s sv v0 0g gt t2 21 1d d2 21 1L L, ,2 21 1t t電電時(shí)時(shí)：v v解解析析：1 1. .電電容容器器不不帶帶A A1 12 22 22 22 20 02 2A A1 1A A1 12 21 11 11 10 01 1A A1 1A A2 20 06.6.如圖如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)ABAB兩板不帶電，兩板不帶電，B B極板接地，它的極板長(zhǎng)極板接地，它的極板長(zhǎng)l l0.1m

51、0.1m，兩板間距離，兩板間距離d d0.4cm0.4cm，現(xiàn)有一，現(xiàn)有一微粒質(zhì)量微粒質(zhì)量m m2.02.010106 6kgkg，帶電荷量，帶電荷量q q1.01.010108 8C C，以一定，以一定初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用微粒恰好能初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用微粒恰好能落到落到A A板的中點(diǎn)板的中點(diǎn)O O處，取處，取g g10m/s10m/s2 2. .試求：試求：(1)(1)帶電粒子入射初速度帶電粒子入射初速度v v0 0的大?。旱拇笮。?2)(2)現(xiàn)使電容器帶上電荷，使帶電微粒能從平行現(xiàn)使電容器帶上電荷，使帶電微粒能從平行板電容器的右側(cè)射出，則帶電

52、后板電容器的右側(cè)射出，則帶電后A A板的電勢(shì)為多少？板的電勢(shì)為多少？t圖像求解更直觀t圖像求解更直觀- -采用v采用v動(dòng)動(dòng)電場(chǎng)方向勻加速直線運(yùn)電場(chǎng)方向勻加速直線運(yùn)速度方向勻速直線運(yùn)動(dòng)速度方向勻速直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)：動(dòng)：2.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)類(lèi)平拋運(yùn)2.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)類(lèi)平拋運(yùn)能定理求解能定理求解思路：1.加速電場(chǎng)動(dòng)思路：1.加速電場(chǎng)動(dòng)7.7.兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板如圖兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板如圖甲所示，大量電子甲所示，大量電子( (質(zhì)量為質(zhì)量為m m、電荷量為、電荷量為e)e)由由靜止開(kāi)始靜止開(kāi)始，經(jīng)電壓為，經(jīng)電壓為U U0 0的電場(chǎng)加速后，連的電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入兩板之間續(xù)不斷地沿平

53、行板的方向從兩板正中間射入兩板之間當(dāng)兩當(dāng)兩板均不帶電時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為板均不帶電時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為3t3t0 0；當(dāng)在當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為兩板間加如圖乙所示的周期為2t2t0 0、幅值恒為、幅值恒為U U0 0的周期性電壓的周期性電壓時(shí)，時(shí)，恰好恰好能使能使所有電子所有電子均從兩板間通過(guò)均從兩板間通過(guò)( (不計(jì)電子重力不計(jì)電子重力) )問(wèn)：?jiǎn)枺?1)(1)這些電子通過(guò)兩板之間后，這些電子通過(guò)兩板之間后，側(cè)向位移側(cè)向位移( (垂直于射入速度方垂直于射入速度方向上的位移向上的位移) )的最大值和最小值分別是多少？的最大值和最小值分別是多少？(2)(2)側(cè)向位移

54、分別為最大值和最小值的情況下，電子在剛穿出側(cè)向位移分別為最大值和最小值的情況下，電子在剛穿出兩板之間時(shí)的動(dòng)能之比為多少？?jī)砂逯g時(shí)的動(dòng)能之比為多少？0 03 3t t在在極極板板中中運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)間間均均為為的的速速度度相相同同。粒粒子子經(jīng)經(jīng)加加速速后后進(jìn)進(jìn)入入兩兩極極板板t t圖圖像像如如圖圖。豎豎直直方方向向v v偏偏移移最最小小, ,進(jìn)進(jìn)入入t t大大，在在t t0 0時(shí)時(shí)刻刻進(jìn)進(jìn)入入極極板板偏偏移移最最1 1. .當(dāng)當(dāng)電電子子在在t t設(shè)設(shè)板板間間間間距距為為d d。, ,運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)間間均均為為3 3t t解解析析：電電子子在在極極板板中中的的0 00 0m m6 6e eU U4 4t ty y, ,m m6 6e eU U2 2t t2 2d dy y2 2m md dt t3 3e eU Ut tv vt tv v2 21 1b b圖圖中中最最小小側(cè)側(cè)向向位位移移y ym m6 6e eU