高二物理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)通用版知識(shí)點(diǎn)分析

1、高二物理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)通用版【本講主要內(nèi)容】帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)帶電粒子加速，力的角度分析： 能的角度分析J只非勻強(qiáng)電場(chǎng)中能從能的角度分析:(:二:J帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 運(yùn)動(dòng) 電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)示波管【知識(shí)掌握】【知識(shí)點(diǎn)精析】小球以水平速度v0拋出分析受力、加速度、運(yùn)動(dòng)、位移、速度、偏轉(zhuǎn)角度。Fx =0F1Fy =mgax =0 a，3y =g運(yùn)動(dòng);水平：勻速直線(xiàn) 、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(diǎn)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(yùn)動(dòng)、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(qiáng)電場(chǎng)只能2qU0 ,從能角度分析。ax aay=0qUmdX：勻速初速為零勻加速類(lèi)平拋VxvvyV0史t m

3、dVy tg r ; v0qUtmdv0lt =v0分析過(guò)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(wú)關(guān)。lU2dU0求yqUl22mdv2x0. 一一X0 =l ,好象從板長(zhǎng)中點(diǎn)射出。T=tg1=X0 LX0qUl2 mdv01l+L2-1l2y=qUl ll .2)”示波管:=0電子束直進(jìn)亮點(diǎn)在OUxUy上板電勢(shì)高于下板亮點(diǎn)下板電勢(shì)高于上板亮點(diǎn)在O點(diǎn)之上在O點(diǎn)之下Ux=0Uy(t) y =qimv2d(L 2 Um sin t（亮點(diǎn)

4、上下簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), 成豎直亮線(xiàn)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(dá)發(fā)光=0 Uy工作過(guò)程Uy=0 Ux(t) tt30-11 向左勻速ti時(shí)Ux =0亮點(diǎn)突然回至U O點(diǎn)tl t2重復(fù)上述Jx、Uy同時(shí)加，形成【解題方法指導(dǎo)I例1.如圖所示，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中有 A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和a粒子分別從A點(diǎn)由靜 止釋放，到達(dá) B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？ （ a粒子帶Q個(gè)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(chǎng)中所能達(dá)到的最大位移ho （設(shè)dh）【綜合測(cè)試】.兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，

5、不同帶電粒子都以垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向飛入該勻強(qiáng)電場(chǎng) （不計(jì)重力），要使這些粒子經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)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(dòng)能和相同的荷質(zhì)比B.有相同的動(dòng)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(gè)初動(dòng)能為Ek的電子，垂直電場(chǎng)線(xiàn)飛入平行板電容器中，飛出電容器的動(dòng)能為 2Ek , TOC o 1-5 h z 如果此電子的初速度增到原來(lái)的2倍，則當(dāng)它飛出電容器時(shí)的動(dòng)能變?yōu)椋ǎ〢. 4EkB. 8EkC. 4.5EkD. 4.25Ek.幾種不同的離子都由靜止開(kāi)始經(jīng)同一電場(chǎng)加速后，垂直電場(chǎng)方向射入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知它們?cè)陔妶?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)時(shí)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(xiàn)變化的電場(chǎng)，位于電場(chǎng)中A點(diǎn)的電子在t=0時(shí)速度為零，在t=1s時(shí)，電子離開(kāi)A的距離大小為s,那么在t=2s,電子處在（）A. A點(diǎn)B. A點(diǎn)左方1s處C. A點(diǎn)右方2s處D. A點(diǎn)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(guò)閉合的開(kāi)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(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，若不計(jì)空氣 阻力，到達(dá)b孔時(shí)速度為零再返回?，F(xiàn)要使帶電質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)b孔，則可行的方法是（）A.保持S閉合，

7、將A板適當(dāng)上移B.保持S閉合，將B板適當(dāng)下移C.先斷開(kāi)S,再將A板適當(dāng)上移D.先斷開(kāi)S,再將B板適當(dāng)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(chǎng)力作用下，以恒定的速率V0沿同一圓弧從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，粒子的速度方向轉(zhuǎn)過(guò) e角，設(shè)AB弧長(zhǎng)為s,則B處的電場(chǎng) 強(qiáng)度的大小為 , A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)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(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高,這時(shí)兩板中間原來(lái)靜止的電子在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)中不與極板發(fā)生碰撞，則下列說(shuō)法正確的是（不計(jì)電子重力）（）A.電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向 B板運(yùn)動(dòng)，再返回 A板做周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng).電子一直向A板運(yùn)動(dòng)

8、C.電子一直向B板運(yùn)動(dòng)D.電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后向 A板運(yùn)動(dòng)，再返回B板做來(lái)回的周期性運(yùn)動(dòng).如圖所示，有一電子（電荷量為 e）經(jīng)電壓Uo加速后，進(jìn)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(chǎng)方向射入，且正好能穿過(guò)電場(chǎng)，求：（1）金屬板AB的長(zhǎng)度；（2）電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)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(diǎn)處放置一個(gè)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(gè)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(jì)電子的重力）達(dá)標(biāo)測(cè)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(shuō)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(lái)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(xiàng)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(xiàn)進(jìn)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(yùn)動(dòng)是類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是初速 TOC o 1-5 h z 度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)知，前后兩段相等時(shí)間內(nèi)豎直方向上的位移之比為1:3,電場(chǎng)力做功之比也為 1: 3,又因?yàn)殡妶?chǎng)力做的總功為 也，所以在前上時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力22對(duì)粒子做的功為qU , A錯(cuò)；在后t時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為 幽， B對(duì)，在粒子下828落前d和后d的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功相等，故C、D錯(cuò)。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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力 做功導(dǎo)致電勢(shì)能的改變。水平方向勻速，則運(yùn)動(dòng)時(shí)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(chǎng)力做功 W -qE y -q U -qUL-= 當(dāng)二 d 2dmv0 2md v0由功能原理得電勢(shì)能減少了q2U2L22md2v222 2答案:q U L一 2 22md v0.解析：（1） v

12、A =vBcos301由動(dòng)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?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)它帶電荷量為q。帶電小球受重力 mg和向上的電場(chǎng)力qE的作用。U1當(dāng)U1 =300V時(shí)，小球平衡：mg=qd當(dāng)U2 =60V時(shí)，重力大于電場(chǎng)力，帶電小球向下板做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(guò)程重力勢(shì)能的減少等于電勢(shì)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(shí)速度為零。以后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，電子一直向B板運(yùn)動(dòng)。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(dòng)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(lái)的電子，奔向 B板的運(yùn)動(dòng)軌跡類(lèi)似拋體運(yùn)動(dòng)，其中邊沿部分為 平行于A(yíng)板方