2017年高考一轮 7.5《带电粒子在电场中的运动》ppt课件

2017年高考一轮 7.5《带电粒子在电场中的运动》ppt课件内容摘要：

1、课标版 物理 第 5讲 带电粒子在电场中的运动 一、带电粒子在电场中的加速 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场 ,受到的电场力与运动方向 在同一直线上 ,做 运动。 粒子动能的变化量等于电场力做的功 (电场可以是匀强或非匀强电场 )。 (1)若粒子的初速度为零 ,则 v=。 (2)若粒子的初速度不为零 ,则 m = v=。 1 2材研读 匀变速直线 自测 1 如图所示 ,在匀强电场 一带电粒子 向相同 ,则带电粒子 将 ( ) 答案 C 在匀强电场 带电粒子所受电场力为恒力。 带负电粒子受 到与运动方向相反的恒定的电场力作用 ,产生与运动方向相反的恒定的加 速度 ,因此 ,带负电粒子在 2、开始运动后 ,将沿电场线方向做匀减速直线运 动。 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 受到的电场力 与初速度方向垂直 ,做匀变速曲线运动 (类平抛运动 )如图所示。 (1)沿初速度方向为。 运动时间 :t=。 0(2)沿电场力方向为初速度为零的 运动。 a= = =。 离开电场时的偏移量 :y=。 离开电场时的偏转角 := =。 自测 2 (多选 )如图所示 ,带电荷量相等、质量不同的带电粒子 a和 平行板 、 都 恰好能从 不计重力作用 ,则 ( ) 2020 答案 据 y= 分析可知 ,选项 又根据动能定 理 ,得 k0+项 2202 如图所示 ,一个电子以 4106 m/点 飞进匀 3、强电场 ,并且从另一端 50角方向飞出 ,那 么 ,A、 (电子的质量为 0答案 解析 带电粒子在水平方向做匀速直线运动 ,故水平分速度依然为 B 点的速度 ,由动能定理有 m - m ,得 =。 122波管 示波管由 、 和 组成 ,管内抽成真空 ,如图所示。 X和 间都没有加电压 ,那电子枪射出的电子沿直 线传播 ,打在荧光屏 ,在那里产生一个亮斑。 电子枪 偏转电极 荧光屏 中心 加的是待显示的 ,是仪器自身产生的锯齿形 电压 ,叫做扫描电压。 若所加扫描电压和信号电压的周期相同 ,就可以在荧 光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图像。 自测 4 (多选 )示波管是示波器的核心部件 , 4、它由电子枪、偏转电极和荧光 屏组成 ,如图所示。 如果在荧光屏上 那么示波管中的 ( ) 信号电压 应带正电 应带正电 应带正电 应带正电 答案 据亮斑的位置 ,电子水平方向偏向 X,竖直方向偏向 Y,电子 受到电场力作用发生偏转 ,因此极板 X、极板 考点一 带电体在电场中的平衡和变速直线运动 (1)基本粒子 :如电子、质子、 粒子、离子等除有说明或有明确暗示以外 , 一般都不考虑重力 (但并不忽略质量 )。 (2)带电小物体 :如液滴、油滴、尘埃、小球等 ,除有说明或有明确暗示以 外 ,一般都不能忽略重力。 解题步骤 :选取研究对象 ,进行受力分析 ,注意电场力的方向。 由平 衡条件列方程求解 5、。 可用运动学公式和牛顿第二定律求解或从功能角度用动能定理或能量守恒定律求解。 考点突破 典例 1 (2015课标 ,14,6分 )如图 ,两平行的带电金属板水平放置。 若在两 板中间 微粒恰好保持静止状态。 现将两板绕 过 垂直于纸面 )逆时针旋转 45,再由 该微粒将 ( ) 答案 D 最初带电微粒处于静止状态 ,受力如图 (1),Eq=两板绕过 5时 ,带电微粒的受力如图 (2),其合力指向左下方 ,故 微粒从静止开始向左下方做匀加速运动 ,选项 1 (2014安徽理综 ,22,14分 )如图所示 ,充电后的平行板电容器水平放置 , 电容为 C,极板间距离为 d,上极板正中有一小孔。 质量为 6、 m、电荷量为 +小球从小孔正上方高 穿过小孔到达下极板处速度恰 为零 (空气阻力忽略不计 ,极板间电场可视为匀强电场 ,重力加速度为 g)。 求 : (1)小球到达小孔处的速度 ; (2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量 ; (3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。 答案 (1) (2) C (3) 解析 (1)由 v= (2)在极板间带电小球受重力和电场力作用 ,有 E= 由 U=Q=C (3)由题得 h= g 、 0=t=t1+2mg h g h dqh t= 带电粒子在电场中的偏转 (1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射 出时的偏转角度总是相同的。 证 7、明 :由 m 及 = ,得 =。 (2)粒子经电场偏转后 ,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点 子水平位移的中点 ,即。 1220v 当讨论带电粒子的末速度 有 : m ,其中 y,指初、末位置间的电势差。 当带电粒子在匀强电场中的初速度与电场方向不垂直 (也不共线 )时 ,带电 粒子在电场中做类斜抛运动 ,此时要类比斜抛运动规律求解。 11220 (2015黑龙江二模 )如图所示 ,真空中水平放置的两个相同极板 长为 L,相距 d,足够大的竖直屏与两板右侧相距 b。 在两板间加上可调偏转 电压 一束质量为 m、带电荷量为 +不计重力 )从两板左侧中点 (1)证明粒子飞出电场后的速度方向 8、的反向延长线交于两板间的中心 (2)求两板间所加偏转电压 范围 ; (3)求粒子可能到达屏上区域的长度。 答案 见解析 解析 (1)设粒子在运动过程中的加速度大小为 a,离开偏转电场时偏转距 离为 y,沿电场方向的速度为 度偏转角为 ,其反向延长线通过 与板右端的水平距离为 x, 则有 y= =vy=at = = , 联立可得 x= 即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心 (2)由题知 a= E= 解得 y= 1002 y= 时 , 则两板间所加电压的范围为 - (3)当 y= 时 ,粒子到达屏上时竖直方向偏移的距离最大 , 设其大小为 则 y0=y+b 又 = = , 解得 9、: 故粒子在屏上可能到达的区域的长度为 2 22d 2 )2L 2 )d L (2015天津理综 ,7,6分 )(多选 )如图所示 ,氕核、氘核、氚核三种粒子从 同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场 后进入电场线竖 直向下的匀强电场 最后打在屏上。 整个装置处于真空中 ,不计 粒子重力及其相互作用 ,那么 ( ) 2对三种粒子做功一样多 答案 粒子离开电场 v,由动能定理得 v= ,在电场 y= 2q=vt,= ,联立以上方程得 y= , =。 所以 ,在电场 = ,三种粒子电荷量 相等 ,做功相等 ,为在电场 y和 与 q、 故它们通 过同一轨迹打到屏上同一点 ,全程应用动能定理 ,设打到屏上 的速度为 v,则 得 v2= ( ),所以氕核打到屏 1 112故 加速电场中所用时间 ,通过偏转电 场到达屏所用时间 =(L+L) ,所以总时间 t=t1+氚核运动 时间最长 , 11112 (2015安徽理综 ,23,16分 )在 有沿 场强大小为 E(图中未画出 )。