《高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)詮釋 第九章第4講 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)詮釋 第九章第4講 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件(14頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第九章:第九章: 電電 場(chǎng)場(chǎng)重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋04典型例題剖析07適時(shí)仿真訓(xùn)練15重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋 跟蹤練習(xí)1 一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)沿豎直方向.兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同的帶正電的粒子a和b,從電容器的P點(diǎn)(如圖)以相同的水平速度射入兩平行板之間.測(cè)得a和b與電容極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1 2.若不計(jì)重力,則a和b的比荷之比是( ) A.1 2 B.1 8 C.2 1 D.4 1 解析 帶正電的粒子a和b在平行板電容器中的勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),粒子與電容極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離s=v0t,豎直位移y= ,故 ,故選項(xiàng)D正確.22212
2、1tmEqatqmEqmyvs20答案 D 跟蹤練習(xí)2 如右圖所示一束帶電粒子(不計(jì)重力),垂直電場(chǎng)線(xiàn)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),試討論在以下情況中,粒子應(yīng)具備什么條件,才能得到相同的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角.(U、d、l保持不變)重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋 (1)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度相同; (2)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的動(dòng)能相同; (3)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的動(dòng)量相同; (4)先由同一加速電場(chǎng)加速后,再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋重點(diǎn)難點(diǎn)詮釋 解析 由帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得: 討論:(1)因?yàn)関0相同,當(dāng)q/m相同,y、tan也相同; (2)因?yàn)橄嗤?,?dāng)q相同,則y、tan也相同; (3)因?yàn)閙v0相同,當(dāng)m、q相同或q
3、/v0相同,則y、tan也相同; (4)設(shè)加速電場(chǎng)的電壓為U由qU= , 有: 可見(jiàn),在(4)的條件下,不論帶電粒子的m、q如何,只要經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)加速,再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),它們飛出的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角度 都是相同的.答案 見(jiàn)解析.2002022tan,221mdvUqlvatmdvUqlaty2021mvUdUlUdUly2tan,42典型例題剖析典型例題剖析 例3 兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板如圖所示,大量電子(質(zhì)量m、電量e)由靜止開(kāi)始,經(jīng)電壓為U0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。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3t0;當(dāng)在兩板間加如圖所示
4、的周期為2t0,幅值恒為U0的周期性電壓時(shí),恰好能使所有電子均從兩板間通過(guò).問(wèn): (1)這些電子通過(guò)兩板之間后,側(cè)向位移(沿垂直于兩板方向上的位移)的最大值和最小值分別是多少? (2)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?典型例題剖析典型例題剖析 解析 畫(huà)出電子在t=0時(shí)和t=t0時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)后垂直于板方向的速度的vt圖象進(jìn)行分析,設(shè)板間距離為d. 有電壓時(shí),板間場(chǎng)強(qiáng) 電子在板間的加速度 (1) t=0時(shí)刻進(jìn)入的電子在兩板間偏轉(zhuǎn)的距離最大,t0時(shí)刻在垂直于極板方向的速度v1=at0= 在t0到2t0的時(shí)間內(nèi),電子在垂直于極板的方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) dUE
5、mdeUmFa00tmdeU典型例題剖析典型例題剖析 3t0時(shí)刻在垂直于極板方向的速度 由圖可知,在0到3t0的時(shí)間內(nèi)電子偏轉(zhuǎn)的距離為 t=t0時(shí)刻進(jìn)入的電子在兩板間偏轉(zhuǎn)的距離最小,電子偏轉(zhuǎn)的距離為 解得 所以mdteUtav000222233)21(2200010101maxdmdteUtvtvtvsy4235 . 121200010101mindmdteUtvtvtvsy006tmeUd meUtdsy00max622meUtdsy00min644典型例題剖析典型例題剖析 (2)由上述得 而 所以,6)(020021meUtmdeUvmeUtmdeUv32)2(020022meUv0202
6、131612/3/21212121000021202220minmaxeUeUeUeUmvmvmvmvEEkk答案 (1) (2)16 13meUtmeUt00006462典型例題剖析典型例題剖析 例4 示波器是一種多功能電學(xué)儀器,可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓波形,它的工作原理可等效成下列情況:如圖甲所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速不計(jì)),經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線(xiàn)射入板中.板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距離為d,在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓,周期為T(mén),前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì),電場(chǎng)全部集中在兩板之間,且分布均勻.在每個(gè)電子通過(guò)極板的極短時(shí)間內(nèi)
7、,電場(chǎng)視作恒定的.在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個(gè)與兩板中心線(xiàn)(圖中虛線(xiàn))垂直的熒光屏,中心線(xiàn)正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交.當(dāng)?shù)谝粋€(gè)電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí),使屏以速度v沿負(fù)x方向運(yùn)動(dòng),每經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后,在一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)它又跳回到初始位置,然后重新做同樣的勻速運(yùn)動(dòng). (已知電子的質(zhì)量為m,帶電量為e,不典型例題剖析典型例題剖析計(jì)電子重力)求: (1)電子進(jìn)入AB板時(shí)的初速度; (2)要使所有的電子都能打在熒光屏上(熒光屏足夠大),圖乙中電壓的最大值U0需滿(mǎn)足什么條件? (3)要使熒光屏上始終顯示一個(gè)完整的波形,熒光屏必須每隔多長(zhǎng)時(shí)間回到初始位置?計(jì)算這個(gè)波形的峰值和長(zhǎng)度,在如圖丙所示的xOy坐標(biāo)
8、系中畫(huà)出這個(gè)波形.典型例題剖析典型例題剖析 解析 (1)電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),據(jù)動(dòng)能定理,有 (2)因?yàn)槊總€(gè)電子在板A、B間運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)均勻、恒定,故電子在板A、B間做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),在兩板之外做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)打在屏上,在板A、B間沿水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng),則有:L=v1t 豎直方向,有 聯(lián)立解得 只要偏轉(zhuǎn)電壓最大時(shí)的電子能飛出極板打在屏上,則所有電子都能打在屏上,所以:meUvmveU11211221mdeuaaty且,2122122mdveuLy 212021202,22LUdUdmdvLeUym典型例題剖析典型例題剖析 (3)要保持一個(gè)完整波形,需要隔一個(gè)周期T時(shí)間回到初始位置,設(shè)某個(gè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示, 有 由相似三角形的性質(zhì),得 則 峰值為 ,波形長(zhǎng)度為x1=vT,波形如右圖所示.LymdveULvv2112tan2,221LLmdveULy聯(lián)立得又知yyLDL2/214)2(dULUDLyvdULUDLym104)2(答案 (3)見(jiàn)解析212012)2(2) 1 (LUdUmeU2.答案適時(shí)仿真訓(xùn)練適時(shí)仿真訓(xùn)練1.答案 C3.答案 (1)2.45103 s時(shí)刻到達(dá)A極 (2)4102 s時(shí)刻 (3)100個(gè)0205)2(22) 1 (vEemv