20xx滬科版高中物理選修（3-1）25《探究電子束在示波管中的運(yùn)動(dòng)》-預(yù)覽頁
【正文】 電粒子的速度變化、經(jīng)歷的位移等． ( 1) 若初速度為零，則： qU ＝12m v2. ( 2) 若初速度不為零，則 qU ＝12m v2－12m v20 . 現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中，經(jīng)常利用帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)原理，利用電場來改變或控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)． 1 ． 對帶電粒子進(jìn)行受力分析，運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析，做功情況分析是選擇規(guī)律進(jìn)行解題的關(guān)鍵． 2 ．選擇解題的方法時(shí)優(yōu)先從功能關(guān)系角度考慮，因?yàn)閼?yīng)用功能關(guān)系列式簡單、方便、不易出錯(cuò)． ( 201 1 角的電場力作用而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)． 2 ． 偏轉(zhuǎn)問題的處理方法 圖 2 － 5 － 4 帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)沿初速度方向和電場線方向進(jìn)行分解 ( 類似于平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法 ) ．如圖 2 － 5 － 4 所示，設(shè)帶電粒子沿中線進(jìn)入板間，忽略電容器的邊緣效應(yīng)． ( 1) 沿初速度方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，滿足 x ＝ v0t . ( 2) 沿電場線方向的分運(yùn)動(dòng)為 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則加速度 a ＝Fm＝qEm＝qUmd. 離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)量 y ＝12at2＝qL2U2 md v20. 離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為 φ ，則： t an φ ＝vyv0＝qL Umd v20. ( 3) v 反向延長線與 v0延長線的交點(diǎn)在L2處． 圖 2 － 5 － 5 證明： ???????????t an φ ＝ vy/ v0＝ y / x又 y ＝qL2U2 md v20t an φ ＝qL Umd v20L ＝ v0tvy＝ at ＝qUmdt ? x ＝L2 由 x ＝L2可知，粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)，就好像是從極板間的L2處沿直線射出似的． ( 2020 ， 等效重力的方向與斜面垂直指向右下方，小球在斜 面上勻速運(yùn)動(dòng)，因要使小球能安全通過圓軌道，在圓軌道的等效“ 最高點(diǎn) ” ( D 點(diǎn) ) 滿足等效重力剛好提供向心力，即有： mg ′＝m v2DR，因 θ ＝ 30176。 佛山高二檢測 ) 電子以初速度 v0沿垂直電場強(qiáng)度方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)增大兩極板間的電壓，但 仍使電子能夠穿過平行金屬板，則電子穿過平行金屬板所需要的時(shí)間 ( ) A ．隨電壓的增大而減小 B ．隨電壓的增大而增大 C ．加大兩板間距離，時(shí)間將減小 D ．與電壓及兩板間距離均無關(guān) 【解析】 電子穿過平行金屬板的時(shí)間 t ＝lv 0，初速度方向垂直于電場方向，所以時(shí)間 t 與電壓及兩板間距離均沒有關(guān)系．正確答案為 D. 【答案】 D 5 ．如圖 2 － 5 － 11 所示，帶負(fù)電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩極板間，距下極板 c m ，兩極板間的電勢差為 300 V ．如果兩極板間電勢差減小到 60 V ，則帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需多長時(shí)間？ 圖 2 － 5 － 11 【解析】 取帶電小球?yàn)檠芯繉ο?，設(shè)它帶的電荷量為q ，則帶電小球受重力 mg 和電場力 qE 的作用． 當(dāng) U1＝ 300 V 時(shí)，小球受力平衡： mg ＝ qU1d ① 當(dāng) U2＝ 60 V 時(shí)，帶電小球向下極板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)： 由 F ＝ ma 知： mg － qU2d＝ ma ② 又 h ＝12at2 ③ 由 ①②③ 得： t ＝2 U 1 h? U 1 － U 2 ? g＝ 2 300 0 .8 10 － 2? 300 － 60 ? 10 s ＝ 4 .5 10 － 2 s . 【答案】 4 . 5 10 － 2 s
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