新課標(biāo)人教版3-1選修三19帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5-免費(fèi)閱讀
【正文】 本題在求解過(guò)程中利用了υ－ t 圖像以及將 ABU － t圖像轉(zhuǎn)換為 EF － t圖像，圖像法比較直觀，一目了然，這樣對(duì)求解本題既方便又快捷。 要使粒子能全部打到靶ＭＮ 上，必須使最大偏移 2max dd ?下，即 2165 20 dmdTqU ? ，解得：220 58qTmdU ?。若進(jìn)入交變電場(chǎng)的時(shí)刻在 4T 以前，那么從進(jìn)入到 2T 的時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力的沖量大于從 2T到Ｔ的時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力的沖量，這樣Ｔ時(shí)刻速度不為零，方向向下，所以粒子在垂直于極板方向上 也一直向下運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在Ａ、Ｂ板上加上如圖（ b）所示的方波形的電壓Ｕ AB，電壓的正向值為Ｕ 0，反向值為 20U ，且每隔 2T 換向一次，現(xiàn)有質(zhì)量為 m的帶正電且電量為 q的連續(xù)粒子束從ＡＢ左邊緣的中點(diǎn)Ｏ以平行金屬板的方向ＯＯ /射入。（３）選擇最佳解題途徑。然后小物體又沿ＣＢ管壁向上作初速為零的勻加 速運(yùn)動(dòng)，直至Ｂ以一定的速度與Ｂ處的管壁相碰撞，碰撞后以原速率沿ＢＡ管壁向下作勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零。 帶電微粒同時(shí)受重力和電場(chǎng)力（恒力）作用時(shí)，是把重力與電場(chǎng)力合成一個(gè)恒力總起來(lái)考慮還是分別考慮重力和電場(chǎng)力的作用，需要具體問題具體分析，靈活運(yùn)用。對(duì)小球在Ｂ點(diǎn)時(shí)受力分析如右圖所示，由于小球是在勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力 場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其等效重力加速度（復(fù)合場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)） g/＝?cosg，小球的運(yùn)動(dòng)類比為一單擺，Ｂ點(diǎn)為振動(dòng)的平衡位置，豎直位置為最大位移處，由對(duì)稱性即 可得出結(jié)論：當(dāng)懸線與豎直線的夾角 ?? 2? 。由于帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的電場(chǎng)力，產(chǎn)生的加速度以及 有關(guān)速度、能量都可能出現(xiàn)周期性的變化，所以在解答這類問題時(shí)，應(yīng)重視以下幾點(diǎn)：（１）善于借助圖像來(lái)描述粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，從而直觀展示其物理過(guò)程。研究時(shí)，主要可以從帶電粒子的受力產(chǎn)生加速度及能量轉(zhuǎn)化兩條線索展開。（４）利用物理規(guī)律或其它解題手段（如圖線等）找出物理量間的關(guān)系，建立方程組。（４）圖像法 一、類比與等效 電場(chǎng)力和重力都是恒力，在電場(chǎng)力作用下 的運(yùn)動(dòng)可與重力作用下的運(yùn)動(dòng)類比。設(shè)帶電體 P 在Ｏ點(diǎn)的動(dòng)能為Ｅ １ ，到達(dá)Ｍ點(diǎn)的動(dòng)能為Ｅ ２ ，到達(dá)Ｏ ／ 點(diǎn)的動(dòng)能為Ｅ３ 。開始時(shí)，物體從Ａ點(diǎn)由靜止開始沿管壁運(yùn)動(dòng)，它受到四個(gè)力的作用，垂直于管壁方向受力平衡，沿管壁方向受到的合力沿ＡＢ管壁向上。 所以電場(chǎng)力做正功： ?sinqElWE ? 重力做負(fù)功：?sinmglWG ?? 摩擦力恒定為： ?? c o s)( mgqEF f ?? 整個(gè)過(guò)程中摩擦力始終做負(fù)功， 設(shè)小物體運(yùn)動(dòng)的總路程為Ｓ 則 整 個(gè) 過(guò) 程 中 摩 擦 力 做 的 總 功 為?? c o s)( mgqESW f ??? 根據(jù)動(dòng)能定理得： 0??? fGE WWW 即0c o s)(s i ns i n ???? ???? mgqESm g lq E l 整理得： ??? c o s)(s i n)
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