新課標(biāo)人教版3-1選修三11電荷及其守恒定律2-文庫吧在線文庫
【正文】 線運(yùn)動(dòng) ,速度減為零后將反向運(yùn)動(dòng) .當(dāng) t=T/4時(shí)將帶電粒子從緊鄰 B板處無初速度釋放 ,粒子向 A板運(yùn)動(dòng)的位移最大 ,該過程先勻加速 T/4,然后勻減速 T/4,t=3T/4時(shí)速度減為零 .根據(jù)題意有 : dU mdUqmEqmF ??2121 2THz1025＞,＜16212 4222m a x ???? fdfaatx答案 (1) 109 m/s2 (2) 104 m/s Hz102＞5)3( 4?f題型 4 力電綜合分析 【 例 4】 如圖 13所示 ,兩平行金屬板 A、 B板長 L=8 cm,兩板間 距離 d=8 cm,A板比 B板電勢(shì)高 300 V,一帶正電的粒子帶電量 q=1010 C,質(zhì)量 m=1020 kg,沿電場(chǎng)中心線 OR垂直電場(chǎng)線飛入 電場(chǎng) ,初速度 v0=2 106 m/s,粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過界面 MN、 PS間的無電場(chǎng)區(qū)域后 ,進(jìn)入固定在 O點(diǎn)的點(diǎn)電荷 Q形成 的電場(chǎng)區(qū)域 (設(shè)界面 PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面影響 ), 已知兩界面 MN、 PS相距為 12 cm,O點(diǎn)在中心線上距離界面 PS 9 cm處 ,粒子穿過界面 PS最后垂直打在放置于中心線上的 熒光屏 bc上 .(靜電力常數(shù) k=9 109 N第 4課時(shí) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 考點(diǎn)自清 帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入電場(chǎng) ,帶電粒子將做 運(yùn)動(dòng) .有兩種分析方法 : (1)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析 :α = ,E= ,v2v02=2ad. (2)用功能觀點(diǎn)分析 :粒子只受電場(chǎng)力作用 ,電場(chǎng)力做的功等于 物體動(dòng)能的變化 . 加 (減 )速 mqEdU2022121 mvmvqU ?? (1)如果帶電粒子以初速度 v0垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中 , 不考慮重力時(shí) ,則帶電粒子在電場(chǎng)中將做類平拋運(yùn)動(dòng) ,如圖 1 所示 . 圖 1 (2)類平拋運(yùn)動(dòng)的一般處理方法 :將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿初速 度方向的 運(yùn)動(dòng)和沿電場(chǎng)力方向 運(yùn)動(dòng) . 根據(jù) 的知識(shí)就可解決有關(guān)問題 . 勻速直線 初速度為零的勻加速 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 (3)基本公式 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t= (板長為 l,板間距離為 d,板間電壓為 U) 加速度 離開電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)量 偏轉(zhuǎn)角 示波器是用來觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況 ,其核心部件是 示波管 ,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 ,如圖 2所示 . 0vl??? mqEmFa?? 221 aty???00tan vatvv y?dmqU2022mdvqUl20mdvqUl圖 2 (1)如果在偏轉(zhuǎn)電極 XX′ 和 YY′ 之間都沒有加電壓 ,則電子槍射出的電子沿直線傳播 ,打在熒光屏 ,在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑 . (2)YY′ 上加的是待顯示的 .XX′ 上是機(jī)器自身的鋸齒形電壓 ,叫做 .若所加掃描電壓和信號(hào)電壓的周期相同 ,就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)變化的圖象 . 中心 信號(hào)電壓 掃描電壓 熱點(diǎn)聚焦 ,綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí) ,分析 方法和力學(xué)的分析方法基本相同 :先分析受力情況 ,再分析運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程 (平衡、加速、減速 。m 2/C2) 圖 13 (1)求粒子穿過界面 MN時(shí)偏離中心線 OR的距離多遠(yuǎn) ? (2)試在圖上粗略畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡 . (3)確定點(diǎn)電荷 Q的電性并求其電量的大小 . 解析 (1)設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出的側(cè)向位移為 h,穿過界面 PS時(shí)偏離中心線 OR的距離為 Y,則側(cè)向位移 ① (2)第一段是拋物線 ,第二段必須是直線 ,第三段是圓弧 ,軌跡如下圖所示 . ② 102 2 22 0 601 1 0 3 0 0 0 . 0 8( ) ( ) m 0 . 0 3 m 3 c m22 2 1 0 0 . 0 8 2 1 0q U Lh a tm d v???? ? ? ? ? ?? ? ?(3)帶負(fù)電 ,帶電粒子在離開電場(chǎng)后將做勻速直線運(yùn)動(dòng) ,由相似三角形知識(shí)得 : 得 Y=4h=12 cm ③ 設(shè)帶電粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度為 vy,則水平方向速度 vx=v0=2 106 m/s ④ 電場(chǎng)方向速度 vy=at= = 106 m/s ⑤ 粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)速度 v= = 106 m/s ⑥ 設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為 θ ,則 ⑦ 1244??Yh0mdvqUL220 yvv ??37,43t a n ??? ??xyvv因?yàn)閹щ娏Ｗ哟┻^界面 PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏 bc上 ,所以該帶電粒子在穿過界面 PS后將繞點(diǎn)電荷 Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ,其半徑與速度方向垂直 ,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 ,r= = m ⑧ 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知 ⑨ 代入數(shù)據(jù)解得 Q= 108 C ⑩ 答案 (1)3 cm (2)見解析圖 (3)帶負(fù)電 108 C 【 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 】 本題共 22分 .其中①②式各 4分 ,③④⑤⑥⑨⑩式各 2分 ,⑦⑧ 式各 1分 . ?cosYrmvrkQq 22 ?【 名師導(dǎo)析 】 帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一類問題 ,是近幾年高考中考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一 .尤其是在力、電綜合試題中 ,多把電場(chǎng)與牛頓定律、動(dòng)能定理、功能關(guān)系、運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)、電路知識(shí)等巧妙地綜合起來 ,考查學(xué)生對(duì)這些基本知識(shí)、基本規(guī)律
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1