學(xué)案4電學(xué)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)(編輯修改稿)
2025-06-16 01:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2），與電場(chǎng)力方向相同， 隨著速度繼續(xù)增大，洛倫茲力增 大，彈力、摩擦力增大，小球 下滑的加速度減小，做加速度 減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)摩擦力與 重力平衡時(shí)，加速度為零，速 度達(dá)到最大，以后小球勻速下滑 .所以正確的速度圖象為 C項(xiàng)， A、 B、 D錯(cuò)誤 . 答案 ABD 類型四 交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng) 例 4 （ 2021山東卷 25）如圖 7甲所示，建立 Oxy坐標(biāo)系 .兩平行極板 P、 Q垂直于 y軸且關(guān)于 x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為 l，在第一、四象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于 Oxy平面向里 .位于極板左側(cè)的粒子源沿 x軸向右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為 +q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子 .在 0~3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極板邊緣的影響） . 圖 7 已知 t=0時(shí)刻進(jìn)入兩極板間的帶電粒子恰好在 t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng) .上述 m、 q、 l、 t0、 B為已知量 .（不考慮粒子間相互影響及返回極板間的情況） （ 1）求電壓 U0的大小 . （ 2）求 t0時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 . （ 3）何時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短？求此最短時(shí)間 . 21解析 （ 1） t=0時(shí)刻進(jìn)入兩極板間的帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)， t0時(shí)刻剛好從極板邊緣射出，在 y軸負(fù)方向偏移的距離為 l,則有 E= ① qE=ma ② l= at02 ③ 聯(lián)立①②③式，解得兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為 U0= ④ lU0212121202qtml（ 2） t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子，前 t0時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后 t0時(shí)間兩板間沒有電場(chǎng)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng) . 帶電粒子沿 x軸方向的分速度大小為 v0= ⑤ 帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)沿 y軸負(fù)方向的分速度大小為 vy=a t0 ⑥ 帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小為 v= ⑦ 設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 R，則有 qvB=m ⑧ 2121210tl21220 yvv ?Rv2聯(lián)立③⑤⑥⑦⑧式解得 R= ⑨ 025qBtml（ 3） 2t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短 .帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)沿 y軸正方向的分速度為 vy′=at0 ⑩ 設(shè)帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與 y軸正方向的夾角為 ，則 tan = 聯(lián)立③⑤⑩式解得 = ??yvv?0?4π帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圓弧所對(duì)的圓心角 2 = ,所求最短時(shí)間為 tmin= T 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為 T= 聯(lián)立 式得 tmin= ?2π241qBmπ2qBm2π答案 （ 1） U0= （ 2） （ 3） 2t0時(shí)刻進(jìn)入兩極板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，最短時(shí)間為 202qtml025qBtmlqBm2π ,有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置 ,其工作原理如圖 8（ a） 所示 ,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上 ,中間放置一個(gè)絕緣重球 .小車向右做直線運(yùn)動(dòng)的過程中 ,電流表示數(shù)如圖 （ b） 所示 ,下列判斷正確的是 （ ） 圖 8 0到 t1時(shí)間內(nèi) ,小車可能做勻速直線運(yùn)動(dòng) t1到 t2時(shí)間內(nèi) ,小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) t2到
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1