高考物理二輪復(fù)習(xí)課件第一階段專題三第1講帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)(編輯修改稿)
2025-02-04 13:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 校二模 ) 直流電源的路端電壓 U ＝ 182 V ，金屬板 AB 、 CD 、 EF 、 GH 相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點(diǎn) a 、 b 、 c 、 d 連接。變阻器上 ab 、 bc 、 cd 段電阻之比為 1 ∶ 2 ∶ 3 。孔 O1正對 B 和 E ，孔 O2正對 D 和 G 。邊緣F 、 H 正對。一個(gè)電子以初速度 v0＝ 4 106 m /s 沿 AB 方向從 A點(diǎn)進(jìn)入電場，恰好穿過孔 O1和 O2后，從 H 點(diǎn)離開電場。金屬板間的距離 L1＝ 2 c m ， L2＝ 4 c m ， L3＝ 6 c m ，電子質(zhì)量 me＝ 10－ 31 k g ，電荷量 q ＝ 10－ 19C 。正對的兩平行板間可視為勻強(qiáng)電場，求： 返回 (1)各相對兩板間的電場強(qiáng)度； (2)電子離開 H點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能； (3)四塊金屬板的總長度 (AB＋ CD＋ EF＋ GH)。 圖 3－ 1－ 2 返回 [ 破題關(guān)鍵點(diǎn) ] ( 1) 各相鄰金屬板間的電壓與變阻器上各段電阻阻值的大小關(guān)系。 ( 2) 電子在金屬板間做什么規(guī)律的運(yùn)動(dòng)？ ( 3) 四塊金屬板的總長度與電子水平位移間的大小關(guān)系。 返回 [ 解析 ] ( 1 ) 三對正對極板間電壓之比 U1∶ U2∶ U3＝ Rab∶Rbc∶ Rcd＝ 1 ∶ 2 ∶ 3 板間距離之比 L1∶ L2∶ L3＝ 1 ∶ 2 ∶ 3 故三個(gè)電場電場強(qiáng)度相等 E ＝UL1＋ L2＋ L3＝ 1 N/C ( 2) 根據(jù)動(dòng)能定理 qU ＝12mev2－12mev 20 電子離開 H 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 Ek＝12mev 20＋ qU ＝ 10－ 17 J 返回 (3) 由于板間電場強(qiáng)度相等，則電子在豎直方向所受電場力不變，加速度恒定，可知電子做類平拋運(yùn)動(dòng)： 豎直方向： L1＋ L2＋ L3＝12qEmet2 水平方向： x ＝ v0t 消去 t 解得 x ＝ m 四塊金屬板的總長度 AB ＋ CD ＋ EF ＋ GH ＝ 2 x ＝ m [ 答案 ] ( 1) 均為 1 51 6. 6 7 N /C ( 2) 3. 64 10 － 17 J ( 3) 0. 24 m 返回 一、基礎(chǔ)知識要記牢 1 ． 加速 ( 1) 勻強(qiáng)電場中， v0與 E 平行時(shí)，可用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。 ( 2) 非勻強(qiáng)電場中，用功能關(guān)系求解 qU ＝12m v2－12m v 20。 2 ． 偏轉(zhuǎn) 在勻強(qiáng)電場中，當(dāng) v0與 E 方向垂直時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)。 返回 (1) 沿 v0方向的勻速直線運(yùn)動(dòng) x ＝ v0t 。 (2) 垂直于 v0方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 加速度 a ＝qEm＝qUmd 偏轉(zhuǎn)位移： y ＝12at
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