高三物理一輪復(fù)習(xí)課件--第6章第三節(jié)電容器與電容帶電粒子在電場中的運動-資料下載頁
2025-01-07 13:38本頁面
【正文】 屏的豎直坐標(biāo)軸 y上能觀測到多長的線段？ ( 設(shè)極板間的電場是均勻的，兩板外無電場，熒光屏足夠大 ) 【 思路點撥 】 由于電子經(jīng)過板間的時間極短，遠小于交變電壓的周期，因此，在電子經(jīng)過板間的過程中，可認為板間電壓不變，因此電子在板間的運動可認為是類平拋運動，但不同電壓值對應(yīng)電子不同的偏移量，沿金屬板邊緣射出的電子對應(yīng)屏上線段的最上端和最下端． ? 解題樣板規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！ 電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場的時間為 t＝lv0＝4 10－ 21 . 6 107 s ＝ 2 . 5 10－ 9 s (2 分 ) 而交變電壓的周期 T ＝2πω＝2π100π s ＝ 0 . 0 2 s ，遠遠大于 t，故可以認為進入偏轉(zhuǎn)電場的電子均在當(dāng)時所加電壓形成的勻強電場中運動． (2 分 ) 圖 6－ 3－ 12 縱 向位移d2＝12at2， a ＝Eqm＝Umqdm (2 分 ) 所以電子能夠打在熒光屏上的最大偏轉(zhuǎn)電壓 Um＝md2qt2 ＝md2v20ql2 ＝ 9 1 V (2 分 ) 當(dāng) Um＝ 9 1 V 時， E ＝Umd， y ＝12at2 (2 分 ) 因為 vy＝qUmdmt＝ 4 106 m /s t a n θ ＝vyv0＝ 0 . 2 5 (2 分 ) 偏轉(zhuǎn) 量 Y ＝ (l2 ＋ L ) t a n θ ＝ 5 cm ， (2 分 ) 所以 y 軸上能觀測到的線段長度為 2 Y ＝ 1 0 cm . ( 1 分 ) 【 答案 】 10 cm 【 規(guī)律總結(jié) 】 (1)此題屬于帶電粒子在交變電場中的運動問題，但因粒子在電場中運動時間極短，粒子在電場中運動的過程中可認為電場是不變的． (2)打在屏上最上端和最下端的電子是否是沿金屬板邊緣飛出的電子應(yīng)當(dāng)通過計算做出判斷． 變式訓(xùn)練 3 真空中足夠大的兩個相互平行的金屬板 a和 b之間的距離為 d，兩板之間的電壓 Uab按如圖 6－ 3－ 13所示規(guī)律變化，其變化周期為 t＝ 0時刻，一帶電粒子 (＋ q)僅在該電場的作用下，由 a板從靜止開始向 b板運動，并于 t＝ nT(n為自然數(shù) )時刻，恰好到達 b板．求：若粒子在 t＝ T/6時刻才開始從 a板運動，那 么經(jīng)過同樣時間，它將運 動到離 a板多遠的地方？ 圖 6－ 3－ 13 解析： 設(shè)帶電粒子在勻強電場中的加速度為 a ，前半個周期為加速運動，后半個周期為減速運動，所以 a 、 b 間距離 d ＝ 2 ns ＝ 2 n12a (T2)2 ① 若粒子在 t＝ T /6 時刻開始從 a 板運動，該粒 子向 b 板運動的距離 x1＝ 2 n12a (2 T6)2 在電場力作用下返回 a 板的距離 x 2 ＝ 2 n12a (T6)2 所以該粒子向 b 板運動的位移 x ＝ 2 n [12a (2 T6)2－12a (T6)2] ② 由 ①② 解得： x ＝d3. 答案： d3
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