【正文】
場強 B = 0 的時間間隔 Δ t = 2 t1, 故電荷從 t = 0 時刻開始做周期性運動 , 其運動軌跡如圖所示 . t =4π5 10- 5 s 時刻電荷與 O 點的水平距離: Δ d = 2( r1- r2) = 4 c m (4 分 ) 本課時欄目開關(guān) 知識方法聚焦 熱點題型例析 讀題 審題 解題 讀題 審題 解題 第 1課時 ( 3) 電荷從第一次通過 MN 開始 , 其運動的周期為 T =4π5 10- 5 s 根據(jù)電荷的運動情況可知 , 電荷到達擋板前運動的完整周期數(shù)為15 個 , 電荷沿 ON 運動的水平位移: s = 15Δ d = 60 c m (2 分 ) 故最后 8 c m 的距離如圖所示 ,有: r1+ r1c os α = d - s 本課時欄目開關(guān) 知識方法聚焦 熱點題型例析 讀題 審題 解題 讀題 審題 解題 第 1課時 解得 c os α = , 則 α = 5 3176。 (4 分 ) 故電荷運動的總時間為 t 總 = t 1 + 15 T +12T 1 -53176。360176。T 1 = 10- 4 s (4 分 ) 答案 ( 1) 7. 2 10 3 N /C ( 2) 4 c m ( 3) 3. 86 10 - 4 s 本課時欄目開關(guān) 知識方法聚焦 熱點題型例析 讀題 審題 解題 讀題 審題 解題 第 1課時 【 點睛之筆 】 電場或磁場的周期性變化將會使帶電粒子在場內(nèi)的運動具有周期性 , 因此分析帶電粒子一個周期內(nèi)的運動 , 畫出運動軌跡 ,是解決此類問題的關(guān)鍵 . 本課時欄目開關(guān) 知識方法聚焦 熱點題型例析 讀題 審題 解題 讀題 審題 解題 第 1課時 (16 分 ) 如圖 9 甲所示 , A 、 B 為兩塊平行金屬板 , 板中央均有小孔 , M 、 N 是兩塊與 B 板垂直的平行金屬板 , 與 M 和 N 板等距離的中間軸線 ( 圖中虛線 ) 通過 O 孔 . M 、 N 板長 L = 2 10- 2 m ,板間距離 d = 4 10- 3 m, 兩板間所加電壓 U0= 2 0 V , 在兩板間形成勻強電場 . 一束電子以初動能 E0= 120 e V , 從 A 板上的小孔 O 不斷垂直于板射入 A 、 B 之間 , 現(xiàn)在 A 、 B 兩板間加一個如圖乙所示的作周期性變化的電壓 U , 在 t = 0 到 t = 2 s 時間內(nèi) A 板電勢高于 B板電勢 , 則從 t = 0 到 t = 4 s 的時間內(nèi): 圖 9 本課時欄目開關(guān) 知識方法聚焦 熱點題型例析 讀題 審題 解題 讀題 審題 解題 第 1課時 ( 1) 在一個周期中 , 哪段時間內(nèi)從小孔 O 射入的電子可以從 B 板小孔射出? ( 2) 在一個周期中 , 哪段時間內(nèi)從小孔 O 射入的電子能從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)射出? ( A 、 B 兩板距離很近 , 認為電子穿過 A 、 B 板所用的時間很短 , 可以不計 ) 解析 ( 1) 設(shè)時刻 t 1 , A 、 B 兩板間電壓 為 U 1 時 , 電子到 B 孔速度恰為零 , 由- eU 1 = 0 - E 0 得 U 1 = 120 V (3 分 ) 由t 1120=1200, 得 t 1 = s (3 分 ) 同理可得 t 2 = s, 故 0 ~ s 及 ~ 4 s 時間內(nèi)從小孔 O 射入的電子可以從 B 板小孔射出 (2 分 ) 本課時欄目開關(guān) 知識方法聚焦 熱點題型例析 讀題 審題 解題 讀題 審題 解題 第 1課時 (2) 設(shè)電子從 B 孔射出的速度大小為 v , 動能為 Ek, 在 M 、 N 兩板間運動時間為 t0有 t0=Lv, a =eU0md y =12at 20=eU0L22 md v2 =eU0L24 dEk≤d2 (2 分 ) 解得 : Ek≥ 250 e V (1 分 ) 設(shè)時刻 t3, A 、 B 兩板間電壓為 U2, 對粒子在兩板間運動有: Ek=- eU2+ E0, 故 120 e V - eU2≥ 250 e V 所以 U2≤ - 130 V (2 分 ) 從 2 s 開始經(jīng) Δ t , A 、 B 兩板間電壓大小為 130 V , Δ t130=1200,Δ t =1320 s = s (1 分 ) 所以 t3= 2 + Δ t = s , 同理可得 t4= 4 - Δ t = s (1 分 ) 本課時欄目開關(guān) 知識方法聚焦 熱點題型例析 讀題 審題 解題 讀題 審題 解題 第 1課時 故如圖所示陰影部分 , 在 s ~ s 時間內(nèi) , 從小孔 O 射入的電子能從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)射出 . (1 分 ) 答案 ( 1) 0 ~ s 及 ~ 4 s ( 2 ) 2 .6 5 ~ 3 .3 5 s 本課時欄目開關(guān) 知識方法聚焦 熱點題型例析 讀題 審題 解題