第2章學案8-資料下載頁
2024-11-20 01:43本頁面
【導讀】勻減速直線運動：帶電粒子受到的合外力與其初速度方向反向.力和加速度方法——牛頓運動定律、勻變速直線運動公式.功和能方法——動能定理；例1 如圖1所示，水平放置的A、B兩平行板相距h，上板A帶正電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球在B板下方距離B板為H處，以初速度v0豎直向上運動，從B板小孔進入板間電場.解析 帶電小球在電場外只受重力的作用做勻減速直線運動，在電場中受重力和電場力作用做勻減速直線運動.帶電粒子在電場中做類平拋運動涉及帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)的運動規(guī)律，利用運動的合成與分解把曲線運動轉(zhuǎn)換為直線運動研究，涉及運動學公式、牛頓運動定律、動能定理、功能關(guān)系的綜合應(yīng)用.，從F處釋放一個無初速度的電子向B板方向運動，指出下列對電子運動的描述中哪句是錯誤的( )
【正文】 解析 粒子的質(zhì)量和電量相同，、b兩粒子在豎直方向上的位移相等，根據(jù)y＝at2知，a、b運動的時間相等，＝tb＞tc，又xa＜xb＝xc，因為垂直電場方向上做勻速直線運動，所以vc＞vb＞，a、b兩電荷，電場力做功一樣多，.，場強大小為E、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長為s，、帶電荷量分別為＋q和－q的兩粒子，由a、c兩點先后沿ab和cd方向以速率v0進入矩形區(qū)(兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中).不計重力，若兩粒子軌跡恰好相切，則v0等于( )圖8A. B. C. D. 答案 B解析 根據(jù)對稱性，兩粒子軌跡的切點位于矩形區(qū)域abcd的中心，則在水平方向有s＝v0t，在豎直方向有h＝t2，解得v0＝ .故選項B正確，選項A、C、D錯誤.題組三 綜合應(yīng)用，存在一沿半徑方向的電場，沿圖中所示的半圓形軌道通過電場并從另一端N射出，由此可知(不計粒子重力)( )圖9，則出射粒子的質(zhì)量一定相等，則出射粒子的動能一定相等，則出射粒子的速率一定相等，則出射粒子的動能一定相等答案 BC解析 由題圖可知，該粒子在電場中做勻速圓周運動，電場力提供向心力qE＝m得r＝，r、E為定值，若q相等則mv2一定相等；若相等，則速率v一定相等，故B、C正確.，ABCDF為一絕緣光滑軌道，豎直放置在水平向右的勻強電場中，AB與電場線平行，BCDF是與AB相切、帶電荷量為＋q的小球在電場力作用下從A點由靜止開始沿軌道運動，小球經(jīng)過最高點D時對軌道的壓力恰好為零，則A點與圓形軌道的最低點B間的電勢差為多大？圖10答案 解析 小球從A到D的過程中有兩個力做功，即重力和電場力做功，由動能定理得mv2＝qUAD－mg2R小球在D點時重力提供向心力，由牛頓第二定律得mg＝m聯(lián)立解得UAD＝所以UAB＝UAD＝.，帶負電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩極板間， cm，兩極板間的電勢差為300 V，則帶電小球運動到極板上需多長時間？圖11答案 10－2 s解析 取帶電小球為研究對象，設(shè)它帶的電荷量為q，則帶電小球受重力mg和電場力qE的作用.當U1＝300 V時，小球受力平衡：mg＝ ①當U2＝60 V時，帶電小球向下極板做勻加速直線運動；由F＝ma得：mg－＝ma ②又h＝at2 ③由①②③得：t＝ ＝ s＝10－2
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