教科版選修3-1：第一章靜電場學案7-資料下載頁
2024-12-08 22:43本頁面
【導讀】Ed處理勻強電場問題..電荷所受電場力是多少？從力和位移的角度計算電場力所做功的大?。ㄟ^A、B間的電。比較兩次計算的功的大小，電勢差與電場強度有何關(guān)系？[延伸思考]公式U＝Ed是在勻強電場中得到的，在非勻強電場中能否適用？極板向負極板運動，板間距為d.重力能否忽略不計？2．帶電粒子僅在電場力作用下做加速運動，若初速度為零，則qU＝12mv2；若初速度不為零，當粒子離開電場時，粒子水平方向和豎直方向的速度分別為多大？速度的偏轉(zhuǎn)角與位移和水平方向的夾角是否相同？所以tanθ＝2tanα.例1如圖4所示，P、Q兩金屬板間的電勢差為50V，板間存在勻強電場，方向水平向左，場強E＝Ud＝5010×10－2V·m－1＝5×102V·m－1. Q、A間電勢差UQA＝Ed′＝5×102××10－2V＝30V，所以A點電勢φA＝－30V，電場強度E′＝Ud″＝505×10－2V·m－1＝×103V·m－1. 點由靜止釋放到達B點時，它們的速度大小之比為多少？兩點間的電勢差為U，由動能定理可知，對質(zhì)子：12mHv2H＝qHU，
【正文】 兩個帶正電的粒子 ， 以相同的速度先后垂直于電場線從同一點進入平行板間的勻強電場后 ， a 粒子打在 B 板的 a′ 點 ， b 粒子打在 B 板的 b′ 點 ， 若不計重力 ，則 ( ) 圖 8 A． a 的電荷量一定大于 b 的電荷量 B． b 的質(zhì)量一定大于 a 的質(zhì)量 C． a 的荷質(zhì)比一定大于 b 的荷質(zhì)比 D． b 的荷質(zhì)比一定大于 a 的荷質(zhì)比 答案 C 解析 粒子在電場中做類平拋運 動， h＝ 12qEm ( xv0)2 得： x＝ v0 2mhqE .由 v0 2hmaEqa＜ v0 2hmbEqb 得qama＞qbmb. 9所示 ， 有一帶電粒子貼著 A 板沿水平方向射入勻強電場 ， 當偏轉(zhuǎn)電壓為 U1時 ， 帶電粒子沿 ① 軌跡從兩板正中間飛出 ； 當偏轉(zhuǎn)電壓為 U2時 ， 帶電粒子沿 ② 軌跡落到 B板中間 ；設(shè)粒子兩次射入電場的水平速度相同 ， 則兩 次偏轉(zhuǎn)電壓之比為 ( ) 圖 9 A． U1∶ U2＝ 1∶ 8 B． U1∶ U2＝ 1∶ 4 C． U1∶ U2＝ 1∶ 2 D． U1∶ U2＝ 1∶ 1 答案 A 解析 由 y＝ 12at2＝ 12Uqmdl2v20得： U＝ 2mv20dyql2 ，所以 U∝yl2，可知 A項正確 ． 10 所示 ， 其中平行金屬 板 A、 B 之間有加速電場 ， C、 D 之間有偏轉(zhuǎn)電場 ， M 為熒光屏 ． 今有質(zhì)子 、 氘核和 α粒子均由 A 板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進入偏轉(zhuǎn)電場 ， 最后打在熒光屏上 ． 已知質(zhì)子 、 氘核和 α 粒子的質(zhì)量之比為1∶ 2∶ 4， 電荷量之比為 1∶ 1∶ 2， 則下列判斷中正確的是 ( ) 圖 10 A． 三種粒子從 B 板運動到熒光屏經(jīng)歷的時間相同 B． 三種粒子打到熒光屏上的位置相同 C． 偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為 1∶ 2∶ 2 D． 偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為 1∶ 2∶ 4 答案 B 解析 粒子加速過程 qU1＝ 12mv2，從 B至 M用時 t＝BMv ，得 t∝ mq，所以 t1∶ t2∶ t3＝1∶ 2∶ 2，選項 A錯誤 ． 偏轉(zhuǎn)位移 y＝ 12qU2md (Lv)2＝ U2L24dU1，所以三種粒子打到熒光屏上的位置相同，選項 B 正確 ． 因 W＝ qEy，得 W1∶ W2∶ W3＝ q1∶ q2∶ q3＝ 1∶ 1∶ 2，選項 C、 D 錯誤 ． 13． 如圖 11 所示的示波管 ， 當兩偏轉(zhuǎn)電極 XX′ 、 YY′ 電壓為零時 ， 電子槍發(fā)射的電子經(jīng)加速電場加速后會打在熒光屏上的正中間 (圖示坐標系的 O點 ， 其中 x軸與 XX′ 電場的場強方向重合 ， x 軸正方向垂直于紙面向里 ， y 軸與 YY′ 電場的場強方向重合 ， y 軸正方向豎直向上 )． 若要電子打在圖示坐標系的第 Ⅲ 象限 ， 則 ( ) 圖 11 A． X、 Y 極接電源的正極 ， X′ 、 Y′ 接電源的負極 B． X、 Y′ 極接電源的正極 ， X′ 、 Y 接電源的負極 C． X′ 、 Y 極接電源的正極 ， X、 Y′ 接電 源的負極 D． X′ 、 Y′ 極接電源的正極 ， X、 Y 接電源的負極 答案 D 解析 若要使電子打在題圖所示坐標系的第 Ⅲ 象限，電子在 x軸上向負方向偏轉(zhuǎn)，則應(yīng)使 X′接正極， X接負極；電子在 y 軸上也向負方向偏轉(zhuǎn)，則應(yīng)使 Y′ 接正極， Y 接負極，所以選項 D正確 ． 14． 一束電子從靜止開始經(jīng)加速電壓 U1加速后 ， 以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間 ， 如圖 12 所示 ， 金屬板長為 l， 兩板間距離為 d， 豎直放置的熒光屏距金屬板右端為 U2時 ， 光點偏離中線打在熒光屏上的 P 點 ， 求 OP . 圖 12 答案 U2l2U1d(l2＋ L) 解析 電子經(jīng) U1的電場加速后，由動能定理可得 eU1＝ mv202 ① 電子以速度 v0進入 U2的電場并偏轉(zhuǎn) t＝ lv0 ② E＝ U2d ③ a＝ eEm ④ v⊥ ＝ at ⑤ 由 ①②③④⑤ 得射出極板的偏轉(zhuǎn)角 θ的正切值 tan θ＝ v⊥v0＝ U2l2U1d. 所以 OP ＝ (l2＋ L)tan θ＝ U2l2U1d(l2＋ L)．
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