新課標(biāo)人教版3-1選修三19帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5-資料下載頁(yè)
2024-12-09 07:00本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】能的轉(zhuǎn)化與守恒等力學(xué)規(guī)律。轉(zhuǎn)化兩條線索展開(kāi)。線運(yùn)動(dòng)等多種運(yùn)動(dòng)形式。處理帶電粒子在勻。帶電粒子的受力情況。（２）分析帶電粒子。動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)。（３）建立正確的物理模。（４）利用物理規(guī)律或其它解。題手段找出物理量間的關(guān)系，雖很多題目所涉及的物理情景基本上相。題，在高考中曾經(jīng)反復(fù)出現(xiàn)過(guò)這類試題。觀展示其物理過(guò)程。出的初始條件和要求。（４）應(yīng)熟悉帶電粒子在交。下的運(yùn)動(dòng)可與重力作用下的運(yùn)動(dòng)類比。在Ｏ點(diǎn)，下端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球，Ｂ點(diǎn)時(shí)平衡，細(xì)線與豎直線的夾角為?直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)？題時(shí)，由于電場(chǎng)力和重力都是恒定的，一個(gè)場(chǎng)（合場(chǎng)）。場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的條件與在重力場(chǎng)中類似，點(diǎn)，應(yīng)用物理定理或定律的分量形式解題。由于水平方向上做初速為零的勻加速?？梢圆槐乜紤]其中間的相互作用過(guò)程。首先要認(rèn)真分析小物體的運(yùn)動(dòng)狀況，建。開(kāi)始時(shí)，物體從Ａ點(diǎn)由靜止開(kāi)。力沿ＡＢ管壁向上。直至Ｂ以一定的速度與Ｂ處的。壁向下作勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零。
【正文】 速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)分析畫(huà)出粒子在 )2(1tTnTt ??? )24( 1 TtT ??的 υ－ t圖像（如上圖所示）。從此時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，擊中點(diǎn)在Ｏ ／ 下方的距離為： DE HFB C F DABC SSSd ???下 ＝ 110 )(21 ttmdqU ＋??????? ??? )22(221 01010 TmdqUtmdqUtmdqUT )2(21 1tT? ??? ??? )22( 010 TmdqUtmdqU ??????? )2()22( 10010 tTmdqUTmdqUtmdqU ＝ mdTqUTtmdqU 1643 2021 ? 。 可見(jiàn)，當(dāng) 21 Tt ?，即帶電粒子在 nTt ?/ 時(shí)刻入射時(shí)，有距Ｏ ／ 點(diǎn)下方最大距離擊中點(diǎn)，最大距離為 mdTqUd 165 20m ax ?下。同理分析可得，在 2TnTt ?? 時(shí)刻進(jìn)入的粒子有距Ｏ ／ 點(diǎn)向上的最大位移，即mdTqUd 16 20max ?上 。綜上所述，在距靶ＭＮ的中心點(diǎn)Ｏ ／ 上方 mdTqU16 20 以內(nèi)、下方 mdTqU165 20 以內(nèi)有粒子擊中。 要使粒子能全部打到靶ＭＮ 上，必須使最大偏移 2max dd ?下，即 2165 20 dmdTqU ? ，解得：220 58qTmdU ?。 在解決本題第三小題時(shí)有的同學(xué)可能會(huì)將大小和方向都不變的電場(chǎng)中帶電粒子運(yùn)動(dòng)的情況應(yīng)用于此。如果電場(chǎng)的大小和方 向都不變，帶電粒子在電場(chǎng)方向上又沒(méi)有位移，電場(chǎng)力做功為零。而本題中，電場(chǎng)的大小和方向都隨時(shí)間而變，上述結(jié)論不適用。由 max下d ＝ mdTqUTtmdqU 1643 2010 ?式可求得121 Tt ?時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)max下d ＝０，即粒子打在Ｏ／ 點(diǎn)。帶電粒子從125TnT? 時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)，先以 mdqUa 01 ? 作勻加速運(yùn)動(dòng)12T ，再以 mdqUa 2 02 ? 作勻減速運(yùn)動(dòng) 122T ，速度為零，反向以 mdqUa 2 02 ?作勻加速運(yùn)動(dòng) 124T ，接著以 mdqUa 01 ?作勻減速運(yùn)動(dòng) 122T ，速度為零，由于總時(shí)間為Ｔ，所以再反向以 mdqUa 01 ?作勻加速運(yùn)動(dòng) 4T ，最終打在 /O 點(diǎn)。由以上分析可知粒子打在Ｏ ／點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為： 41 Ta ???＝ mdTqU40 。綜上所述，電場(chǎng)力對(duì)每個(gè)擊中 /O 點(diǎn)的帶電粒子做的總功為2202 32 )(21 mdTqUmW ?? ? 。 本題在求解過(guò)程中利用了υ－ t 圖像以及將 ABU － t圖像轉(zhuǎn)換為 EF － t圖像，圖像法比較直觀，一目了然，這樣對(duì)求解本題既方便又快捷。利用圖像解題時(shí)特別注意：圖像的曲 線與坐標(biāo)軸所圍的面積等的物理含義。 解決帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，基本上是運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、靜力學(xué)知識(shí)的綜合題。處理問(wèn)題的要點(diǎn)是要區(qū)分不同的物理過(guò)程，弄清在不同物理過(guò)程中物體 的受力情況及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，并選用相應(yīng)的物理規(guī)律。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1