新課標人教版3-1選修三11電荷及其守恒定律2-wenkub.com
2024-11-14 11:12 本頁面
【正文】 角的傾斜 向上的勻強電場中 .桿的下端 M固定一個帶電小球 A,電荷量 Q=+ 106 C。如果第一次向右運動沒有打在右極板上 ,那就一定會在第一次向左運動過程中打在左極板上 ,綜上所述 ,選 A、 C. 答案 AC 17所示 ,兩加上電壓的水平平行金屬板之 間放了一個薄帶電金屬網(wǎng) ,形成了上下兩個勻 強電場空間 ,場強分別為 E 的帶電微粒從離金屬網(wǎng) d d2處先后水平射入 電場 (不考慮兩微粒間的庫侖力 ),運動軌跡與金屬網(wǎng)相交于同 一點 ,則 ( ) ,則到達金屬網(wǎng)所用的時間相同 ,僅將 E1和 d1同時減半 ,兩粒子仍然能相 交于同一點 E1=E2,d1d2,則上方微粒的比荷 (帶電量與質(zhì)量的比值 )較 大 圖 17 解析 由帶電微粒的偏轉(zhuǎn)情況可知 ,兩帶電微粒所受的電場力方向相反 ,而電場強度方向相同 ,所以兩帶電微粒帶異種電荷 , A錯誤 。小球自坐標原點到 M點 ,y方向在重力作用下做速度減小到零的勻變速運動 ,x方向在電場力作用下做初速度為零的勻加速運動 ,所以到 M點時的動能不為零 ,C錯 。 ,從圖中可知 , 做完整的圓周運動的臨界點是能否通過 D點 ,若恰 好能通過 D點 ,即達到 D點時球與環(huán)的彈力恰好為零 . 解析 由圓周運動知識得 由動能定理有 又 F= 聯(lián)立可求出此時的高度 答案 RvmF D 2?221)37s i n2c ot(43)37c os(DmvRRhmgRRhmg ????????? ??c ot685??? Rh?co t6835?R方法提煉 由于帶電粒子在勻強電場中所受電場力和重力都是恒力 ,粒子做的都是勻變速運動 ,因此處理時有兩種方法 : :將復(fù)雜的運動分解為兩個互相垂直的直線運動 , 再根據(jù)運動合成的觀點去求復(fù)雜運動的有關(guān)物理量 . “ 重力 ” 法 :將重力與電場力進行合成 ,F合 等效于 “ 重 力 ” ,a= 等效于 “ 重力加速度 ” ,F合 的方向等效于 “ 重 力 ” 的方向 ,即在重力場中的豎直方向 . mF合變式練習 2 如圖 10所示 ,水平軌道與直徑為 d= m的半圓軌道相接 ,半圓軌道的兩端點 A、 B連線是一條豎直線 ,整個裝置處于方向水平向右 ,大小為 103 V/m的勻強電場中 ,一小球質(zhì)量m= kg,帶有 q=5 103 C電量的正電荷 ,在靜電力作用下由靜止開始運動 ,不計一切摩擦 ,g=10 m/s2. 圖 10 (1)若它運動的起點離 A為 L,它恰能到達軌道最高點 B,求小球在B點的速度和 L的值 . (2)若它運動起點離 A為 L′= m,且它運動到 B點時電場消失 ,它繼續(xù)運動直到落地 ,求落地點與 B點的距離 . 解析 (1)因小球恰能到 B點 ,則在 B點有 小球運動到 B的過程 ,由動能定理 (2)小球離開 B點 ,電場消失 ,小球做平拋運動 ,設(shè)落地點距 B點 距離為 s,由動能定理小球從靜止運動到 B有 m / s222/2???gdvdmvmgBBm145212122qEm g dqEm g dmvLmvm g dq E LBB?????221m / s622212222?????????????????xdstvxgdtgtdmmg dLqEvmvmg dLqEBBB答案 (1)2 m/s 1 m (2) m 題型 3 帶電粒子在交變電場中的運動 【 例 3】 如圖 11甲所示 ,A、 B是兩水平放置的足夠長的平行金 屬板 ,組成偏轉(zhuǎn)勻強電場 ,B板接地 .A板電勢 隨時間變化情 況如圖乙所示 ,C、 D兩平行金屬板豎直放置 ,中間有正對兩孔 O1′ 和 O2,兩板間電壓為 U2,組成減速電場 .現(xiàn)有一帶負電粒 子在 t=0時刻以一定初速度沿 AB兩板間的中軸線 O1O1′ 進入 . 并能從 O1′ 沿 O1′ O2進入 C、 D間 ,剛好到達 O2孔 ,已知帶電 粒子帶電荷量 q,質(zhì)量 m,不計其重力 .求 : 圖 11 A?(1)該粒子進入 A、 B的初速度 v0的大小 . (2)A、 B兩板間距的最小值和 A、 B兩板長度的最小值 . 解析 (1)因粒子在 A、 B間運動時 ,水平方向不受外力做勻速運動 ,所以進入 O1′ 孔的速度即為進入 A、 B板的初速度 . 在 C、 D間 ,由動能定理得 qU2= mv02 即 (2)由于粒子進入 A、 B后 ,在一個周期 T內(nèi) ,豎直方向上的速度變?yōu)槌跏紶顟B(tài) .即 v豎 =0,若在第一個周期內(nèi)進入 O1′ 孔 ,則對應(yīng)兩板最短長度為 L=v0T= ,若在該時間內(nèi) ,粒子剛好不到 A板而返回 ,則對應(yīng)兩板最小間距 ,設(shè)為 d,所以 答案 21mqUv 202?mqUT 222111 ( ) 2 , .2 4 2 2 2q U q UT d Tdm d m? ? ? ? ?即mqUTmqUTmqU 212 222)2(2)1(變式練習 3 如圖 12所示 ,真空中相距 d=5 cm的兩塊平行金屬板A、 B與電源相接 (圖中未畫出 ),其中 B板接地 (電勢為零 ),A板電勢的變化規(guī)律如圖乙所示 .將一個質(zhì)量 m= 1027 kg,電荷量q=+ 1019 C的帶電粒子從緊鄰 B板處釋放 ,不計重力 .求 : 圖 12 (1)在 t=0時刻釋放該帶電粒子 ,釋放瞬間粒子加速度的大小 . (2)若 A板電勢變化周期 T= 105 s,在 t=0時將帶電粒子從緊鄰 B板處無初速度釋放 ,粒子到達 A板時的速度大小 . (3)A板電勢變化頻率多大時 ,在 t=T/4到 t=T/2時間內(nèi)從緊鄰 B板處無初速度釋放該帶電粒子 ,粒子不能到達
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