靜電場(chǎng)的高考典型案例(參考版)
2025-04-20 12:57本頁面
【正文】 8 / 8。在垂直電場(chǎng)線方向上，粒子做勻速運(yùn)動(dòng)，偏轉(zhuǎn)時(shí)間；在平行電場(chǎng)線方向上粒子做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)?！继接懺u(píng)價(jià)〗⑴本題正是《考試說明》要求掌握的那種帶電粒子垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)的那類問題。在滿足電子能射出平行板磨的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是： 變大，變小 變小，變大 變小，變小 變大，變大〖命題意圖〗考查動(dòng)能定理、運(yùn)動(dòng)的合成與分解、偏轉(zhuǎn)角；在能力上，考查考生把電學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)結(jié)合在一起進(jìn)行綜合分析問題和解決問題的能力。典型案例五、偏轉(zhuǎn)問題 〖例〗(年全國(guó)高考)如圖，電子在電勢(shì)差的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為的兩塊平行極板的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。 根據(jù)牛頓定律，有： …………③ 得…………④ 〖探討評(píng)價(jià)〗⑴本例也是帶電粒子的直線運(yùn)動(dòng)，但它在運(yùn)動(dòng)過程中受到的電場(chǎng)力大小和方向皆發(fā)生變化，該題用力的觀點(diǎn)根本無法求解，但用能量觀點(diǎn)則不同，因、為等勢(shì)點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，從而可用機(jī)械能守恒。已測(cè)得它滑到仍在斜邊上的垂足處的速度為，問該質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各為多少？〖命題意圖〗考查機(jī)械能守恒、電場(chǎng)力做功特點(diǎn)、點(diǎn)電荷的等勢(shì)面及牛頓第二定律，考查分析、理解和應(yīng)用能力，挖掘隱含信息能力?！祭?年山西綜合卷)如圖所示，傾角為的直角三角形底邊長(zhǎng)為，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌?！继接懺u(píng)價(jià)〗這是一道大小和方向都隨時(shí)間按正弦或余弦函數(shù)變化的“交變電場(chǎng)”題目。第三、第四個(gè)內(nèi)電子則向板做上述運(yùn)動(dòng)直至回到出發(fā)點(diǎn)速度又為，第二個(gè)周期又重復(fù)第一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)，因而假設(shè)足夠大，則正確，無論在這種前提下還是較小均錯(cuò)誤，因?yàn)槿粼陂g來回運(yùn)動(dòng)，則不能穿出板；能穿出板則不可能來回運(yùn)動(dòng)。板電勢(shì)為，板電勢(shì)為ω，現(xiàn)有一電子在時(shí)穿過板上的小孔射入電場(chǎng)，設(shè)初速度和重力的影響可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能： .以間某一點(diǎn)為平衡位置來回振動(dòng) .時(shí)而向板，時(shí)而向板運(yùn)動(dòng)，但最后穿出板 .一直向板運(yùn)動(dòng)，最后穿出板，如果ω小于某個(gè)值ω，小于某個(gè)值.一直向板運(yùn)動(dòng)，最后穿出板，而不論ω、 為任何值〖解析思路〗由于兩板間電勢(shì)差為ω，是隨時(shí)間，大小、方向均做周期性變化的“交變電場(chǎng)”，帶電粒子做加速度變化的變速直線運(yùn)動(dòng)。 求解帶電粒子在只方向改變的交變電場(chǎng)中的問題，思路有兩種：思路一：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律和有關(guān)電學(xué)的知識(shí)聯(lián)立求解；思路二：用動(dòng)能定理和有關(guān)電學(xué)知識(shí)求解?！继接懺u(píng)價(jià)〗求解本題的難點(diǎn)在于電子運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷。而任意時(shí)刻正、負(fù)面積的代數(shù)和，則表示電子對(duì)且板的位移。
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