新課標人教版3-1選修三11電荷及其守恒定律2-文庫吧資料
2024-11-26 11:12本頁面
【正文】 ⑧ 由牛頓運動定律可知 ⑨ 代入數據解得 Q= 108 C ⑩ 答案 (1)3 cm (2)見解析圖 (3)帶負電 108 C 【 評分標準 】 本題共 22分 .其中①②式各 4分 ,③④⑤⑥⑨⑩式各 2分 ,⑦⑧ 式各 1分 . ?cosYrmvrkQq 22 ?【 名師導析 】 帶電粒子在電場中運動一類問題 ,是近幾年高考中考查的重點內容之一 .尤其是在力、電綜合試題中 ,多把電場與牛頓定律、動能定理、功能關系、運動學知識、電路知識等巧妙地綜合起來 ,考查學生對這些基本知識、基本規(guī)律的理解和掌握的情況 ,應用基本知識分析、解決實際問題的能力 .縱觀這類題目 ,所涉及的情景基本相同 (無外乎是帶電粒子在電場中平衡、加速或偏轉 ),在處理這類問題時 ,要善于聯系力學中的物理模型 ,借助力學模型 ,從受力情況、運動情況、能量轉移等角度去分析 ,將力學中處理問題的方法遷移到電場中去 ,問題就會變得比較容易解決 . 自我批閱 (14分 )如圖 14所示 ,在 x0的空間中 ,存在沿 x軸正方向的勻強電場 E。1220222 ???? dUlLUm dvlLeUtvyy 2 ??? ydy題型 2 帶電粒子在復合場中的運動 【 例 2】 如圖 9所示的裝置是在豎直平面內放置的光滑絕緣軌 道 ,處于水平向右的勻強電場中 ,一帶負電荷的小球從高 h的 A 處由靜止開始下滑 ,沿軌道 ABC運動后進入圓環(huán)內做圓周運動 . 已知小球所受的電場力是其重力的 3/4,圓環(huán)半徑為 R,斜面傾 角為 θ ,xBC= ,h至 少為多少 ? 圖 9 思路點撥 小球所受的重力和電場力都為恒力 , 故兩力等效為一個力 F,如右圖所示 . 可知 F=,方向左偏下 37176。XX′ 電極上加 100 V電壓 , X（內） 接正 .在圖中熒光屏上標出亮斑的大體位置 OB的距離 . 思維導圖 解析 (1)如題圖所示 ,電子經過加速電壓 U0后獲得速度為 v0,由動能定理得 U0e= mv02 電子以 v0速度進入偏轉電壓為 U1的偏轉電場 ,將做類平拋運動 ,設加速度為 a1,則有 設偏轉角度為 θ 1,tanθ 1= 21mdeUa111 ?01112011101012 UdLUmvdeLUvtavv y ???cm3cm3cm)(2)2(011111??????????OAUdLULxY即電子總偏移(2)電子在豎直方向總偏轉量不變 ,仍為 Y,但在水平方向有偏轉量 ,設總偏移為 X,同理有 cm5cm4cm)(2)2(22022222???????????YXOBUdLULxX故答案 (1)3 cm (2)5 cm 方法提煉 帶電粒子在電場中的運動 ,綜合了靜電場和力學的知識 ,分析方法和力學的分析方法基本相同 :先分析受力情況再分析運動狀態(tài)和運動過程 (平衡、加速、減速 ,直線還是曲線 ),然后選用恰當的規(guī)律解題 .解決這類問題的基本方法 : (1)采用運動和力的觀點 :牛頓第二定律和運動學知識求解 。在非勻強電場 中 ,同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都可能 不同 . (2)是否考慮重力要依據情況而定 . 基本粒子 :如電子、質子、 α 粒子、離子等除有說明或明確的 暗示外 ,一般不考慮重力 (但不能忽略質量 ). 帶電顆粒 :如液滴、油滴、塵埃、小球等 ,除有說明或明確暗 示外 ,一般都不能忽略重力 . 3. 圖 3 在圖 3中 ,設帶電粒子質量為 m,帶電荷量為 q,以速度 v0垂直于電場線方向射入勻強偏轉電場 ,偏轉電壓為 U,若粒子飛離偏轉電場時的偏距為 y,偏轉角為 θ ,則 tanθ = . 帶電粒子從極板的中線射入勻強電場 ,其出射時速度方向的反向延長線交于極板中線的中點 .所以側移距離也可表示為 y= tanθ ,所以粒子好像從極板中央沿直線飛出去一樣 . 若不同的帶電粒子是從靜止經同一加速電壓 U0加速后進入偏轉電場的 ,則 qU0= mv02,即 y= ,tanθ = = .由以上討論可知 ,粒子的偏轉角和偏距與粒子的 q、 m無關 ,僅決定于加速電場和偏轉電場 .即不同的帶電粒子從靜止經過同一電場加速后進入同一偏轉電場 ,它們在電場中的偏轉角度和偏轉距離總是相同的 . 200 mdvqUlvtavv yxy ??2l21024dUUlxy02dUUl202202222121mdvqulvlmdquayty ???題型探究 題型 1 示波管的工作原理 【 例 1】 如圖 7所示為示波管的結構圖 ,其中電極 YY′ 長 L1= 5 cm,間距 d1= cm,其到熒光屏的距離 x1= cm。第 4課時 帶電粒子在電場中的運動 考點自清 帶電粒子沿與電場線平行的方向進入電場 ,帶電粒子將做 運動 .有兩種分析方法 : (1)用動力學觀點分析 :α = ,E= ,v2v02=2ad. (2)用功能觀點分析 :粒子只受電場力作用 ,電場力做的功等于 物體動能的變化 . 加 (減 )速 mqEdU2022121 mvmvqU ?? (1)如果帶電粒子以初速度 v0垂直場強方向進入勻強電場中 , 不考慮重力時 ,則帶電粒子在電場中將做類平拋運動 ,如圖 1 所示 . 圖 1 (2)類平拋運動的一般處理方法 :將粒子的運動分解為沿初速 度方向
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1