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新課標(biāo)人教版3-1選修三11電荷及其守恒定律2-展示頁

2024-11-30 11:12本頁面
  

【正文】 的 運動和沿電場力方向 運動 . 根據(jù) 的知識就可解決有關(guān)問題 . 勻速直線 初速度為零的勻加速 運動的合成與分解 (3)基本公式 運動時間 t= (板長為 l,板間距離為 d,板間電壓為 U) 加速度 離開電場的偏轉(zhuǎn)量 偏轉(zhuǎn)角 示波器是用來觀察電信號隨時間變化的情況 ,其核心部件是 示波管 ,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 ,如圖 2所示 . 0vl??? mqEmFa?? 221 aty???00tan vatvv y?dmqU2022mdvqUl20mdvqUl圖 2 (1)如果在偏轉(zhuǎn)電極 XX′ 和 YY′ 之間都沒有加電壓 ,則電子槍射出的電子沿直線傳播 ,打在熒光屏 ,在那里產(chǎn)生一個亮斑 . (2)YY′ 上加的是待顯示的 .XX′ 上是機(jī)器自身的鋸齒形電壓 ,叫做 .若所加掃描電壓和信號電壓的周期相同 ,就可以在熒光屏上得到待測信號在一個周期內(nèi)變化的圖象 . 中心 信號電壓 掃描電壓 熱點聚焦 ,綜合了靜電場和力學(xué)的知識 ,分析 方法和力學(xué)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(dāng)?shù)囊?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(xué)知識求解 . (2)用能量轉(zhuǎn)化的觀點 :動能定理和功能關(guān)系求解 . (1)要掌握電場力的特點 .電場力的大小和方向不僅跟場強(qiáng)的 大小和方向有關(guān) ,還跟帶電粒子的電性和電荷量有關(guān) .在勻強(qiáng) 帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn) 電場中 ,同一帶電粒子所受電場力處處是恒力 。電極 XX′ 長 L2=10 cm,間距 d2= cm,其到熒光屏的距離為 x2= 25 1 000 V加速電壓 ,偏轉(zhuǎn)電極 XX′ 、 YY′ 上都沒有加電壓 ,電子束從金屬板小孔射出后 ,將沿直線 傳播 ,打在熒光屏中心 O點 ,在那里產(chǎn)生一個亮斑 .當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電 極上加上電壓后 ,試分析下面的問題 : 圖 7 (1)在 YY′ 電極上加 100 V電壓 ,Y(上) 接正 ,XX′ 電極不加電壓 .在圖中熒光屏上標(biāo)出亮斑的大體位置 OA的距離 . (2)在 YY′ 電極上加 100 V電壓 ,Y接正 。 (2)用能量轉(zhuǎn)化的觀點 :動能定理和功能關(guān)系求解 . 變式練習(xí) 1 示波器的示意圖如圖 8所示 ,金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出 ,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場 .電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進(jìn) ,最后打在熒光屏上 .設(shè)加速電壓 U1=1 640 V,偏轉(zhuǎn)極板長 l=4 cm,偏轉(zhuǎn)板間距 d=1 cm,當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)板的中央沿板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場 . 圖 8 (1)偏轉(zhuǎn)電壓為多大時 ,電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大 ? (2)如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離 L=20 cm,則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少 ? 解析 (1)要使電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大 ,電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后必須從下板邊緣出來 . 電子在加速電場中 ,由動能定理 電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度 電子在偏轉(zhuǎn)電場的飛行時間 電子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度 要使電子從下極板邊緣出來 ,應(yīng)有 解得偏轉(zhuǎn)電壓 U2=205 V (2)電子束打在熒光屏上最大偏轉(zhuǎn)距離 2201 mveU ?meUv 102?01 vlt ?mdeUmeEa 2??122202221 42212 dUlUm dvleUatd ???22 ydy ??由于電子離開偏轉(zhuǎn)電場的側(cè)向速度 電子離開偏轉(zhuǎn)電場到熒光屏的時間 電子最大偏轉(zhuǎn)距離 答案 (1)205 V (2) m 021m dvleUatvy ??02 vLt ? ,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(dá)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(qiáng)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(jìn)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(xí) 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(qiáng)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(dá)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?
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