學案4電學中的勻變速直線運動-在線瀏覽
2025-07-14 01:50本頁面
【正文】 長，以后小球 a= ,故 A對 . 答案 A 解題歸納 在電場中的帶電體，不管其運動與否，均始終受到電場力的作用，其大小 F=qE,與電荷運動的速度無關，方向與電場場強方向同向或者反向，它既可以改變速度的方向，也可以改變速度的大小，做功與路徑無關；電場內的變速運動問題實質上還是力學問題，受力分析是解題的關鍵 . mqExxk ?? )( 0mqEmxxk ?? )( 0mqE類型二 磁場中的直線運動 例 2 （ 2021)(??,22221122vmxRrLBvmxRrLB????????)()( 212122???? ?????????? vvmxxRr LB所以，有 = 10 x= m 答案 （ 1） E= （ 2） 4 J （ 3） m 022mvxRr LB ?? 22??解題歸納 導體棒在磁場中的運動，要分析清楚安培力對導體棒的運動是動力還是阻力，要能夠恰當?shù)剡\用牛頓運動定律和功能關系進行綜合求解 . 類型三 復合場中的直線運動 例 3 （ 2021朝陽區(qū)調研）如圖 6 所示，粗糙的足夠長的豎直木桿上 套有一個帶電的小球，整個裝置處 在由水平勻強電場和垂直紙面向外 的勻強磁場組成的足夠大的復合場 中，小球由靜止開始下滑，在整個運動過程中小球的 vt圖象，其中錯誤的是 （ ） 圖 6 解析 以小球帶正電為例分析，開始階段，小球速度較小，所受洛倫茲力小于電場力，則桿對小球的彈力與電場力反向，如下圖（ 1） .隨著小球速度的增大，洛倫茲力逐漸增大，彈力減小，則桿對球的摩擦力也減小，小球下滑的加速度增大，做加速度逐漸增大的加速運動；當速度增大到洛倫茲力與電場力等大時，彈力、摩擦力等于零，小球的加速度達到最大；繼續(xù)加速，則洛倫茲力大于電場力，桿對 球的彈力反向，如圖（ 2），與電場力方向相同， 隨著速度繼續(xù)增大，洛倫茲力增 大，彈力、摩擦力增大，小球 下滑的加速度減小，做加速度 減小的加速運動，當摩擦力與 重力平衡時，加速度為零，速 度達到最大，以后小球勻速下滑 .所以正確的速度圖象為 C項， A、 B、 D錯誤 . 答案 ABD 類型四 交變電場中的直線運動 例 4 （ 202125）如圖 7甲所示，建立 Oxy坐標系 .兩平行極板 P、 Q垂直于 y軸且關于 x軸對稱，極板長度和板間距均為 l，在第一、四象限有磁感應強度為 B的勻強磁場，方向垂直于 Oxy平面向里 .位于極板左側的粒子源沿 x軸向右連續(xù)發(fā)射質量為m、電荷量為 +q、速度相同、重力不計的帶電粒子 .在 0~3t0時間內兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極板邊緣的影響） . 圖 7 已知 t=0時刻進入兩極板間的帶電粒子恰好在 t0時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場 .上述 m、 q、 l、 t0、 B為已知量 .（不考慮粒子間相互影響及返回極板間的情況） （ 1）求電壓 U0的大小 . （ 2）求 t0時進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑 . （ 3）何時進入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短？求此最短時間 . 21解析 （ 1） t=0時刻進入兩極板間的帶電粒子在電場中做勻變速曲線運動， t0時刻剛好從極板邊緣射出，在 y軸負方向偏移的距離為 l,則有 E= ① qE=ma ② l= at02 ③ 聯(lián)立①②③式，解得兩板間的偏轉電壓為 U0= ④ lU0212121202qtml（ 2） t0時刻進入兩板間的帶電粒子，前 t0時間在電場中偏轉，后 t0時間兩
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