學(xué)案4電學(xué)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)-在線瀏覽
2025-07-14 01:50本頁(yè)面
【正文】 長(zhǎng)，以后小球 a= ,故 A對(duì) . 答案 A 解題歸納 在電場(chǎng)中的帶電體，不管其運(yùn)動(dòng)與否，均始終受到電場(chǎng)力的作用，其大小 F=qE,與電荷運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，方向與電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)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(wú)關(guān)；電場(chǎng)內(nèi)的變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題實(shí)質(zhì)上還是力學(xué)問(wèn)題，受力分析是解題的關(guān)鍵 . mqExxk ?? )( 0mqEmxxk ?? )( 0mqE類型二 磁場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng) 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(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要分析清楚安培力對(duì)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)是動(dòng)力還是阻力，要能夠恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功能關(guān)系進(jìn)行綜合求解 . 類型三 復(fù)合場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng) 例 3 （ 2021朝陽(yáng)區(qū)調(diào)研）如圖 6 所示，粗糙的足夠長(zhǎng)的豎直木桿上 套有一個(gè)帶電的小球，整個(gè)裝置處 在由水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的足夠大的復(fù)合場(chǎng) 中，小球由靜止開(kāi)始下滑，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的 vt圖象，其中錯(cuò)誤的是 （ ） 圖 6 解析 以小球帶正電為例分析，開(kāi)始階段，小球速度較小，所受洛倫茲力小于電場(chǎng)力，則桿對(duì)小球的彈力與電場(chǎng)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(duì)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(yùn)動(dòng)；當(dāng)速度增大到洛倫茲力與電場(chǎng)力等大時(shí)，彈力、摩擦力等于零，小球的加速度達(dá)到最大；繼續(xù)加速，則洛倫茲力大于電場(chǎng)力，桿對(duì) 球的彈力反向，如圖（ 2），與電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)摩擦力與 重力平衡時(shí)，加速度為零，速 度達(dá)到最大，以后小球勻速下滑 .所以正確的速度圖象為 C項(xiàng)， A、 B、 D錯(cuò)誤 . 答案 ABD 類型四 交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng) 例 4 （ 202125）如圖 7甲所示，建立 Oxy坐標(biāo)系 .兩平行極板 P、 Q垂直于 y軸且關(guān)于 x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為 l，在第一、四象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于 Oxy平面向里 .位于極板左側(cè)的粒子源沿 x軸向右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為 +q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子 .在 0~3t0時(shí)間內(nèi)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(shí)刻進(jìn)入兩極板間的帶電粒子恰好在 t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng) .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(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 . （ 3）何時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短？求此最短時(shí)間 . 21解析 （ 1） t=0時(shí)刻進(jìn)入兩極板間的帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)， t0時(shí)刻剛好從極板邊緣射出，在 y軸負(fù)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(zhuǎn)電壓為 U0= ④ lU0212121202qtml（ 2） t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子，前 t0時(shí)間在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，后 t0時(shí)間兩
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