新課標(biāo)人教版3-1選修三15電勢(shì)差2-閱讀頁(yè)
2024-12-08 11:08本頁(yè)面
【正文】 運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題． ※ 知道示波管的構(gòu)造和基本原理 ? 帶電粒子在電場(chǎng)中受靜電力作用，我們可以利用電場(chǎng)來(lái)控制粒子，使它加速或偏轉(zhuǎn)．如圖所示是示波器的核心部件 ——示波管． ? 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有什么規(guī)律呢？ ? 1．真空中有一對(duì)平行板， A板接電源的正極， B板接電源的負(fù)極，兩板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩板間若要加速一個(gè)電子，獲得最大的速度，該電子應(yīng)從哪個(gè)極板釋放？ ．若板間電勢(shì)差為 U，電子質(zhì)量為 m、電荷量為 q，加速后的最大速度為 B板 ? 2．帶電粒子質(zhì)量為 m、電荷量為 e，以初速度 v0垂直電場(chǎng)線進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，由于靜電力的作用，帶電粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)．若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板長(zhǎng)為 l，板間距離為 d，偏轉(zhuǎn)電勢(shì)差為 U，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離 偏轉(zhuǎn)角度為 θ，則 ? 3．示波器的核心部件是示波管，示波管是真空管，主要由三部分組成，這三部分分別是： ? ． 電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、 熒光屏 ? (1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上，作勻加速 (或勻減速 )直線運(yùn) ? 其加速度為 ? (2)功能觀點(diǎn)分析：帶電粒子動(dòng)能的變化量等于電場(chǎng)力做的功 (適用于一切電場(chǎng) )． ? ① 若粒子的初速度為零，則 mv2＝ qU， ? ②若粒子的初速度不為零，則 ? 特別提醒： ? 靜止的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果是勻強(qiáng)電場(chǎng)就跟物體在重力場(chǎng)中的自由落體運(yùn)動(dòng)相似；而當(dāng)初速度與電場(chǎng)力在一條直線上時(shí)，做初速度不為零的勻變速運(yùn)動(dòng)．如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，加速度變化，帶電粒子做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)． ? (2020山東實(shí)驗(yàn)中學(xué) )一個(gè)帶正電的微粒放在電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．帶電微粒只在電場(chǎng)力的作用下，在 t＝ 0時(shí)刻由靜止釋放．則下列說(shuō)法中正確的是 ( ) ? A．微粒在 0～ 1s內(nèi)的加速度與 1～ 2s內(nèi)的加速度相同 ? B．微粒將沿著一條直線運(yùn)動(dòng) ? C．微粒做往復(fù)運(yùn)動(dòng) ? D．微粒在第 1s內(nèi)的位移與第 3s內(nèi)的位移相同 ? 解析： 根據(jù)題意作出帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的 v－ t圖象，如圖所示．由圖可知在 0～ 1s內(nèi)與 1～ 2s內(nèi)的加速度大小相等方向相反，故 A錯(cuò)．微粒速度方向一直為正，始終沿一直線運(yùn)動(dòng)， B對(duì)， C錯(cuò)．陰影部分面積為對(duì)應(yīng)的第 1s、第 3s和第 5s內(nèi)的位移，故D對(duì)．所以答案為 BD. ? 答案： BD ? (1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子以速度 v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，受到恒定的與初速度方向成90176
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