資源描述：
《高三物理靜電場專題復習教案1》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、5帶電粒子在電場中的運動【課標要求】1．分析帶電粒子在勻強電場中的運動。2．掌握帶電粒子在電場中加速的問題。3．掌握帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)問題。（帶電粒子在勻強電場中運動的計算，只限于帶電粒子進入電場時速度平行或垂直于場強的情況。）【知識精要】1．帶電粒子在電場中的加速是一個有實際意義的應用問題。電量為q的帶電粒子（不計重力），由靜止經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，根據(jù)動能定理及電場力做功公式可求得帶電粒子獲得的速度大小為：2．帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)質(zhì)量為m的負電荷-q（不計重力），以初速度平行兩金屬板進入電場。設兩板間的電勢差
2、為U，板長為L，板間距離為d。則帶電粒子在電場中所做的是類似平拋的運動：ULdv0m，qyvtθ（1）若粒子能穿過電場，側(cè)移量：l=v0ty=a=（2）射出電場時的末速度vt與初速度v0的夾角（稱為偏向角）：tan=vy/v0vy=a·ta=Eq/m=Uq/(md)（3）vt反向延長線過水平位移的中點?！久麕燑c撥】例1：一質(zhì)量為m，電量為-q的微觀粒子，以初速v，從A板垂直離開板面，當A、B兩板間電壓為U時，粒子剛好能夠到達B板．如果要使粒子運動到A、B板中點時立即返回，可采用的方法是（）v0AB+－A．使初速度v減半B．使板間
3、電壓加倍C．使板間電壓增為原來的4倍D．使初速度和板間電壓都加倍解析：對帶電粒子用動能定理：，可得當初速度v0減半時，粒子運動到距A板時就返回了。A、C、D錯，B對。例2：一個初動能為Ek的帶電粒子，以速度v垂直電場線方向飛入平行板電容器內(nèi)，飛出時粒子的動能增到飛入時初動能的2倍．如果使這個帶電粒子的初速度增到原來的2倍，那么它飛出時的動能應變?yōu)椋ā。〢．8Ek B．4.25EkC．5EkD．4Ek解析：由于帶電粒子垂直于勻強電場射入，粒子做類平拋運動。根據(jù)，得兩次入射帶電粒子的偏移量之比為，，所以tφU0-U00T/2T3T/
4、22T例3：(2011合肥模擬)如圖所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔。右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示。電子原來靜止在左極板小孔處。（不計重力作用）下列說法中正確的是（）A．從t=0時刻釋放電子，電子將始終向右運動，直到打到右極板上B．從t=0時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動C．從t=T/4時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動，也可能打到右極板上D．從t=3T/8時刻釋放電子，電子必將打到左極板上解析：從t=0時刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速T/2，接著勻減速T/2，速度減小到零后，又開
5、始向右勻加速T/2，接著勻減速T/2……直到打在右極板上。電子不可能向左運動；如果兩板間距離不夠大，電子也始終向右運動，直到打到右極板上。從t=T/4時刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速T/4，接著勻減速T/4，速度減小到零后，改為向左先勻加速T/4，接著勻減速T/4。即在兩板間振動；如果兩板間距離不夠大，則電子在第一次向右運動過程中就有可能打在右極板上。從t=3T/8時刻釋放電子，如果兩板間距離不夠大，電子將在第一次向右運動過程中就打在右極板上；如果第一次向右運動沒有打在右極板上，那就一定會在第一次向左運動過
6、程中打在左極板上。選AC。例4：如圖（a）所示，長為l、相距為d的兩平行金屬板與一電壓變化規(guī)律如圖(b)所示的電源相連(圖中未畫出電源)。有一質(zhì)量為m、帶電荷為-q的粒子以初速度v0從板中央水平射入電場，從飛入時刻算起，A、B兩板間的電壓變化規(guī)律恰好如圖(b)所示，為使帶電粒子離開電場時的速度方向平行于金屬板，問：（1）交變電壓周期需滿足什么條件？（2）加速電壓值U0的取值范圍是什么？解析：帶電粒子離開電場時，速度方向平行于金屬板，這說明帶電粒子活電場力方向未獲得速度。由題意可知，它在電場中的運動時間只能是電壓變化周期的整數(shù)倍，
7、即在一個周期內(nèi)，前半個周期粒子豎直方向的速度從零增加至vy，后半個周期再從vy減少至零，但必須注意到粒子在豎直方向一直朝著一個方向運動，先加速后減速，再加速再減速，直到出電場。所以必須考慮到豎直位移不能超過d/2。（1）帶電粒子穿越電場所需時間，由于粒子出電場時速度方向平行于金屬板所以即…（2）豎直方向上帶電粒子在一個周期內(nèi)的位移帶電粒子在n個周期內(nèi)的位移，得將代入得…例5：空間有一區(qū)域?qū)拸V的電場，場強大小始終不變且處處相等，但方向可以改變。第1秒內(nèi)場強方向如圖所示，θ=37°。有一個帶電質(zhì)點以某一水平初速度從A點開始沿x軸運動
8、，1秒末場強方向突然改為豎直向上，此時A質(zhì)點恰好達到坐標原點O。已知AO=3.75米，求第2秒末該質(zhì)點所達位置的坐標(g取10米/秒2)。解析：帶電質(zhì)點第1秒內(nèi)沿x軸作直線運動，由直線運動的條件可知，第1秒內(nèi)該質(zhì)點所受合外力一定與x軸在同一直線上，由此可判斷出該
