高考物理总复习（重难点突破+题型探究）第七章第4课 带电粒子在匀强电场中的运动课件.ppt

第4课带电粒子在匀强电场中的运动 第二单元带电粒子在匀强电场中的运动 1 粒子的偏转角 1 以初速度v0垂直进入偏转电场 如图所示 设带电粒子质量为m 带电荷量为q 偏转电压为u1 若粒子飞出电场时偏转角为 则tan 结论 动能一定时 tan 与q成正比 电荷量相同时 tan 与动能成反比 2 粒子从静止开始经加速电场u0加速后再进入偏转电场则有 结论 粒子的偏转角与粒子的q m无关 仅取决于加速电场和偏转电场 2 经加速电场加速再进入偏转电场 若不同的带电粒子都是从静止经同一加速电压u0加速后进入偏转电场的 则偏移量 y 偏转角正切 tan 结论 无论带电粒子的m q如何 只要经过同一加速电场加速 再垂直进入同一偏转电场 它们飞出的偏移量y和偏转角 都是相同的 也就是运动轨迹完全重合 3 分析粒子运动的两个观点 1 用动力学的观点分析带电粒子的运动 由于匀强电场中带电粒子所受静电力和重力都是恒力 可用正交分解法 类似于处理偏转问题 将复杂的运动分解为正交的简单直线运动 化繁为简 综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式 注意受力分析要全面 特别注意重力是否需要考虑的问题 另外要注意运动学公式里包含物理量的正负号 即其矢量性 2 用能量的观点来分析带电粒子的运动 运用能量守恒定律 注意题目中有哪些形式的能量出现 运用动能定理 注意过程分析要全面 准确求出过程中的所有功 判断选用分过程还是全过程使用动能定理 例1 2013 济南模拟 如图所示 一带电荷量为 q 质量为m的小物块处于一倾角为37 的光滑斜面上 当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中 小物块恰好静止 取重力加速度为g sin37 0 6 cos37 0 8 求 带电粒子在电场中做直线运动 1 水平向右电场的电场强度 2 若将电场强度减小为原来的 物块的加速度是多大 3 电场强度变化后物块下滑距离l时的动能 解析 1 小物块静止在斜面上 受重力 电场力和斜面支持力 受力图如图所示 则有 fnsin37 qe 3 电场强度变化后物块下滑距离l时 重力做正功 电场力做负功 由动能定理得 mglsin37 qe lcos37 ek 0可得 ek 0 3mgl 答案 1 2 0 3g 3 0 3mgl 方法点窍带电体在匀强电场中做直线运动问题的分析方法 带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 电偏转 例2 2013 汕头模拟 双选 将三个质量相等的带电微粒分别以相同的水平速度由p点射入水平放置的平行金属板间 已知上板带正电 下板接地 三个微粒分别落在图中a b c三点 不计其重力作用 则 a 三个微粒在电场中的运动时间相等b 三个微粒的带电量相同c 三个微粒所受电场力的大小关系是faekb eka 解析 由带电微粒的运动轨迹可判断出竖直方向上的加速度关系为ac ab aa 所以有电量qc qb qa 电场力fc fb fa 故选项b错c项对 粒子在电场中做类平抛运动 水平方向以v0做匀速运动 由图知la lb lc 故ta tb tc 选项a错 由动能定理 ek f电 d d为p到下板的间距 c受到的电场力最大 而竖直位移均相等 故有ekc ekb eka 选项d正确 答案 cd 匀强电场与重力场的综合问题 例3 2013 成都模拟 如图所示 m n为水平放置 互相平行且厚度不计的两金属板 间距d 35cm 已知n板电势高 两板间电压u 3 5 104v 现有一质量m 7 0 10 6kg 电荷量q 6 0 10 10c的带负电油滴 由n板下方距n为h 15cm的o处竖直上抛 经n板中间的p孔进入电场 到达上板q点时速度恰为零 g取