高考物理一轮复习方案 （高频考点+热点导练+历年高考题）第6章 第5节 带电粒子在匀强电场中的运动课件 新人教版.ppt

第5节带电粒子在匀强电场中的运动 考点1 带电粒子在电场中的周期性运动 例1 2011 北京 静电场方向平行于x轴 其电势 随x的分布可简化为如图6 5 3所示的折线 图中 0和d为已知量 一个带负电的粒子在电场中以x 0为中心 沿x轴方向做周期性运动 已知该粒子质量为m 电量为 q 其动能与电势能之和为 a 0 a q 0 忽略重力 求 1 粒子所受电场力的大小 2 粒子的运动区间 3 粒子的运动周期 图6 5 3 切入点 充分利用电势 随x的分布图的信息 从电势差与电场强度的关系着手分析 点评 解答力电综合题 受力分析 做功分析是关键 考点2 示波器 例2 2011 安徽 图6 5 4 a 为示波管的原理图 如果在电极yy 之间所加的电压按图6 5 4 b 所示的规律变化 在电极xx 之间所加的电压按图6 5 4 c 所示的规律变化 则在荧光屏上会看到的图形是 图6 5 4 切入点 从两个偏转电压图象中充分挖掘信息 答案 b点评 从两个偏转电压图象中充分挖掘信息 选择特殊时刻进行分析 逐步排除错误选项是解答此类题的有效方法 题型一 带电粒子在电场中的加速与偏转综合问题 例3 如图6 5 5所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图 在oxy平面的abcd区域内 存在两个场强大小均为e的匀强电场 和 两电场的边界均是边长为l的正方形 不计电子所受重力 图6 5 5 1 在该区域ab边的中点处由静止释放电子 求电子离开abcd区域的位置 2 在电场 区域内适当位置由静止释放电子 电子恰能从abcd区域左下角d处离开 求所有释放点的位置 3 若将左侧电场 整体水平向右移动l n n 1 仍使电子从abcd区域左下角d处离开 d不随电场移动 求在电场 区域内由静止释放电子的所有位置 点评 此类问题在考虑电场力 电势能之后 就转化为力学综合问题 分析方法与力学综合问题的分析方法相同 题型二 带电粒子在复合场中的运动 例4 如图6 5 6所示 一条长为l的绝缘细线上端固定 下端拴一质量为m的带电小球 将它置于水平方向的匀强电场中 场强为e 已知当细线与竖直方向的夹角为 时 小球处于平衡位置a点 问在平衡位置以多大的速度va释放小球 刚能使之在电场中做竖直平面内的完整圆周运动 图6 5 6 点评 带电粒子在复合场中的运动问题从本质上来看仍然是力学问题 无非是在分析受力时多了电场力 在分析能量时多了电势能 等效重力场 的观点其本质就是 力的合成 的观点 所以 正确进行受力分析和过程分析 灵活运用运动学和动力学规律 是解决这类问题的关键 1 2012 新课标 如图6 5 7 平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度 两极板与一直流电源相连 若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过的容器 则在此过程中 该粒子 a 所受重力与电场力平衡b 电势能逐渐增加c 动能逐渐增加d 做匀变速直线运动 图6 5 7 bd 解析 由图可知 带电粒子受电场力和重力作用 电场力在竖直方向与重力平衡 水平方向提供分力使之做匀减速直线运动 由于电场力做负功 故电势能增加 2 2011 安徽 如图6 5 8 a 所示的两平行正对的金属板a b间加有如图6 5 8 b 所示的交变电压 一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间p处 若在t0时刻释放该粒子 粒子会时而向a板运动 时而向b板运动 并最终打在a板上 则t0可能属于的时间段是 图6 5 8 b 3 2011 朝阳期末 如图6 5 9所示 a b为水平正对放置的平行金属板 板间距离为d 一质量为m的带电油滴在两金属板之间 油滴运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比 将油滴由静止释放 若两金属板间的电压为零 一段时间后油滴以速率v匀速下降 若两金属板间加电压u 一段时间后油滴以速率2v匀速上升 由此可知油滴所带电荷量的大小为 图6 5 9 答案 c 图6 5 10 答案 bd 5 有一带负电的小球 其带电荷量q 2 10 4c 如图6 5 11所示 开始时静止在场强e 2 103v m的匀强电场中的p点 靠近电场极板b有一挡板s 小球与挡板s的距离h