第一章第六节.ppt

第六节示波器的奥秘 电场 考点一带电粒子的加速 1 运动状态分析 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场 受到的电场力与运动方向在同一条直线上 作匀加速 或匀减速 直线运 其加速度为 2 功能观点分析 带电粒子动能的变化量等于电场力做的功 适用于一切电场 在如图所示的装置中 A B是真空中竖直放置的两块平行金属板 它们与调压电路相连 两板间的电压可以根据需要而改变 当两板间的电压为U时 质量为m 电量为 q的带电粒子 以初速度v0从A板上的中心小孔沿垂直两板的虚线射入电场中 在非常接近B板处沿原路返回 在不计重力的情况下 要想使带电粒子进入电场后在A B板的中点处返回 可以采用的办法是 A 使带电粒子的初速度变为v0 2B 使A B板间的电压增加到2UC 使初速度v0和电压U都减小到原来的一半D 使初速度v0和电压U都增加到原来的2倍 带电粒子进入电场后加速度大小为 带电粒子进入电场中的位移为 由此式可见 当v0变为原来的1 2时 位移为原来的1 4 当U变为原来的2倍时 位移为原来的1 2 当v0与U同时变为原来的1 2时 位移为原来的1 2 当v0与U同时变为原来的2倍时 位移为原来的2倍 答案 BC 一个带正电的微粒放在电场中 场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示 带电微粒只在电场力的作用下 在t 0时刻由静止释放 则下列说法中正确的是 A 微粒在0 1s内的加速度与1 2s内的加速度相同B 微粒将沿着一条直线运动C 微粒做往复运动D 微粒在第1s内的位移与第3s内的位移相同 解析 根据题意作出带电粒子在交变电场中运动的v t图象 如图所示 由图可知在0 1s内与1 2s内的加速度大小相等方向相反 故A错 微粒速度方向一直为正 始终沿一直线运动 B对 C错 阴影部分面积为对应的第1s 第3s和第5s内的位移 故D对 答案 BD 考点二带电粒子的偏转 1 运动状态分析 带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中 受到恒定的与初速度方向成90 角的电场力作用而做匀变速曲线运动 2 运动的分析处理方法 应用运动的合成与分解知识 用类似平抛运动的方法分析处理 1 沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动 2 沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动 练习 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线 虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹 a b是轨迹上的两点 若带电粒子在运动中只受电场力作用 根据此图不能做出正确判断的是 A 带电粒子所带电荷的符号B 带电粒子在a b两点的受力方向C 带电粒子在a b两点的速度何处较大D 带电粒子在a b两点的电势能何处较大 A 若m q各不相同的带电粒子从静止经过同一电场加速 加速电压为U加 再进入同一偏转电场 偏转电压为U偏 则其偏移量y和偏转角 各为多少 有何特点 结论 所有粒子运动的轨迹都相同 练习 一束电子流在经U 5000V的加速电压加速后 在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场 如图所示 若两板间距d 1 0cm 板长l 5 0cm 那么 要使电子能从平行板间飞出 两个极板上最多能加多大电压 解析 在加速电压一定时 偏转电压U 越大 电子在极板间的偏距就越大 当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出 此时的偏转电压 即为题目要求的最大电压 加速过程 由动能定理得 进入偏转电场 电子在平行于板面的方向上做匀速运动 l v0t 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动 加速度 如图所示 abcd是一个正方形盒子 cd边的中点有一个小孔e 盒子中有沿ad方向的匀强电场 一个质量为m带电量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内