高中物理第一章静电场第9节《带电粒子在电场中的运动》复习课件(43ppt)

1、 第第 2929（5858）课）课 时时电容器电容器 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动2015年年10月月28日日例例1、下列关于电容器和电容、下列关于电容器和电容的说法中，错误的是的说法中，错误的是 ()A、电容器、电容器A的体积比的体积比B大，说大，说 明明 A的电容一定比的电容一定比B的大的大B对于确定的电容器，其带对于确定的电容器，其带 的电荷与两板间的电压的电荷与两板间的电压(小小 于击穿电压且不为零于击穿电压且不为零)成正成正 比比C无论电容器的电压如何变无论电容器的电压如何变 化化(小于击穿电压且不为零小于击穿电压且不为零)， 它所带的电荷与电压比值恒它所带的电荷与电

2、压比值恒 定不变定不变D电容器的电容是表示电容器电容器的电容是表示电容器 容纳电荷本领大小的物理量，容纳电荷本领大小的物理量， 其大小与加在两板上的电压其大小与加在两板上的电压 无关无关一、电容器一、电容器由两个彼此由两个彼此绝缘绝缘又又 相互相互靠近靠近的导体组成的导体组成一个极板一个极板所带所带 电荷量的绝对值电荷量的绝对值 使电容器带电的使电容器带电的 过程，充电后电容器两板带过程，充电后电容器两板带 上等量的异种电荷上等量的异种电荷 ，电容器，电容器 中储存中储存电场能电场能 使充电后的电容使充电后的电容 器失去电荷（中和）的过程，器失去电荷（中和）的过程， 放电过程中放电过程中电场能

3、转化为其电场能转化为其 他形式的能他形式的能两块正对的平行金属板，它们相两块正对的平行金属板，它们相隔很近而且彼此绝缘组成一个最简单的电容器叫做平行隔很近而且彼此绝缘组成一个最简单的电容器叫做平行板电容器，平行板电容器的电场是匀强电场板电容器，平行板电容器的电场是匀强电场.纸质电容器和电解电容器。使用纸质电容器和电解电容器。使用电解电解电容器电容器时不能接错其两极，不能接时不能接错其两极，不能接交变交变电流电流通常采用改变正对面积来改变电容大通常采用改变正对面积来改变电容大小小. .二、电容二、电容描述电容器容纳电荷本领的物理量描述电容器容纳电荷本领的物理量.电容器所带的电量跟它两极板间的电势

4、差的电容器所带的电量跟它两极板间的电势差的 比值叫做电容器的电容比值叫做电容器的电容. 法拉法拉(F).1法拉法拉1库库/伏伏. 1法拉法拉(F)106微法微法(F)1012皮法皮法(pF).QQCUU 平行板电容器的电容跟介电常量成正比，跟正对面积S成正比，跟两极板间的距离d成反比. .4SCkd例例1、下列关于电容器和电容的说法中，错误的是、下列关于电容器和电容的说法中，错误的是 ()A、电容器、电容器A的体积比的体积比B大，说明大，说明 A的电容一定比的电容一定比B的大的大 B对于确定的电容器，其带的电荷与两板间的电压对于确定的电容器，其带的电荷与两板间的电压(小于击穿电小于击穿电 压且

5、不为零压且不为零)成正比成正比C无论电容器的电压如何变化无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零小于击穿电压且不为零)，它所，它所 带的电荷与电压比值恒定不变带的电荷与电压比值恒定不变D电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，其电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，其 大小与加在两板上的电压无关大小与加在两板上的电压无关A例例2 2、如图所示是由电动势为、如图所示是由电动势为6V6V的电池、电阻的电池、电阻R R与电容为与电容为200pF200pF的平行板电容器的平行板电容器C C组成的电路，如把电容器极板间组成的电路，如把电容器极板间距离增大至原来的距离增大至原来

6、的2 2倍，则电容器的电容为倍，则电容器的电容为 ，流过流过R R的瞬时电流方向为的瞬时电流方向为 ，流过，流过R R的电荷的电荷量为量为 C.C.100pF从从B到到A610-10.例例3 3、用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示设两极板正对面积为因素，如图所示设两极板正对面积为S S，极板间的距离，极板间的距离为为d d，静电计指针偏角为，静电计指针偏角为实验中，极板所带电荷量不实验中，极板所带电荷量不变，下列判断中正确的是（）变，下列判断中正确的是（）A保持保持S不变，增大不变，增大d，则，则变小变小B保持保持S不变，增大

7、不变，增大d，则，则变大变大C保持保持d不变，减小不变，减小S，则，则变大变大 D保持保持d不变，减小不变，减小S，则，则变小变小 BC例例4 4、传感器是把非电学物理量、传感器是把非电学物理量( (如位移、速度、压力、角度等如位移、速度、压力、角度等) )转转换成电学物理量换成电学物理量( (如电压、电流、电阻等如电压、电流、电阻等) )的一种元件的一种元件. .如图如图7-4-17-4-1所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是正确的是( ( ) ) A.A.甲图中两极间的电荷量不变，若电压减少，可判断出甲图中

8、两极间的电荷量不变，若电压减少，可判断出h h变小变小B.B.乙图中两极间的电荷量不变，若电压增加，可判断出乙图中两极间的电荷量不变，若电压增加，可判断出变小变小C.C.丙图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则丙图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x x变变小小D.D.丁图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则丁图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F F变变大大D例例5 5、如图所示，平行板电容器、如图所示，平行板电容器ABAB两极板水两极板水平放置，平放置，A A在上方，在上方，B B在下方，现将其和理在下方，现将其和理想二极管串联接在电源上

9、，已知想二极管串联接在电源上，已知A A和电源正和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿ABAB中心水平射入，中心水平射入，打在打在B B极板上的极板上的N N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A A板来板来改变两极板改变两极板ABAB间距间距( (两极板仍平行两极板仍平行) )，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是( )( )A.A.若小球带正电，当若小球带正电，当ABAB间距增大时，小球打在间距增大时，小球打在N N的左侧的左侧B.B.若小球带正电，当若小球带正电，当ABAB间距减小时，小球打在

10、间距减小时，小球打在N N的左侧的左侧C.C.若小球带负电，当若小球带负电，当ABAB间距减小时，小球可能打在间距减小时，小球可能打在N N的右侧的右侧D.D.若小球带负电，当若小球带负电，当ABAB间距增大时，小球可能打在间距增大时，小球可能打在N N的左侧的左侧若去掉电路中的二极管，则正确的选项是若去掉电路中的二极管，则正确的选项是( )BCBCD三、带电粒子在电场中的加速问题三、带电粒子在电场中的加速问题在匀强电场中带电粒子做匀加速直线运动，可通过牛顿定律和匀在匀强电场中带电粒子做匀加速直线运动，可通过牛顿定律和匀变速运动的运动学公式进行讨论变速运动的运动学公式进行讨论2022121mv

11、mvqU2022121cosmvmvqEs根据动能定理，在任意电场中可通过式求解，在匀强电场中即根据动能定理，在任意电场中可通过式求解，在匀强电场中即可通过式又可通过式求解可通过式又可通过式求解mdqUmqEaadvv2202atvv0 (1)基本粒子：如电子、质子、基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等除有说明或有明确粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量但并不忽略质量).(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力的暗示以外，一般都

12、不能忽略重力.例例6 6、在点电荷、在点电荷Q Q的电场中有的电场中有A A、B B两点，将质子和两点，将质子和粒粒子分别从子分别从A A点由静止释放，已知质子和点由静止释放，已知质子和粒子的电性相粒子的电性相同，带电量之比为同，带电量之比为1:21:2，质量之比为，质量之比为1:41:4，则到达，则到达B B点时，点时，它们的速度大小之比为多少？它们的速度大小之比为多少？AB B121241122121mqmqvv 例例7 7、在、在P P板附近有一电子由静止开始向板附近有一电子由静止开始向Q Q板运动，则关于板运动，则关于电子到达电子到达Q Q板时的速率，下列解释正确的是板时的速率，下列解

13、释正确的是（ ） A.A.两板间距离越大，加速时间就越长，两板间距离越大，加速时间就越长， 则获得的速率就越大则获得的速率就越大. .B.B.两板间距离越小，加速时间就越长，两板间距离越小，加速时间就越长， 则获得的速率就越大则获得的速率就越大C.C.与两板间的距离无关，仅与加速电压有关与两板间的距离无关，仅与加速电压有关D.D.以上解释都不对以上解释都不对. . C PQU例例8 8、如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，、如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线ABAB运动，由此可知运动，由此可知

14、 ( () )A A电场中电场中A A点的电势高于点的电势高于B B点的电势点的电势B B微粒在微粒在A A点时的动能大于在点时的动能大于在B B点时的动能，在点时的动能，在A A点时的点时的 电势能小于在电势能小于在B B点时的电势能点时的电势能C C微粒在微粒在A A点时的动能小于在点时的动能小于在B B点时的动能，在点时的动能，在A A点时的电势能大点时的电势能大 于在于在B B点时的电势能点时的电势能D D微粒在微粒在A A点时的动能与电势能之和等于在点时的动能与电势能之和等于在B B点时的动能与电势能点时的动能与电势能 之和之和例例9 9、如图所示，平行板电容器的两个极板与水、如图所

15、示，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电容器，一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子则在此过程中，该粒子( () )A A所受重力与电场力平衡所受重力与电场力平衡 B B电势能逐渐增加电势能逐渐增加C C动能逐渐增加动能逐渐增加 D D做匀变速直线运动做匀变速直线运动BDAB例例1010、在一个水平面上建立、在一个水平面上建立x x轴，在过原点轴，在过原点O O右侧空间有一个匀强右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小电场，电场强度大小E E6 610105 5 N

16、/C N/C，方向与，方向与x x轴正方向相同，在轴正方向相同，在O O处放一个电荷量处放一个电荷量q q5 510108 8 C, C,质量质量m m0.010 kg0.010 kg的带负电绝缘的带负电绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数物块物块与水平面间的动摩擦因数0.20.2，沿，沿x x轴正方向给物轴正方向给物块一个初速度块一个初速度v v0 02 m/s2 m/s，如图所示，求：，如图所示，求：(1)(1)物块最终停止时的位置；物块最终停止时的位置；( (g g取取10 m/s10 m/s2 2) )(2)(2)物块在电场中运动过程的机械能增量物块在电场中运动过程的机械能增量解析解析(

17、1)第一个过程：物块向右做匀减速运动到第一个过程：物块向右做匀减速运动到速度为零速度为零FfmgFqEFfFma2as1v02s10.4 m第二个过程：物块向左做匀加速运动，第二个过程：物块向左做匀加速运动，离开电场后再做匀减速运动直到停止离开电场后再做匀减速运动直到停止由动能定理得：由动能定理得：Fs1Ff(s1s2)0得得s20.2 m，则物块停止在原点，则物块停止在原点O左侧左侧0.2 m处处(2)物块在电场中运动过程的机械能增量物块在电场中运动过程的机械能增量EWf2mgs10.016 J.四、带电粒子在匀强电场中的类偏转问题四、带电粒子在匀强电场中的类偏转问题 v0F例例1212、a

18、 a、b b、c c、d d为匀强电场中的四个为匀强电场中的四个等势面，一个电子从等势面，一个电子从N N点平行于等势面方点平行于等势面方向射入匀强电场后的运动轨迹如实线向射入匀强电场后的运动轨迹如实线NMNM，由此可知（由此可知（ ） A.A.电子在电子在N N的动能大于在的动能大于在M M点的动能点的动能 B.B.电子在电子在N N点的电势能小于在点的电势能小于在M M点的电势能点的电势能C.C.电场强度方向向左电场强度方向向左 D.D.电场中电场中a a点电势低于点电势低于b b电电势电电势 D DabcdNMv0例例1313、二价氧离子与一价碳离子从水平放置的平行金属板的中央、二价氧离

19、子与一价碳离子从水平放置的平行金属板的中央沿垂直于电场方向发射，在下列各种情况下，求它们飞出电场时，沿垂直于电场方向发射，在下列各种情况下，求它们飞出电场时，在竖直方向上偏移的位移大小之比？在竖直方向上偏移的位移大小之比？ 射入时速度相同射入时速度相同. . 射入时动量相同射入时动量相同. . 射入时动能相同射入时动能相同. . 经相同电压加速后射入经相同电压加速后射入1221qq3421mmmqy qmy qy 202)(21vlmdqUy 20121mvqU 1224dUlUy 与与q q和和m m无关无关带电粒子在电场中的偏转问题分析带电粒子在电场中的偏转问题分析 粒子的偏转角问题粒子的

20、偏转角问题 已知电荷情况及初速度如图所示，已知电荷情况及初速度如图所示，设带电粒子质量为设带电粒子质量为m，带电荷量为，带电荷量为q，以，以速度速度v0垂直于电场线方向射入匀强偏转电垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为场，偏转电压为U1.若粒子飞出电场时若粒子飞出电场时偏转角为偏转角为，则，则tan ，式中，式中vyat ，vxv0，代入得代入得tan 结论：动能一定时结论：动能一定时tan与与q成正比，电荷成正比，电荷量相同时量相同时tan与动能成反比与动能成反比粒子在匀强电场中偏转时的两个结论粒子在匀强电场中偏转时的两个结论(1)以初速度以初速度v0进入偏转电场进入偏转电场.结论：

21、粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的 处沿直处沿直线射出线射出.2l(2)经加速电场加速再进入偏转电场：若不同的带电粒子是从静止经加速电场加速再进入偏转电场：若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压经同一加速电压U0加速后进入偏转电场的，加速后进入偏转电场的，可推得偏移量：可推得偏移量： 偏转角正切：偏转角正切：结论：无论带电粒子的结论：无论带电粒子的m、q如何，只要经过同一加速电场加速，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，它们飞出的偏移量再垂直进入同一偏转电场，它们飞出的偏移量y和偏转角和偏转角都是相都是相同的，也就是轨迹完

22、全重合同的，也就是轨迹完全重合.10Utan2U dl210Uy,4U dl例例14、如图所示，质子如图所示，质子(H)和和粒子粒子(He)由静止经同一个电场加速由静止经同一个电场加速后垂直射入偏转电场后垂直射入偏转电场(粒子不计重力粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时，则这两个粒子射出电场时( ) A偏转角度相同偏转角度相同 B偏转距离相同偏转距离相同 C运动时间相同运动时间相同 D动能相同动能相同AB例例1515、如图是一个说明示波管工作的部分原理图，电子经过加速、如图是一个说明示波管工作的部分原理图，电子经过加速后以速度后以速度v v0 0垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏移量为垂直进

23、入偏转电场，离开偏转电场时偏移量为h h，两，两平行板间距为平行板间距为d d，电压为，电压为U U，板长为，板长为L L，每单位电压引起的偏移量，每单位电压引起的偏移量叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用的办法是（叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用的办法是（ ） A. A.增加两极板间的电势差增加两极板间的电势差U U B. B.尽可能缩短板长尽可能缩短板长L L C. C.尽可能减小板间距尽可能减小板间距d d D. D.使电子的入射速度使电子的入射速度v v0 0大些大些 hv0例例1616、一个电子以、一个电子以4.04.010106 6m ms s的速度沿与的速度沿与电

24、场垂直的方向从电场垂直的方向从A A点飞进匀强电场，并且点飞进匀强电场，并且从另一端从另一端B B点沿与场强方向成点沿与场强方向成1501500 0角方向飞角方向飞出，那么，出，那么，A A、B B两点间的电势差为多少伏？两点间的电势差为多少伏？( (电子的质量为电子的质量为9.19.1101031 31 kg).kg).vAABvB例例1717、a a、b b、c c三个三个粒子同时由同一点垂直进入偏转电场粒子同时由同一点垂直进入偏转电场, ,其轨其轨迹如图所示迹如图所示, ,其中其中b b恰好飞出电场，由此可以肯定（恰好飞出电场，由此可以肯定（ ） A.A.在在b b飞离电场的同时，飞离电

25、场的同时，a a刚好打在负刚好打在负 极板上极板上 B. bB. b和和c c同时飞离电场同时飞离电场 C.C.进入电场时，进入电场时，c c的速度最大，的速度最大，a a的速的速 度最小度最小 D.D.动量的增量相比，动量的增量相比，c c的最小，的最小，a a和和b b 一样大一样大 A C DabcxyO例例1818、带电粒子射入两块平行极板间的匀强电场中，、带电粒子射入两块平行极板间的匀强电场中，入射方向跟极板平行，重力忽略入射方向跟极板平行，重力忽略. .若初动能为若初动能为E Ek k，则，则离开电场时的动能为离开电场时的动能为2E2Ek k，如果初速度增为原来的，如果初速度增为原

26、来的2 2倍，倍，则离开电场时的动能为（则离开电场时的动能为（ ）A.3EA.3Ek k B.4E B.4Ek k C.17E C.17Ek k/4 D.9E/4 D.9Ek k/2/2 KkEEqEy 21201)(21vLay KkEEqEy42202)2(21vLay 214yy kkEE417 五、带电粒子在电场中的加速偏转综合问题五、带电粒子在电场中的加速偏转综合问题222001tan2yvqU LU LvmdvU d222201124qUU LLymdvU d带电粒子离开电场时的偏转角和偏移量均与带带电粒子离开电场时的偏转角和偏移量均与带电粒子的质量和电量无关电粒子的质量和电量无关

27、. .只要电性相同的带电只要电性相同的带电粒子粒子, ,在电场中留下的轨迹相同在电场中留下的轨迹相同, ,所以无法将电所以无法将电性相同的粒子分开性相同的粒子分开. .dv0ULVVULdU400500005. 001. 02222122220121mveU 202212vLmdeUd瞬时速瞬时速度是联度是联系两个系两个过程的过程的桥梁。桥梁。U1U2PO212UU 20121mvqU20222221mdvxqUatydUxUy1224U1U2e20121mvqU 2020tanmdvLqUvvydULU122tan平抛运动不是平抛运动不是分解速度，就分解速度，就是分解位移。是分解位移。例例2

28、222、如图所示，有一带电粒子、如图所示，有一带电粒子( (不计重力不计重力) )贴着贴着A A板沿水平方向板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为射入匀强电场，当偏转电压为U U1 1时，带电粒子沿轨迹从两板右时，带电粒子沿轨迹从两板右端连线的中点飞出；当偏转电压为端连线的中点飞出；当偏转电压为U U2 2时，带电粒子沿轨迹落到时，带电粒子沿轨迹落到B B板中间板中间. .设粒子两次射入电场的水平速度相同，则电压设粒子两次射入电场的水平速度相同，则电压U U1 1、U U2 2之之比为比为( )( )A.18 B.14 C.12 D.11A.18 B.14 C.12 D.11A 例例2323、

29、如图所示，质子、氘核和、如图所示，质子、氘核和粒子都沿平行板电容器两板粒子都沿平行板电容器两板中线中线OOOO方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与在同一个与 OOOO垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点下列垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点下列说法中正确的是（说法中正确的是（ ）A.A.若它们射入电场时速度相等，荧光屏上将出现若它们射入电场时速度相等，荧光屏上将出现3 3个亮点个亮点B.B.若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将只出现若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将只出现2 2个亮点个亮点C.C.若它们是由同一个电场从静

30、止加速后射入此偏转电场的荧光若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的荧光屏上将只出现屏上将只出现1 1个亮点个亮点 D.D.若它们射入电场时的动能相等，若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现在荧光屏上将只出现1 1个亮点个亮点C 例例2424、如图所示，真空中水平放置的两个相同极板、如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y Y和和YY长为长为L L，相距相距d d，足够大的竖直屏与两板右侧相距，足够大的竖直屏与两板右侧相距b.b.在两板间加上可调偏在两板间加上可调偏转电压转电压U UYYYY，一束质量为，一束质量为m m、带电量为、带电量为+q+q的粒子的粒子( (不计重力不计

31、重力) )从两板从两板左侧中点左侧中点A A以初速度以初速度v v0 0沿水平方向射入电场且能穿出沿水平方向射入电场且能穿出. .(1)(1)求两板间所加偏转电压求两板间所加偏转电压U UYYYY的范围；的范围；(2)(2)求粒子可能到达屏上区域的长度求粒子可能到达屏上区域的长度. .222200YY22md vmd vUqLqL0d L 2b2y.L确定粒子打到屏上的位置离屏中心的距离确定粒子打到屏上的位置离屏中心的距离yy的三种方法的三种方法 y0b1 yyvv2 yybtanL3 y(b)tan2 u220 2sin100 t V此题中，若在此题中，若在YY/间加间加上这样的电压呢？上这

32、样的电压呢？六、示波管六、示波管 1.1.构造：构造：电子枪，偏转极板，荧光屏电子枪，偏转极板，荧光屏.(.(如图如图所示所示) ) 2、示波管的原理、示波管的原理产生产生高速高速飞飞行的行的电子束电子束待显示待显示的的电压信号电压信号锯齿形锯齿形扫扫描电压描电压使电子沿使电子沿Y Y方向方向偏移偏移使电子沿使电子沿x x方向方向偏移偏移例例2525、如果在、如果在YYYY之间加如图所示的交变之间加如图所示的交变电压，同时在电压，同时在XXXX之间加锯齿形扫描电压，之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？在荧光屏上会看到什么图形？XYOA B CD E FA B CD E FABOCt

33、1DEFt2例例2626、如图所示的示波管，如果在、如图所示的示波管，如果在YYYY之间加如之间加如图所示的交变电压，同时在图所示的交变电压，同时在XXXX之间加如图所示之间加如图所示的锯齿形电压，使的锯齿形电压，使X X的电势比的电势比XX高，在荧光屏上高，在荧光屏上会看到什么图形？会看到什么图形？UxtOt1t2XYO0tt0tt1 1t t1 1tttt2 2例例2727、制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为、制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d d的的两平行极板，如图甲所示两平行极板，如图甲所示. .加在极板加在极板A A、B B间的电压间的电压U UABAB做周

34、期性变做周期性变化，其正向电压为化，其正向电压为U U0 0，反向电压为，反向电压为-kU-kU0 0(k(k1)1)，电压变化的周期，电压变化的周期为为22，如图乙所示，如图乙所示. .在在t=0t=0时，极板时，极板B B附近的一个电子，质量为附近的一个电子，质量为m m、电荷量为电荷量为e e，受电场作用由静止开始运动，受电场作用由静止开始运动. .若整个运动过程中，电若整个运动过程中，电子未碰到极板子未碰到极板A A，且不考虑重力作用，且不考虑重力作用. .若若 电子在电子在0 022时间时间内不能到达极板内不能到达极板A A，求，求d d应满足的条件应满足的条件. . 5k,4四、四

35、、 带电粒子在匀强电场中的带电粒子在匀强电场中的“类斜抛运动类斜抛运动”v0ABCD 0kkEEydUq曲线运动的基本解法是运动的合成和分解，辅助解法是功和曲线运动的基本解法是运动的合成和分解，辅助解法是功和能的观点常用动能定理。能的观点常用动能定理。五、带电粒子在交变电场中的直线运动五、带电粒子在交变电场中的直线运动tT2TOU-UudABe物体的运动性质由初速度和合外力两个因素共同决定不要做亚里士多德物体的运动性质由初速度和合外力两个因素共同决定不要做亚里士多德的追随者。的追随者。tT2TOU-Uutvot/sT2TO2.5-2.5u/VAB29/100 . 4smmdqUadmTmdqU

36、s05. 0)2(212smkgTmamvp/100 . 4219t/sT2TO2.5-2.5u/V做出带电粒子运动的速度时间图像可以清楚地看到带电做出带电粒子运动的速度时间图像可以清楚地看到带电粒子一直向粒子一直向A A板运动且每半个周期运动的位移相等。板运动且每半个周期运动的位移相等。tvo作图法解物理题作图法解物理题uOU-UtAB2)2)(21TmdqUd 122qUdfmfT1取取t=T/2t=T/2正离子运动的位移正离子运动的位移L L为板长临界状态为板长临界状态考虑。此时电场力做功为考虑。此时电场力做功为qUqU。若。若dL,dL,则两板则两板间场强变大，电场力变大，加速度变大，

37、正间场强变大，电场力变大，加速度变大，正离子运动时间离子运动时间tT/2tL,dL,则两板则两板间场强变小，电场力变小，加速度变小，正间场强变小，电场力变小，加速度变小，正离子运动时间离子运动时间tT/2tT/2，半个周期正离子不会，半个周期正离子不会到达到达B B板，半个周期内电场力做功小于板，半个周期内电场力做功小于qUqU（加速电压小于（加速电压小于U U）, ,此后电场力做负功此后电场力做负功整个过程电场力做功一定小于整个过程电场力做功一定小于qUqU。TtuOU- UAB10tvL fnnTt11Lnvf01正离子在垂直于两正离子在垂直于两板方向做机械振动板方向做机械振动这样周期性运

38、动。这样周期性运动。Lnvf202六、带电粒子在电场和重力场的复合场六、带电粒子在电场和重力场的复合场 中的运动中的运动 有时需要结合直线运动和曲线运动的条件进行分析。有时需要结合直线运动和曲线运动的条件进行分析。ABE0vmgNqEfsincosmgNqEcossinmgqENcossinsincosmgqEmgqE模型化归模型化归: :四个不在一条直四个不在一条直线上的共点力的平衡问题，线上的共点力的平衡问题，基本解法是正交分解。基本解法是正交分解。OOabp omgdUqcoscosmgdUqmgqU/d物体的运动性质由初速度和合外力两个因素共同决定物体的运动性质由初速度和合外力两个因素共同决定qU/dABCDv0mgFcosdUqmg 22cosdLLqLdLmgdU22根据物体做直线运动的条根据物体做直线运动的条件进行分析准确规范认件进行分析准确规范认真作图是物理学习的基本真作图是物理学习的基本功。力学搭台，电学唱