PPT第六章 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动

1、梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升第第3讲电容器带电粒子在电场中的运动讲电容器带电粒子在电场中的运动梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升 电容电容器电容电容器(考纲要求考纲要求 )1. 常见电容器常见电容器(1)组成组成：由两个彼此：由两个彼此_又相互又相互_的导体组成的导体组成(2)带电荷量带电荷量：一个极板所带电荷量的：一个极板所带电荷量的_(3)电容器的充电容器的充、放电放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等充电：使电容器带电的过程，充电后电

2、容器两板带上等量的量的_，电容器中储存，电容器中储存_放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中_转化为其他形式的能转化为其他形式的能绝缘绝缘靠近靠近绝对值绝对值异种电荷异种电荷电场能电场能电场能电场能梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升2电容电容(1)定义定义：电容器所带的：电容器所带的_Q与电容器两极板间的电与电容器两极板间的电势差势差U的比值的比值(2)定义式定义式：C_(3)物理意义物理意义：表示电容器：表示电容器_本领大小的物理量本领大小的物理量(4)单位单位：法拉

3、：法拉(F)1 F_ F1012 pF3平行板电容器平行板电容器(1)影响因素影响因素：平行板电容器的电容与：平行板电容器的电容与_成正比，成正比，与介质的与介质的_成正比，与两板间的距离成反比成正比，与两板间的距离成反比电荷量电荷量容纳电荷容纳电荷106正对面积正对面积介电常数介电常数梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升 判断正误，正确的划判断正误，正确的划“”，错误的划，错误的划“”(1)任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关器，跟这两个导

4、体是否带电无关 ()(2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和和 ()(3)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比电容器的电容与电容器所带电荷量成反比 ()(4)一个电容器的电荷量增加一个电容器的电荷量增加Q1.0106C时，两板间电时，两板间电压升高压升高10 V，则电容器的电容，则电容器的电容C1.0107F. ()(5)放电后的电容器电量为零，电容也为零放电后的电容器电量为零，电容也为零 ()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升

5、带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强电场中的运动 (考纲要求考纲要求 )1. 带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场，带电粒子将带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场，带电粒子将做做_运动有两种分析方法：运动有两种分析方法：(2)用功能观点分析用功能观点分析：粒子只受电场力作用，电场力做的：粒子只受电场力作用，电场力做的功等于物体动能的变化，功等于物体动能的变化，加加(减减)速速梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升2带电粒子在匀强电场中的偏转带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件分析条件

6、分析：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场(2)运动性质运动性质：_运动运动(3)处理方法处理方法：分解成相互：分解成相互_的两个方向上的的两个方向上的_，类似于类似于_(4)运动规律：运动规律：沿初速度方向做沿初速度方向做_运动运动沿电场方向，做初速度为零的沿电场方向，做初速度为零的_运动运动匀变速曲线匀变速曲线垂直垂直直线运动直线运动平抛运动平抛运动匀速直线匀速直线匀加速直线匀加速直线梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维

7、建模思维建模 素养提升素养提升1(多选多选)有一只电容器的规格是有一只电容器的规格是“1.5 F，9 V”，那么，那么 ()A这只电容器上的电荷量不能超过这只电容器上的电荷量不能超过1.5105 CB这只电容器上的电荷量不能超过这只电容器上的电荷量不能超过1.35105 CC这只电容器的额定电压为这只电容器的额定电压为9 VD这只电容器的击穿电压为这只电容器的击穿电压为9 V解析解析9 V为电容器的额定电压为电容器的额定电压(或工作电压或工作电压)，故，故C正正确；正常工作时的带电荷量确；正常工作时的带电荷量QCU1.51069 C1.35105 C，选项，选项B亦正确亦正确答案答案BC基基

8、础础 自自 测测梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升2(单选单选)如图如图631所示，设两极板所示，设两极板正对面积为正对面积为S，极板间的距离为，极板间的距离为d，静电计指针偏角为静电计指针偏角为.实验中，极板实验中，极板所带电荷量不变，若所带电荷量不变，若 ()A保持保持S不变，增大不变，增大d，则，则变大变大B保持保持S不变，增大不变，增大d，则，则变小变小C保持保持d不变，减小不变，减小S，则，则变小变小D保持保持d不变，减小不变，减小S，则，则不变不变图图631梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突

9、破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升答案答案A梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升3(单选单选)如图如图632所示，电子由静止所示，电子由静止开始从开始从A板向板向B板运动，到达板运动，到达B板的速板的速度为度为v，保持两板间电压不变，则，保持两板间电压不变，则 ()A当减小两板间的距离时，速度当减小两板间的距离时，速度v增大增大B当减小两板间的距离时，速度当减小两板间的距离时，速度v减小减小C当减小两板间的距离时，速度当减小两板间的距离时，速度v不变不变D当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间当减小两板间的距离时

10、，电子在两板间运动的时间变长变长图图632梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升答案答案C梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升4(2012泰兴市期中调研泰兴市期中调研)(多选多选)一个平行一个平行板电容器，板间距离为板电容器，板间距离为d，当对其加上，当对其加上电压后，电压后，A、B两板的电势分别为两板的电势分别为和和，下述结论正确的是，下述结论正确的是 ()B电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不同；电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不同；有正的，有负的

11、，有的为零有正的，有负的，有的为零C若只减小两极板间的距离若只减小两极板间的距离d，该电容器的电容，该电容器的电容C要增要增大，极板上带的电荷量大，极板上带的电荷量Q也会增加也会增加D若有一个电子穿越两极板之间的电场，则电子的动若有一个电子穿越两极板之间的电场，则电子的动能一定会增大能一定会增大图图632梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升答案答案BC梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升5(单选单选)如图如图634所示，示波器的所示，示波器的示波管可视为加速电场与

12、偏转电场示波管可视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为的组合，若已知加速电压为U1，偏，偏转电压为转电压为U2，偏转极板长为，偏转极板长为L，极，极板间距为板间距为d，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器灵敏度波器灵敏度即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转图图634AL越大，灵敏度越高越大，灵敏度越高 Bd越大，灵敏度越高越大，灵敏度越高CU1越大，灵敏度越高越大，灵敏度越高 DU2越大，灵敏度越高越大，灵敏度越高梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素

13、养提升素养提升答案答案A梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升1分析比较的思路分析比较的思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变热点一平行板电容器的动态问题分析热点一平行板电容器的动态问题分析对应对应“高考题组高考题组”见见PPT课件，供参考课件，供参考梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升2平行板电容器的动态分析问题常见的类型平行板电容器的动态分析问题常见的类型平行板电容器的动态分析问题有两种情况：一是电容器

14、平行板电容器的动态分析问题有两种情况：一是电容器始终和电源连接，此时始终和电源连接，此时U恒定恒定二是电容器充电后电源断开，此时二是电容器充电后电源断开，此时Q恒定恒定梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升【典例典例1】 (单选单选)如图如图635所示，先接通所示，先接通S使电容器充电，然后断开使电容器充电，然后断开S.当增大两极当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量板间距离时，电容器所带电荷量Q、电、电容容C、两极板间电势差、两极板间电势差U、两极板间场强、两极板间场强E的变化情况是的变化情况是 ()AQ变小，变小，C不变，不变

15、，U不变，不变，E变小变小BQ变小，变小，C变小，变小，U不变，不变，E不变不变CQ不变，不变，C变小，变小，U变大，变大，E不变不变DQ不变，不变，C变小，变小，U变小，变小，E变小变小审题指导审题指导电容器充电后与电源断开，则电容器所带的电容器充电后与电源断开，则电容器所带的电荷量保持不变，根据这个不变量可分析其他物理量的电荷量保持不变，根据这个不变量可分析其他物理量的变化情况变化情况图图635梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升答案答案C梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模

16、素养提升素养提升 解电容器问题的常用技巧解电容器问题的常用技巧(1)在电荷量保持不变的情况下，电场强度与板间的距离无在电荷量保持不变的情况下，电场强度与板间的距离无关关梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升【跟踪短训跟踪短训】1(多选多选)如图如图636所示，两块平行所示，两块平行金属板正对着水平放置，两板分别金属板正对着水平放置，两板分别与电源正、负极相连当开关闭合与电源正、负极相连当开关闭合时，一带电液滴恰好静止在两板间的时，一带电液滴恰好静止在两板间的M点则点则 ()A当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止当开关闭合时，若

17、减小两板间距，液滴仍静止B当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降C开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止D开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降图图636梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升答案答案BC梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升2(多选多选)给平行板电容器充电，断开电源给平行板电容器充电，断开电源后后A极板带正电，极板带正电，B极

18、板带负电板间极板带负电板间一带电小球一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图用绝缘细线悬挂，如图637所示小球静止时与竖直方向所示小球静止时与竖直方向的夹角为的夹角为，则，则 ()A若将若将B极板向右平移少许，电容器的电容将减小极板向右平移少许，电容器的电容将减小B若将若将B极板向下平移少许，极板向下平移少许，A、B两板间电势差将增大两板间电势差将增大C若将若将B极板向下平移少许，夹角极板向下平移少许，夹角将变大将变大D轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动图图637梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升答案答案

19、ABC梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法热点二带电粒子热点二带电粒子(带电体带电体)在匀强电场中的直线运动问题在匀强电场中的直线运动问题(模型演示见模型演示见PPT课件课件)梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升A打到下极板上打到下极板上 B在下极板处返回在下极板处返回梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升答案答案D梳

20、理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升 处理带电粒子在电场中运动的常用技巧处理带电粒子在电场中运动的常用技巧(1)微观粒子微观粒子(如电子、质子、如电子、质子、粒子等粒子等)在电场中的运动，通在电场中的运动，通常不必考虑其重力及运动中重力势能的变化常不必考虑其重力及运动中重力势能的变化(2)普通的带电体普通的带电体(如油滴、尘埃、小球等如油滴、尘埃、小球等)在电场中的运动，在电场中的运动，除题中说明外，必须考虑其重力及运动中重力势能的变化除题中说明外，必须考虑其重力及运动中重力势能的变化梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维

21、课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升【跟踪短训跟踪短训】3(多选多选)如图如图638所示，沿水平方向所示，沿水平方向放置的平行金属板放置的平行金属板a和和b分别与电源的分别与电源的正负极相连，正负极相连，a、b板的中央沿竖直方板的中央沿竖直方向各有一个小孔，闭合开关向各有一个小孔，闭合开关S后，带正后，带正电的液滴从小孔正上方的电的液滴从小孔正上方的P点由静止点由静止自由落下，当液滴穿过自由落下，当液滴穿过b板小孔到达板小孔到达a板小孔时速度为板小孔时速度为v1.现使现使a板不动，在开关板不动，在开关S仍闭合或断开的情况下，仍闭合或断开的情况下，b板向上板向上或向下平移一小

22、段距离，相同的液滴仍从或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，点自由落下，此时液滴到达此时液滴到达a板小孔时速度为板小孔时速度为v2，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是 ()图图638梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升A若开关若开关S保持闭合，向下移动保持闭合，向下移动b板，则板，则v2v1B若开关若开关S闭合一段时间后再断开，向下移动闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则板，则v2v1C若开关若开关S保持闭合，则无论向上或向下移动保持闭合，则无论向上或向下移动b板，都有板，都有v2v1D若开关若开关S闭合一段时

23、间后再断开，则无论向上或向下移闭合一段时间后再断开，则无论向上或向下移动动b板，都有板，都有v2v1梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升答案答案BC梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升4如图如图639所示，板长所示，板长L4 cm的平的平行板电容器，板间距离行板电容器，板间距离d3 cm，板，板与水平线夹角与水平线夹角37，两板所加电，两板所加电压为压为U100 V有一带负电液滴，带有一带负电液滴，带电荷量为电荷量为q31010 C，以，以v01 m/s的水平速度

24、自的水平速度自A板板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板板边缘水平飞出边缘水平飞出(取取g10 m/s2，sin 0.6，cos 0.8)求：求：(1)液滴的质量；液滴的质量；(2)液滴飞出时的速度液滴飞出时的速度图图639梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升解析解析(1)根据题意画出带电液滴的受力图如根据题意画出带电液滴的受力图如图所示，由图可得：图所示，由图可得：qEcos mg代入数据得代入数据得m8108kg(2)对液滴由动能定理得：对液滴由动能定理得：梳理深化

25、梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升求解带电粒子偏转问题的思路求解带电粒子偏转问题的思路在示波管模型中，带电粒子经加速电场在示波管模型中，带电粒子经加速电场U1加速，再经偏加速，再经偏转电场转电场U2偏转后，需再经历一段匀速直线运动才会打到偏转后，需再经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点荧光屏上而显示亮点P，如图，如图6310所示所示热点三带电粒子在匀强电场中的偏转问题热点三带电粒子在匀强电场中的偏转问题(模型演示见模型演示见PPT课件课件)图图6310梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建

26、模思维建模 素养提升素养提升(1)确定最终偏移距离确定最终偏移距离思路思路思路思路梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升(2)确定偏转后的动能确定偏转后的动能(或速度或速度)思路思路思路思路梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升【典例典例3】 (2013广东卷广东卷，15)(单选单选)喷墨打印机的简化模型如图喷墨打印机的简化模型如图6311所示，重力可忽略的墨汁微所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，

27、最终垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中打在纸上，则微滴在极板间电场中 ()A向负极板偏转向负极板偏转 B电势能逐渐增大电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线运动轨迹是抛物线 D运动轨迹与带电量无关运动轨迹与带电量无关审题指导审题指导(1)负电荷所受电场力的方向与负电荷所受电场力的方向与_(2)带电微滴进入电场后做什么运动？带电微滴进入电场后做什么运动？(3)带电微滴在水平方向做带电微滴在水平方向做_在竖直方向做在竖直方向做_图图6311梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升提示提示(1)电场强度方向相反电场强度方

28、向相反(2)类平抛运动类平抛运动(3)匀速直线运动匀加速直线运动匀速直线运动匀加速直线运动答案答案C梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升1分析带电粒子在匀强电场中的偏转问题的关键分析带电粒子在匀强电场中的偏转问题的关键(1)条件分析：不计重力，且带电粒子的初速度条件分析：不计重力，且带电粒子的初速度v0与电场与电场方向垂直，则带电粒子将在电场中只受电场力作用做类方向垂直，则带电粒子将在电场中只受电场力作用做类平抛运动平抛运动(2)运动分析：一般用分解的思想来处理，即将带电粒子运动分析：一般用分解的思想来处理，即将带电粒子的运动分

29、解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直的运动分解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直电场力方向上的匀速直线运动电场力方向上的匀速直线运动2两个结论两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点为粒子水平位移的中点长线的交点为粒子水平位移的中点梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升【跟踪短

30、训跟踪短训】5(单选单选)如图如图6312所示，一价氢离所示，一价氢离子子(11H)和二价氦离子和二价氦离子(42He)的混合体，的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们光屏上，则它们 ()A同时到达屏上同一点同时到达屏上同一点B先后到达屏上同一点先后到达屏上同一点C同时到达屏上不同点同时到达屏上不同点D先后到达屏上不同点先后到达屏上不同点图图6312梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升解析解析一价氢离子一价氢离子(1

31、1H)和二价氦离子和二价氦离子(42He)的比荷不同，经的比荷不同，经过加速电场的末速度不同，因此在加速电场及偏转电场的时过加速电场的末速度不同，因此在加速电场及偏转电场的时间均不同，但在偏转电场中偏转距离相同，所以会打在同一间均不同，但在偏转电场中偏转距离相同，所以会打在同一点选点选B.答案答案B梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升6如图如图6313所示，真空中水平放所示，真空中水平放置的两个相同极板置的两个相同极板Y和和Y长为长为L，相，相距为距为d，足够大的竖直屏与两板右，足够大的竖直屏与两板右侧相距侧相距b.在两板间加上

32、可调偏转电在两板间加上可调偏转电压压UYY，一束质量为，一束质量为m、带电荷量为、带电荷量为q的粒子的粒子(不计重力不计重力)从两板左侧中点从两板左侧中点A以初速度以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿沿水平方向射入电场且能穿出出(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心板间的中心O点；点；(2)求两板间所加偏转电压求两板间所加偏转电压UYY的范围；的范围；(3)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图图6313梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升

33、解析解析(1)设粒子在电场中的加速度设粒子在电场中的加速度大小为大小为a，离开偏转电场时偏转距，离开偏转电场时偏转距离为离为y，沿电场方向的速度为，沿电场方向的速度为vy，偏转角为偏转角为，其反向延长线通过，其反向延长线通过O即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心心O点点(2)由牛顿第二定律，得由牛顿第二定律，得qEma，又，又UEd梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升

34、素养提升思想方法思想方法 10.带电粒子在交变电场中的运动问题带电粒子在交变电场中的运动问题1常见的交变电场常见的交变电场常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等弦波等2常见的试题类型常见的试题类型此类题型一般有三种情况：此类题型一般有三种情况：(1)粒子做单向直线运动粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解一般用牛顿运动定律求解)；(2)粒子做往返运动粒子做往返运动(一般分段研究一般分段研究)；(3)粒子做偏转运动粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究一般根据交变电场特点分段研究)梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂

35、多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升3常用的分析方法常用的分析方法(1)带电粒子在交变电场中的运动，通常只讨论电压的大带电粒子在交变电场中的运动，通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化小不变、方向做周期性变化(如方波如方波)且不计粒子重力的情且不计粒子重力的情形在两个相互平行的金属板间加交变电压时，在两板形在两个相互平行的金属板间加交变电压时，在两板中间便可获得交变电场此类电场从空间看是匀强的，中间便可获得交变电场此类电场从空间看是匀强的，即同一时刻，电场中各个位置处电场强度的大小、方向即同一时刻，电场中各个位置处电场强度的大小、方向都相同；从时间看是变化的，即电场

36、强度的大小、方向都相同；从时间看是变化的，即电场强度的大小、方向都随时间而变化都随时间而变化当粒子平行于电场方向射入时，粒子做直线运动，其当粒子平行于电场方向射入时，粒子做直线运动，其初速度和受力情况决定了粒子的运动情况，粒子可以做初速度和受力情况决定了粒子的运动情况，粒子可以做周期性的运动周期性的运动梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升当粒子垂直于电场方向射入时，沿初速度方向的分运动为当粒子垂直于电场方向射入时，沿初速度方向的分运动为匀速直线运动，沿电场方向的分运动具有周期性匀速直线运动，沿电场方向的分运动具有周期性(2)研究

37、带电粒子在交变电场中的运动，关键是根据电场变化研究带电粒子在交变电场中的运动，关键是根据电场变化的特点，利用牛顿第二定律正确地判断粒子的运动情况根的特点，利用牛顿第二定律正确地判断粒子的运动情况根据电场的变化情况，分段求解带电粒子运动的末速度、位移据电场的变化情况，分段求解带电粒子运动的末速度、位移等等(3)对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场，一般来说题对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场，一般来说题中会直接或间接提到中会直接或间接提到“粒子在其中运动时电场为恒定电场粒子在其中运动时电场为恒定电场”，故带电粒子穿过电场时可认为是在匀强电场中运动故带电粒子穿过电场时可认为是在匀强电场中运动

38、梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升【典例典例】 如图如图6314甲所示，长为甲所示，长为L、间距为、间距为d的两金属的两金属板板A、B水平放置，水平放置，ab为两板的中心线，一个带电粒子以为两板的中心线，一个带电粒子以速度速度v0从从a点水平射入，沿直线从点水平射入，沿直线从b点射出，若将两金属点射出，若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从b点点以速度以速度v0射出，求：射出，求： 图图6314(1)交变电压的周期交变电压的周期T应满足什么条件？应满足什么条件？(2)粒子从粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件？点射入金属板的时刻应满足什么条件？梳理深化梳理深化 强基固本强基固本多维课堂多维课堂 热点突破热点突破思维建模思维建模 素养提升素养提升审题指导审题指导(1)粒子在板间做什么