江苏省黄埭中学高三物理一轮学案49 带电粒子在电场中的运动1

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江苏省黄埭中学高三物理一轮学案49 带电粒子在电场中的运动1

带电粒子在电场中的运动 1‎ ‎【学习目的】1、知道带电粒子在电场中运动时是否要考虑重力 ‎2、知道带电粒子在匀强电场中的两种常见运动(加速、偏转)‎ ‎【新课教学】准备知识1:物体做直线运动的条件是: ‎ ‎ 物体做曲线运动的条件是: ‎ 准备知识2:电荷在电场中的受力: ‎ 库仑定律: ‎ ‎ 匀强电场中电场强度与电势差的关系: ‎ ‎ 电场力做功与电势差的关系: ‎ ‎ 电场力做功与电势能的关系: ‎ ‎ 动能定理表达式: ‎ 准备知识3:带电粒子在电场中运动时是否要考虑重力?‎ ‎①基本粒子:如电子、质子、α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(但并不忽略质量).‎ ‎②带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,‎ 一般都不能忽略重力 ‎【例1】已知加速电场两极板间飞入电压U1;偏转电场两极板间电压U2,板间距d,板长L,电子电量e,质量m,从左侧极板边缘由静止释放。(1)求电子飞出加速电场时的速度 ‎(2)求带电粒子飞出偏转电场时的侧移,偏角 ‎【归纳提炼】:‎ ‎【例2】如图所示,真空中水平放置长为L的平行金属板,以两板中间线为x轴,以垂直于极板过极板右端为y轴建立坐标系.在t=0时,将图中所示的电压加在两板上,与此同时持续不断的电子沿x轴以速度v0飞入电场,均能从两板间飞出.关于电子穿过y轴的位置,正确的描述是(  )‎ A. 当L≪v0T时,电子从同一位置穿过,这个位置在y轴正方向某处 B. 当L≪v0T时,电子从两个不同位置穿过,一个在坐标原点,一个在y轴正方向某处 C. 当L=v0T时,电子在一段区域穿过,这个区域在y轴正方向上从原点开始 D. 当L=v0T时,电子在一段区域穿过,这个区域在y轴正方向上不包括原点在内 ‎【例3】如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带正电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V2(V2<V1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,且全过程中未离开斜面,则( )‎ A、从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小 B、从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功 C、从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力是先增大后减小 D、小物体上升的最大高度为 ‎【例4】如图所示,质量为m、带电量为+q的小球在距离地面高为A处,以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离上处有一管口略比小球直径大一些的竖直细管,管上口距地面h/2,为使小球能无碰撞地通过管子,在管子上方整个区域内加一个水平向左的匀强电场.‎ 求:⑴小球的初速度v ‎ ‎⑵电场强度E ‎【课堂作业】1、如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上极板的过程中,求:‎ ‎(1)它们运动的时间之比tQ:tP= ‎ ‎(2)它们所带电荷量之比qP∶qQ= ‎ ‎(3)它们的动能增量之比ΔEkP∶ΔEkQ= ‎ ‎(4)它们的电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ= ‎ ‎2、如图甲所示,A、B是一对平行金属板.A板的电势φA=0,B板的电势φB随时间的变化规律为如图乙所示,现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内.电子的初速度和重力的影响均可忽略,则(  )‎ A、若电子是在t=0时刻进入的,它可能不会到达B板 B、若电子是在t=T/2时刻进入的,它一定不能到达B板 C、若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后穿过B板 D、若电子是在t=3T/8时刻进入,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后穿过B板 ‎3、如图所示,粗糙的绝缘水平面上,A、B两点相距4L,O为AB的中点,且AC=CO=OD=DB,A、B两处分别固定有电量为+Q的点电荷.在C点处有一个质量为m的小物块(可视为质点),带电量为+q(q≪Q),以初速度v0向右滑行,通过O点后恰好在D点处停下并保持静止,求:(1)C点处的电场强度;‎ ‎(2)物块在D点处的静摩擦力;‎ ‎(3)物块从C点滑到D点,摩擦力做的功Wf;‎ ‎(4)物块与水平面间的动摩擦因数.‎
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