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

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．‎