2019-2020年高中物理 第1章 第9節(jié) 帶電粒子在電場中的運動練習 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 第1章 第9節(jié) 帶電粒子在電場中的運動練習 新人教版選修3-11帶電粒子的加速(1)運動狀態(tài)分析:帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場,受到靜電力與運動方向在同一直線上,做勻加(減)速直線運動(2)用功能觀點分析:粒子動能的變化量等于靜電力做的功(語言敘述動能定理)qUmv2(初速度為零時)qUmv2mv(初速度不為零時)注意:以上公式適用于勻強或非勻強電場2帶電粒子的偏轉(zhuǎn)(限于勻強電場)(1)帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入勻強電場時,受到恒定的與初速度方向垂直的靜電力作用而做勻變速曲線運動(軌跡為拋物線)(2)偏轉(zhuǎn)運動的分析處理方法(類似平拋運動分析方法)沿初速度方向以速度v0做勻速直線運動沿電場力方向初速度為零的勻加速直線運動(3)基本公式加速度:a運動時間:t離開電場的偏轉(zhuǎn)量:y偏轉(zhuǎn)角:tan .1兩平行金屬板相距為d,電勢差為U,一電子質(zhì)量為m,電荷量為e,從O點沿垂直于極板的方向射出,最遠到達A點,然后返回,如圖所示,OAh,此電子具有的初動能是(D)A. BedUh C. D.解析:由動能定理得:ehEk,所以Ek.2(多選)如圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強電場后,分落在收集板中央的兩側(cè)對礦粉分離的過程,下列表述正確的有(BD)A帶正電的礦粉落在右側(cè) B電場力對礦粉做正功C帶負電的礦粉電勢能變大 D帶正電的礦粉電勢能變小解析:正、負電的礦粉受電場力做正功分別落到左、右兩側(cè),根據(jù)電場力做功與電勢能的變化關(guān)系有正、負電的礦粉的電勢能都變小,故選B、D.3帶電粒子垂直進入勻強電場中偏轉(zhuǎn)時(除電場力外不計其他力的作用)(B)A電勢能增加,動能增加 B電勢能減小,動能增加C電勢能和動能都不變 D上述結(jié)論都不正確解析:整個過程電場力做正功,只有電勢能與動能之間相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)能量守恒,減小的電勢能全部轉(zhuǎn)化為動能,故A、C、D錯誤,B正確點評:從能量守恒的角度考慮整個過程時,一個能量減小量,一定等于另一個能量的增加量4電子以初速度v0沿垂直場強方向射入兩平行金屬板中間的勻強電場中,現(xiàn)增大兩板間的電壓,但仍使電子能夠穿過平行板間,則電子穿越平行板所需要的時間 (D) A隨電壓的增大而減小B隨電壓的增大而增大C加大兩板間距離,時間將減小D與電壓及兩板間距離均無關(guān)解析:電子垂直于場強方向射入兩平行金屬板中間的勻強電場中,在平行于金屬板的方向電子不受力而做勻速直線運動,由Lv0t得,電子穿越平行板所需要的時間為t,與金屬板的長成正比,與電子的初速度大小成反比,與其他因素無關(guān),即與電壓及兩板間距離均無關(guān)點評:本題只要根據(jù)平行于金屬板的方向電子做勻速直線運動,由位移公式即可分析5如下圖所示,電子在電勢差為U1的電場中加速后,垂直射入電勢差為U2的偏轉(zhuǎn)電場在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下,下列四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是(B)AU1變大、U2變大 BU1變小、U2變大CU1變大、U2變小 DU1變小、U2變小6如下圖所示,靜止的電子在加速電壓為U1的電場的作用下從O經(jīng)P板的小孔射出,又垂直進入平行金屬板間的電場,在偏轉(zhuǎn)電壓U2的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離現(xiàn)使U1加倍,要想使電子的運動軌跡不發(fā)生變化,應(yīng)該使(A)AU2加倍 BU2變?yōu)樵瓉淼?倍CU2變?yōu)樵瓉淼谋?DU2變?yōu)樵瓉淼?/2倍能力提升7如圖所示,兩極板與電源相連接,電子從負極板邊緣垂直電場射入勻強電場中,且恰好從正極板邊緣飛出,現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?,而電子仍從原位置射入,且仍從正極板邊緣飛出,則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?C)A2倍 B4倍 C.倍 D.倍解析:電子在兩極板間做類平拋運動:水平方向:lv0t,t.豎直方向:dat2t2,故d2,即d ,故選項C正確. 8如圖所示,從燈絲發(fā)出的電子經(jīng)加速電場加速后,進入偏轉(zhuǎn)電場,若加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量y增大為原來的2倍,下列方法中不可行的是(C)A使U1減小為原來的B使U2增大為原來的2倍C使偏轉(zhuǎn)板的長度增大為原來2倍D使偏轉(zhuǎn)板的距離減小為原來的分析:電子先經(jīng)加速電場加速后,進入偏轉(zhuǎn)電場,根據(jù)動能定理求出加速獲得的速度與加速電壓的關(guān)系由牛頓第二定律求出電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的加速度,根據(jù)運動的合成與分解,推導(dǎo)出電子在偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)量與偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系,再綜合得到偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)量與加速電壓、偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系,再進行選擇解析:設(shè)電子的質(zhì)量和電量分別為m和e.電子在加速電場中加速過程,根據(jù)動能定理得eU1mv電子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動,加速度大小為a電子在水平方向做勻直線運動,則有t在豎直方向做勻加速運動,則有偏轉(zhuǎn)量yat2聯(lián)立上述四式得,y根據(jù)上式可知,要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量y增大為原來的2倍,使U1減小為原來的;使U2增大為原來的2倍;使偏轉(zhuǎn)板的長度L增大為原來2倍故C錯誤;使偏轉(zhuǎn)板的距離減小為原來的.故D正確故選C.點評:本題粒子從靜止開始先進入加速電場后進入偏轉(zhuǎn)電場,得到的結(jié)論與粒子的質(zhì)量和電量無關(guān)9電子電量為e,質(zhì)量為m,以速度v0沿著電場線射入場強為E的勻強電場中,如圖所示,電子從A點入射到達B點速度為零,則AB兩點的電勢差為多少?AB間的距離為多少?解析:由分析知,電子進入電場,只在電場力作用下運動,所以電場力對電子做負功由動能定理得:eU0mvU又UEd,d.答案:- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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