1 9帶電粒子在電場中的運動

2022-12-08 10:48:05 字數 2306 閱讀 1629

§1.9帶電粒子在電場中的運動(一)

1、 能夠綜合力學知識和電學知識分析帶電粒子在電場中的平衡、加速、偏轉。

2、熟練運用力學知識分析加速度、速度、位移,運用電學知識分析帶電粒子的能量變化。

帶電粒子的重力是否可以忽略,需要考慮如下兩種情況:

1、只有在帶電粒子的重力遠遠小於靜電力時,粒子的重力才可以忽略。

2、如果題中沒有明確指出,一般不考慮重力的是——電子、質子(氫核)、離子、α粒子(氦核),一般考慮重力的是——帶電的液滴、油滴、小球、塵埃等。

方法指導:帶電粒子在電場中的處理方法有兩種:

1、尋找力與運動的關係——牛頓第二定律——qe = ma(恒力,即勻強電場)

2、尋找功和能的關係——動能定理——w電+w其他=△ek

一、帶電粒子在電場中的平衡狀態

例1.如圖所示,c為中間插有電介質的電容器,a和b為其兩極板,a板接地;p和q為兩豎直放置的平行金屬板,在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球;p板與b板用導線相連,q板接地.開始時懸線靜止在豎直方向,在b板帶電後,懸線偏轉了角度α.在以下方法中,能使懸線的偏角α變大的是

a.縮小a、b間的距離b.加大a、b間的距離

c.取出a、b兩極板間的電介質

d.換一塊形狀大小相同、介電常數更大的電介質

例2.兩平行金屬板a、b水平放置,乙個質量m=5×10-6 kg的帶電微粒以v0=2 m/s的水平初速度從兩板正**位置射入電場,如圖所示,a、b兩板間的距離d=4 cm,板長l=10 cm。當a、b間的電壓uab=1 000 v時,微粒恰好不偏轉,沿圖中直線射出電場,判斷該粒子電性,求該粒子的電荷量。

二、帶電粒子在電場中的直線運動

例3. 如圖所示,在勻強電場e中,一帶電粒子-q的初速度v0恰與電場線方向相同,則帶電粒子-q在開始運動後,將(   )

a.沿電場線方向做勻加速直線運動 b.沿電場線方向做變加速直線運動

c.沿電場線方向做勻減速直線運動 d.偏離電場線方向做曲線運動

提公升例4.真空中有一對平行金屬板,相距6.2cn,兩板電勢差為90v。二價的氧離子由靜止開始加速,從乙個極板到達另乙個極板時,動能是多大?

(當堂檢測)3. 如圖所示,在點電荷+q激發的電場中有a、b兩點,將質子和α粒子分別從a點由靜止釋放到達b點時,它們速度大小之比為多少?(質子是氫核 ,α粒子是氦核 )

例5.兩平行金屬板相距為d,電勢差為u,一電子質量為m,電荷量為e,從o點沿垂直於極板的方向射出,最遠到達a點,然後返回,如圖2所示,oa=h,此電子具有的初動能是

a. b.eduh c. d.

(當堂檢測)4.乙個電子(質量為9.1×10-31 kg,電荷量為1.6×10-19 c)以v0=4×107 m/s的初速度沿著勻強電場的電場線方向飛入勻強電場,已知勻強電場的電場強度大小e=2×105 n/c,不計重力,求:

(1)電子在電場中運動的加速度大小;

(2)電子進入電場的最大距離;

(3)電子進入電場最大距離的一半時的動能.

(多選)1.如圖所示,用一絕緣細線系一帶電小球,小球所處的平面存在乙個勻強電場,小球的質量為m、電荷量為q,為保證當細線與豎直方向的夾角為θ=60°時,小球處於平衡狀態,則勻強電場的電場強度大小可能為(   )

a,   b. c, d,

(多選)2. 如圖,勻強電場場強方向豎直向下,在此電場中有a、b、c、d四個帶電粒子(不計粒子間的相互作用),各以水平向左、水平向右、豎直向上和豎直向下的速度做勻速直線運動,則下列說法錯誤的是(  )

a,c、d帶異種電荷b.a、b帶同種電荷且電勢能均不變

c,d的電勢能減小,重力勢能也減小 d.c的電勢能減小,機械能增加

(單選)3.下列粒子從靜止狀態經過電壓為u的電場加速後速度最大的是(   )

a,質子hb.氘核hc.α粒子he d.鈉離子na+

(單選)4.如圖,電子由靜止開始從a板向b板運動,到達b板的速度為v,保持兩板間的電壓不變,則(   )

a.當增大兩板間的距離時,速度v增大

b.當減小兩板間的距離時,速度v減小

c,當減小兩板間的距離時,速度v不變

d.當減小兩板間的距離時,電子在兩板間運動的時間增大

(單選)5.在平行板電容器a、b兩板上加上如圖5所示的交變電壓,開始b板的電勢比a板高,這時兩板中間原來靜止的電子在電場力作用下開始運動,設電子在運動中不與極板發生碰撞,則下述說法正確的是(不計電子重力

a.電子一直向a板運動 b,電子一直向b板運動

c.電子先向a板運動,後向b板運動,再返回a板做週期性來回運動

d.電子先向b板運動,後向a板運動,再返回b板做週期性來回運動總結

1 9《帶電粒子在電場中的運動》學案

高二物理備課組 目標引領 1 理解帶電粒子在電場中的運動規律,並能分析解決加速和偏轉方向的問題 2 知道示波管的構造和基本原理 自學 1 帶電粒子在電場中加速,應用動能定理,即 所以2 帶電粒子在勻強電場中偏轉問題的分析處理方法,類似於平拋運動的分析處理,應用運動的合成和分解的知識。離開電場運動時間...

帶電粒子在電場中的運動

1.9帶電粒子在電場中的運動 人教版選修3 1 一 教學目標 知識與技能 1 學習運用靜電力 電場強度等概念研究帶電粒子在電場中運動時的加速度 速度和位移等物理量的變化。2 學習運用靜電力做功 電勢 電勢差等概念研究帶電粒子在電場中運動時能量的轉化。3.了解示波管的工作原理,體會靜電場知識對科學技術...

帶電粒子在電場中運動軌跡問題

1 某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖中虛線所示,由m運動到n,以下說法正確的是 a 粒子必定帶正電荷 b 粒子在m點的加速度大於它在n點的加速度 c 粒子在m點的加速度小於它在n點的加速度 d 粒子在m點的動能小於它在n點的動能 2 如右圖所示,實線表示勻強...