《2022年高三物理专题复习六带电粒子在电场中运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高三物理专题复习六带电粒子在电场中运动（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、优秀学习资料欢迎下载专题复习六带电粒子在电场中运动【基本思路】1对带电粒子进行受力分析，特别注意电场力的特点2分析带电粒子在电场中运动的情景3抽象出运动模型（直线运动、类平抛、圆周运动及一般曲线运动）4运用物理规律对带电粒子运动进行数学描述，列出相关方程5求解并验证【课前自测】1对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是 A.将两极板的间距加大，电容将增大 B将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大2. 有一个电子原来静止于平行板电容器
2、的中间，设两板的距离足够大，今在t=0 开始在两板间加一个交变电压，使得该电子在开始一段时间内的运动的vt图线如图所示， 则该交变）3. 如图所示， A，B为水平金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，开关s 闭合，两板的中央各有一小孔M和 N，今有一带电质点，自 A板上方距离为h 的 P点由静止自由下落(P，M ，N在同一竖直线上 ) ，空气阻力不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，则 A.把 A板向下平移一小段距离，质点自P自由下落后穿过N孔继续下降 B把 B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后穿过N孔继续下降 C.若 S断开，且把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落
3、后穿过N孔继续下降D若 S断开，且把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后穿过N继续下降4. 水平放置的两块平行金属板长l=5.0cm ，两板间距 d=1.0cm ，两板间电压为90V，且上板为正，一个电子沿水平方向以速度vo=2.0 107m s，从两板中间射入，如图所示，求：(1) 电子偏离金属板时侧位移是多少? (2) 电子飞出电场时的速度是多少? (3) 电子离开电场后，打在屏上的P 点，若s=10cm,求 OP之长 . 5. 如图所示， 一对竖直放置的平行金属板A，B构成电容器， 电容为 C电容器的A板接地，且中间有一个小孔s. 一个被加热的灯丝K与 S位于同一水平线，从灯丝上
4、可以不断地发射出电子，电子经过电压Uo加速后通过小孔S沿水平方向射放A， B两极板间 设电子的质量为m ，电荷量为e，电子从灯丝发射时的初速度不计如果到达 B板的电子都被B板吸收，且单位时间内射人电容器的电子数为n，随着电子的射人，两极板间的电势差逐渐增加，最终使电子无法到达B板求： (1)当 B板吸收了N个电子时， A，B两板间的电势差； (2)A，B两板间可达到的最大电势差； (3)从电子射人小孔S开始到 A，B两板间的电势差达到最大值所经历的时间精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页优秀学习资料欢迎下载【课内探究】
5、例 1 汤姆生用来测定电子的比荷( 电子的电荷量与质量之比) 的实验装置如图所示真空管内的阴极K发出的电子 ( 不计初速、重力和电子间的相互作用) 经加速电压加速后，穿过A中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和 P ，间的区域当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O点 O 与 O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计此时，在p 和 p，间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为 B时，亮点重新回到O点已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b 极板右端到荧光屏的距离为
6、L2( 如图 18-2-2 所示 ) (1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小；(2) 推导出电子的比荷的表达式变式：图是某种静电分选器的原理示意图两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等混合在一起的 a、b 两种颗粒从漏斗出口下落时，a 种颗粒带上正电，b 种颗粒带上负电经分选电场后，a、b 两种颗粒分别落到水平传送带A、 B 上已知两板间距d=0.1 m ，板的长度l=0.5m ，电场仅局限在乎行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1105G kg设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计
7、要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量重力加速度g 取 10m s2 (1)左右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大? (2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度 H=0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少 ? (3)设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半写出颗粒第n 次碰撞反弹高度的表达式并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于 0.01 m. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页优秀学习资料欢迎下载例 2 如左图所示， A、B是一对平行金属板，在两板
8、上加一周期为T的交变电压U，A 板的电势 UA=0，B 板的电势UB随时间变化的规律如图b 所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，设电子的初速度和重力的影响均可忽略，下列说法正确的是（） A A、若电子是在t=0 时刻进入的，它将一直向B板运动B、若电子是在t=T/8时刻进入的，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上C、若电子是在t=3T/8 时刻进入的，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上D、若电子是在t=T/2时刻进入的，它将时而向B板运动，时而向A板运动变式： 如图甲所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央均有小孔. 一电子以初动能EkO=1
9、20 eV, 从A板上的小孔O不断地垂直于板射入A、B之间，在B板的右侧，偏转板M、N组成一匀强电场，板长L=210-2 m，板间距离d=410-3 m；偏转板加电压为U2=20 V，现在A、B间加一个如图乙所示的变化电压U1，在t=2 s 时间内，A板电势高于B板，则在U1随时间变化的第一周期内.(1) 在哪段时间内，电子可从B板上小孔O(2) 在哪段时间内，电子能从偏转电场右侧飞出？（由于A、B两板距离很近，可以认为电子穿过A 、B【课后练习】1 质子和 a 粒子由静止经相同加速电压加速后，又垂直进入同一匀强电场，飞出电场时，它们的横向偏移量之比和在偏转电场中运动的时间之比分别为 A.2:
10、1和2： 1 B1:1 和 1：C1:2 和 2:1 D. 1:4和 1:2 2. 如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度 A.一定减小 B 一定增大C.一定不变 D.可能不变3. 如图是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后以速度vo 垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h, 两平行板间的距离为d，电势差为U2，板长为 l ，为提高示波管的灵敏度( 每单位电压引起的偏转量) 可采用哪些方法? d t 0 U T 2T U0-U0精选学习资料 - - - - -
11、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页优秀学习资料欢迎下载4. 如图 ( 甲) 所示，两块长l=2cm 的金属板，相距d=0.4cm 平行放置，两板间加有Z18-9( 乙)所示的交变电压，一束电子从两板左侧中点处射人两板间的电场中，其速度方向与场强方向垂直， 若电子的初动能均为Ek=100eV，电子的质量m=0.911030kg，求从两板右侧有电子射出的时间t1与无电子射出的时间t2之比5. 如图所示， A、B 为水平放置的平行金属板，板间距离为d(d 远小于板的长和宽) 在两板之间有一带负电的质点P已知若在A、B间加电压Uo，则质点P可以静止平衡现在
12、 A、B 间加上如图18-2-5所示的随时间t 变化的电压 U，在 t=0 时质点 P位于 A、B间的中点处且初速度为0已知质点P能在 A、B之间以最大的幅度上下运动而又不与两板相碰，求图 18-2- 中 U改变的各时刻t1、t2、t3及 tn的表达式 ( 质点开始从中点上升到最高点，及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中，电压只改变一次) 6在如图所示的xOy 平面内 (y 轴正方向竖直向上) 存在着水平向右的匀强电场，有一带正电的小球自坐标原点O沿 y 轴正方向竖直向上抛出，它的初动能为4J，不计空气阻力，当它上升到最高点M时，它的动能为5J，求： (1)试分析说明带电小球被抛出后沿竖直方向和水平方向分别做什么运动 (2)在图中画出带电小球从抛出点O到落回与O在同一水平线上的O点的运动轨迹示意图(3) 带电小球落回到O点时的动能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页
