《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 專題突破與題型專練 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 新人教版選修3-1.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 專題突破與題型專練 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 新人教版選修3-1.ppt（30頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

專題突破與題型專練帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),題型核心探究,題型一:帶電粒子在加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的綜合問題1.運(yùn)用到的物理規(guī)律:涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功能關(guān)系的綜合應(yīng)用.,2.分析偏轉(zhuǎn)問題的方法:利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解把曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng).,【例1】(2018湖南長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)高二測(cè)試)如圖所示,電子在電勢(shì)差為U0=4500V的加速電場(chǎng)中,從左極板由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從右板中央垂直射入電勢(shì)差為U=45V的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在豎直放置的熒光屏M上,整個(gè)裝置處在真空中,已知電子的質(zhì)量為m=9.010-31kg,電荷量為e=-1.610-19C,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的板長(zhǎng)為L(zhǎng)1=10cm,板間距離為d=1cm,熒光屏M到偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板右端的距離L2=15cm.求:(1)電子從加速電場(chǎng)射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度v0;(2)電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離(側(cè)移距離)y;(3)電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切tanθ;(4)電子打在熒光屏上時(shí)到中心O的距離Y.,,?思維導(dǎo)圖?,,,答案:(1)4107m/s(2)0.25cm(3)0.05(4)1cm,,方法技巧,解決帶電粒子在加速電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的綜合問題的分析技巧(1)在分析此類問題時(shí),注意運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決問題,并畫出示意圖.(2)電子在加速電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),滿足動(dòng)能定理、牛頓第二定律.(3)在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),滿足動(dòng)能定理,也可以結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決問題.,【針對(duì)訓(xùn)練1】(2018山西康杰中學(xué)高二期末)如圖所示,氕、氘、氚的原子核初速度為零,經(jīng)同一電場(chǎng)加速后,又經(jīng)同一勻強(qiáng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn),最后打在熒光屏上,那么()A.經(jīng)過加速電場(chǎng)的過程中,靜電力對(duì)氚核做的功最多B.經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過程中,靜電力對(duì)氚核做的功最多C.三種原子核打在屏上的速度一樣大D.三種原子核都打在屏的同一位置上,D,,題型二:帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),1.交變電場(chǎng)作用下粒子所受的靜電力發(fā)生改變,從而影響粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì);由于靜電力周期性變化,粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)也具有周期性.,2.研究帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)需要分段研究,特別注意帶電粒子進(jìn)入交變電場(chǎng)的時(shí)間及交變電場(chǎng)的周期.,【例2】(2018河南羅山高中高二測(cè)試改編)在如圖所示的平行板電容器的兩板A,B上分別加如圖(甲),(乙)所示的兩種電壓,開始B板的電勢(shì)比A板高.在靜電力作用下原來靜止在兩板中間的電子開始運(yùn)動(dòng).若兩板間距足夠大,且不計(jì)重力,試分析電子在兩種交變電壓作用下的運(yùn)動(dòng)情況,并畫出相應(yīng)的v-t圖像.,,?思路探究?(1)電子在加速或減速時(shí)加速度大小和方向有什么特點(diǎn)?(2)加圖(甲)所示的電壓時(shí),粒子加速與減速時(shí)間有什么關(guān)系?粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和對(duì)稱性嗎?粒子在哪些時(shí)刻的速度為零?(3)加圖(乙)所示的電壓時(shí),粒子加速與減速的時(shí)間有什么關(guān)系?粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性嗎?粒子在哪些時(shí)刻的速度為零?答案:(1)電子在加速或減速時(shí)加速度大小相等,方向相反.(2)粒子加速時(shí)間與減速時(shí)間相等,運(yùn)動(dòng)時(shí)具有周期性和對(duì)稱性.在t=nT時(shí)刻速度為零.(3)粒子正向加速與減速時(shí)間相等,反向加速與減速時(shí)間相等.運(yùn)動(dòng)時(shí)具有周期性和對(duì)稱性.在t=時(shí)刻速度為零.,,,答案:見解析,帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析方法,,(1)注重受力和運(yùn)動(dòng)分析,特別注意:初始運(yùn)動(dòng)條件以及電場(chǎng)的變化是否具有對(duì)稱性.(2)利用運(yùn)動(dòng)速度的對(duì)稱割補(bǔ)法,將運(yùn)動(dòng)過程分成幾個(gè)階段研究,確保每個(gè)階段是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)過程.(3)借助于速度圖像來分析解決相關(guān)問題.,方法總結(jié),【針對(duì)訓(xùn)練2】(2018湖北恩施一中高三測(cè)試)(多選)帶正電的微粒放在電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.帶電微粒只在靜電力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),則下列說法中正確的是()A.微粒在0～1s內(nèi)的加速度與1～2s內(nèi)的加速度相同B.微粒將沿著一條直線運(yùn)動(dòng)C.微粒將做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.微粒在第1s內(nèi)的位移與第3s內(nèi)的位移相同,BD,,解析:設(shè)微粒的速度方向,位移方向向右為正,作出微粒的v-t圖像如圖所示.由圖可知選項(xiàng)B,D正確.,題型三:帶電粒子(帶電體)在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng),1.帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)(1)勻速直線運(yùn)動(dòng):此時(shí)帶電粒子受到的合外力一定等于零,即所受到的靜電力與其他力平衡.(2)勻加速直線運(yùn)動(dòng):帶電粒子受到的合外力與其初速度方向同向.(3)勻減速直線運(yùn)動(dòng):帶電粒子受到的合外力與其初速度方向反向.2.討論帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)(加速或減速)的方法(1)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系方法——牛頓運(yùn)動(dòng)定律,勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式.(2)功和能關(guān)系方法——?jiǎng)幽芏ɡ?(3)能量守恒方法——能量守恒定律.,【例3】(2018湖南桃江縣四中高二測(cè)試)如圖所示,水平放置的A,B兩平行板相距h,上板A帶正電,現(xiàn)有質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球在B板下方距離B板為H處,以初速度v0豎直向上運(yùn)動(dòng),從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng).(1)帶電小球在板間做何種運(yùn)動(dòng)?(2)欲使小球剛好打到A板,A,B間電勢(shì)差為多少?,,?思路探究?(1)帶電小球在板間所受的靜電力的方向如何?合力方向與初速度方向有什么關(guān)系?(2)小球在運(yùn)動(dòng)時(shí)有哪些力做功?答案:(1)小球在板間的靜電力是豎直向下的.合力方向是豎直向下,與初速度方向相反.(2)小球在運(yùn)動(dòng)中有重力做負(fù)功,在板間還有靜電力做負(fù)功.,,解析:(1)帶電小球在電場(chǎng)外只受重力的作用做勻減速直線運(yùn)動(dòng),在電場(chǎng)中受重力和靜電力作用做勻減速直線運(yùn)動(dòng).,,帶電物體在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的處理方法通過受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析,確定物體做直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),若物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),則可以運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)能定理解決問題;若物體做非勻變速直線運(yùn)動(dòng),則一般選擇動(dòng)能定理解決問題.若研究某一狀態(tài)或瞬時(shí)問題,則通過受力分析和牛頓第二定律解決.,方法總結(jié),【針對(duì)訓(xùn)練3】(2018陜西寶雞中學(xué)高三月考)如圖所示,一個(gè)電子(質(zhì)量為m)電荷量為e,以初速度v0沿著勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng),已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,不計(jì)重力,問:,,(1)電子進(jìn)入電場(chǎng)的最大距離;(2)電子進(jìn)入電場(chǎng)最大距離的一半時(shí)的動(dòng)能.,題型四:帶電粒子(帶電體)在電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng),1.帶電粒子在電場(chǎng)(復(fù)合場(chǎng))中的圓周運(yùn)動(dòng)解決電場(chǎng)(復(fù)合場(chǎng))中的圓周運(yùn)動(dòng)問題,關(guān)鍵是分析向心力的來源,指向圓心的力提供向心力,向心力的提供有可能是重力和靜電力的合力,也有可能是單獨(dú)的重力或靜電力.有時(shí)可以把復(fù)合場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)等效為豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),找出等效“最高點(diǎn)”和“最低點(diǎn)”.2.對(duì)于一般的曲線運(yùn)動(dòng),分析此類問題要注意粒子在哪個(gè)方向不受力,在哪個(gè)方向受靜電力,粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡向哪個(gè)方向彎曲.,【例4】(2018海南?？趯?shí)驗(yàn)中學(xué)高三月考)如圖所示,長(zhǎng)L=0.20m的絲線的一端拴一質(zhì)量為m=1.010-4kg,帶電荷量為q=+1.010-6C的小球,另一端連在一水平軸O上,絲線拉著小球可在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度E=2.0103N/C.現(xiàn)將小球拉到與軸O在同一水平面上的A點(diǎn),然后無初速度地將小球釋放,取g=10m/s2.求:(1)小球通過最高點(diǎn)B時(shí)速度的大小;(2)小球通過最高點(diǎn)時(shí),絲線對(duì)小球拉力的大小.,,?思維導(dǎo)圖?,,答案:(1)2m/s(2)3.010-3N,,方法總結(jié),圓周運(yùn)動(dòng)物理規(guī)律的運(yùn)用(1)帶電物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),一般運(yùn)用動(dòng)能定理將不同力的功聯(lián)系起來,或運(yùn)用動(dòng)能定理求出不同位置的速度大小.(2)在圓周運(yùn)動(dòng)中的任何位置,都可由牛頓第二定律將受力與向心加速度聯(lián)系起來,但要注意只有指向圓心的力才產(chǎn)生向心加速度.,【針對(duì)訓(xùn)練4】如圖所示,ABCD為放在E=1.0103V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中BCD部分是直徑為20cm的半圓環(huán),AB=15cm,今有m=10g,q=10-4C的小球從靜止由A點(diǎn)沿軌道運(yùn)動(dòng),它運(yùn)動(dòng)到圖中C處時(shí)的速度是m/s,在C處時(shí)對(duì)軌道的壓力是N;要使小球能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),開始時(shí)小球的位置應(yīng)離B點(diǎn)m.,