2012届广东粤教版学海导航新课标高中总复习（第1轮）物理：第7章_第5讲带电粒子在电场中的运动.pptVIP

　　 如图7-5-6所示，质量为m、带电量为-q的小球在光滑导轨上运动，导轨左边为斜轨、右边为半圆形滑环，其半径为R.小球在A点时的初速为v0，方向和斜轨平行.整 图7-5-6 个装置放在方向竖直向下、强度为E的匀强电场中，斜轨的高为h.试问： (1)如果小球能到达B点，那么小球在B点对圆环的压力为多大？ (2)在什么条件下小球可以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大？ 　　　(1)A到B由动能定理得： 在B点时，由牛顿运动定律得： 以上两式联立，解得轨道对小球的支持力为 根据牛顿第三定律，小球在B点对圆环的压力为 (2)小球要匀速沿半圆环到达最高点，则小球在半圆环上运动时重力和电场力等大反向，即mg=Eq.这样的话，小球的速度始终等于v0. (双选)在图7-5-7所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动，下列说法正确的是(　　) A．带电小球有可能做匀速率圆周运动 B．带电小球一定做变速率圆周运动 C．带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小 D．带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小 图7-5-7 AD 如果小球所受的电场力向上，且和重力大小相等，则小球只受到细线的拉力作用，小球做匀速率圆周运动，A正确；只有重力和电场力没有平衡，其合力为定值，合力在小球运动的切线方向会有分力，小球才做变速率圆周运动，故B错误；当重力和电场力的合力向上时，小球通过最低点时细线拉力最小，通过最高点时细线拉力最大；当重力和电场力的合力向下时，小球通过最低点时细线拉力最大，通过最高点时细线拉力最小，C错误，故正确选项为AD. 　　一、带电粒子在电场中的直线运动 　　1.运动分析：带电粒子沿着与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，粒子做　　　　　运动. 　　2.处理方法：若带电粒子在匀强电场中做直线运动，则既可以用动力学方法处理，又可以用动能定理处理.若带电粒子在非匀强电场中加速，则只能用动能定理处理. 匀变速直线 　　如图，若初速度为零的带电粒子在电场中仅受电场力作用，两极板间的电压为U，带电粒子到达负极板时 动能　　　　，电场力做的功大小为　　　，根据动能定理，粒子到达负极板时的 速度为：　　　　.　　 W=qU 　　这种分析方法适用于匀强或非匀强电场. 　　二、带电粒子在电场中的偏转 　　1.运动分析：若带电粒子垂直电场线方向进入匀强电场，粒子在电场中做　　　。 　　，其轨迹为　　　. 　　2.处理方法：在垂直电场线方向，粒子做　　　　运动，在平行电场线方向，粒子做初速度为零的　　　　　运动. 类平抛 运动 抛物线 匀速直线 匀加速直线 　　如图，平行板间距为d，板长为L，初速度v0，板间电压为U，带电粒子质量为m，电荷量为+q.若仅受电场力作用，粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，x=v0t； 　　在沿电场方向做初速度为零的匀加速直 线运动， 若粒子能穿过电场，而不打在极板上，飞行时间： 侧移量： 射出时的末速度与初速度的夹角θ称为偏向角， 末速度vt的方向的反向延长线与v0的方向的延长线相交于v0的延长线的中点. 【特别提示1】以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况.如果带电粒子没有从电场中穿出，此时v0t不再等于板长L，应根据情况进行分析. 【特别提示2】若题目没有特别说明，一些微观粒子如电子、质子、α粒子、离子等在电场中运动时不需考虑重力；宏观物体如液滴、小球等一般要考虑重力. 三、示波器 1.构造：电子枪，偏转电极，荧光屏 2.工作原理(如图所示) 偏转电极XX′和YY′不加电压，电子打到荧屏中心，若只加XX′的电压，只有X方向偏转，若只加YY′电压，只有Y方向偏转.若XX′加扫描电压，YY′加信号电压，荧屏上会出现随信号变化的图象. 主题(1)带电粒子在电场中的直线运动 　　如图7-5-1，水平放置的A、B两平行板相距h，今有质量为m，带电量 为+q的小球在B板下端距离B板H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板中，要小球不碰A板，AB两板电势差至少为多少？ 　　　　　带电粒子在电场中的直线运动，动能定理 图7-5-1 　　　小球在B板下方时，只受重力作用，做减速运动.小球进入到两板间时，除受向下的重力外，还受到电场力的作用，向上做减速运动，但电场的方向未知. 设小球恰好不碰A板，当场力向下时，A板电势高于B板电势，动能定理得： 所以 当场力向上时，B板电势高于A板电势，动能定理得： 所以 　　　电场知识和力学知识的综合，分析方法和力学的分析方法是基本相同的：先是受力分析，再进行运动过程分析，选择恰当的规律解题.恰当的规律包括两大定理(动能定理、动量定理)，