第三讲 带电粒子在电场中的直线和偏转运动.docVIP

带电粒子在电场中的直线运动和偏转运动 【知识体系】 一.电容器和电容 1.结构：相互绝缘的两个导体构成一个电容器。 2充电和放电：充电：给电容器两端加上电压 放电：电容器两极构成通路 3物理量：电量Q：任一极板上所带电量的绝对值（两极板带电总是等量异号） 电压U：（注意击穿电压）电容C： 4平行板电容器：实验：电量几乎不变；静电计测得的是电势差 电容：。5.常用电容器：纸质电容器，电解电容器，可变电容器，平行板电容器。A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变 【解析】由和，电量不变，可知A对 【答案】A 题型二：带电粒子在匀强电场中的直线运动 例二：如图9－4－15所示,水平放置的两平行金属板相距为d,充电后其间形成匀强电场.一带电量为+q,质量为m的液滴从下板边缘射入电场,并沿直线运动恰好从上板边缘射出.可知,该液滴在电场中做_______运动,电场强度为_______,电场力做功大小为_______ 【解析】由题意可知，带电粒子只能作匀速直线运动，所受 重力和电场力的合外力为零．有： ，根据动能定理： 【答案】作匀速直线运动，， 题型三：带电粒子在非匀强电场中的偏转运动 例三：（2010新课标卷）17.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力) （1） 甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离； （2）在满足(1)的条件下。求的甲的速度υ0； （3）若甲仍以速度υ0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围。 答案：（1）0.4m （2） （3）＜＜ 解析： （1）在乙恰好能通过轨道的最高点的情况下，设乙到达最高点的速度为，乙离开D点达到水平轨道的时间为t，乙的落点到B点的距离为，则 ① ② ③ 联立①②③得： ④ （2）设碰撞后甲、乙的速度分别为、，根据动量守恒和机械能守恒定律有： ⑤ ⑥ 联立⑤⑥得： ⑦ 由动能定理得： ⑧ 联立①⑦⑧得： ⑨ （3）设甲的质量为M，碰撞后甲、乙的速度分别为、，根据动量守恒和机械能守恒定律有： （10） （11） 联立（10）（11）得： （12） 由（12）和，可得：＜ （13） 设乙球过D点的速度为，由动能定理得 （14） 联立⑨（13）（14）得：＜ （15） 设乙在水平轨道上的落点到B点的距离为，则有 （16） 联立②（15）（16）得：＜＜ 点评：此类题一般以计算题的形式出现。多是在电场、重力场和磁场一起出综合性比较强的计算题，也是考查能力的题。综合性很强。 【课堂练习】 1、如图9－4－12所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，φa表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则 A.φa变大，F变大 B.φa变大，F变小 C.φa不变，F不变 D.φa不变，F变小 【答案】 2、.离子发动机飞船，其原理是用电压U加速一价惰性气体离子，将它高速喷出后，飞船得到加速，在氦、氖、氩、氪、氙中选用了氙，理由是用同样电压加速，它喷出时（ ） A.速度大 B.动量大 C.动能大 D.质量大 【答案】 3、如图9－4－13所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持