带电体的运动（133张）.PPT

主要内容 一.带电体在静电场中的运动 二.带电体在交变电场中的运动 三.带电体在有界匀强磁场中的运动 四.带电体在组合场中的运动 五.带电体在复合场中的运动 六.涉及复合场的物理技术 一.带电体在静电场中的运动1.带电粒子在点电荷电场中的运动 典型例题分析 题型3.等量异种电荷的连线和中垂线如图所示. 现将一个带负电的点电荷从图中a点沿中垂线 移到b点,再从b点沿直线移到 c点,则该负点电 荷在这全过程中: A.所受的电场力方向改变 B.所受的电场力的大小 一直减小 C.电势能一直减小 D.电势能先不变后减小. 思路点拨 ab是等量异种电荷形成的电场的等势线,因此将一个带负电的点电荷从图中a点沿中垂线移到b点,再从b点沿直线 移到c点,则该负点电荷在这全过程中,电势能先不变后减小,所受的电场力方向未改变,所受的电场力的大小一直增大,选D选项. “等同”场 P、Q是两个电荷量相等 的点电荷,它们连线的中点 是O,A、B是中垂线上的两 点,OAOB,C、D是两电荷连 线上的两点,且OC=OD,则 ①EA、EB大小无法判断(方向向上);φAφB , ②EC≠ED(方向相反); φC=φD “等异”场 P、Q是两个电荷量相等 的点电荷,它们连线的中点 是O,A、B是中垂线上的两 点,OAOB,C、D是两电荷连 线上的两点,且OC=OD,则 ①EAEB (方向向左); φAφB , ②EC=ED(方向相同); φCφD 题型4.如图所示,质量为m,带电量为-q的微粒(重力不计),在匀强电场中的A点的速度为v0,方向与电场线垂直,在B点的速度为2v0,若A、B两点间的距离为d,求:⑴A、B两点间的电压;⑵电场强度的大小和方向. 思路点拨 启迪和结论 “平抛运动(类平抛)任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点(即抛物线切线均分定理)”这是一个重要的结论. 在平抛运动中经常用该结论来构造相似三角形, 希望同学们在复习时尤要注意. 题型5.示波管工作原理： 如图是示波管的示意图,竖直偏转电极的极板长l=4cm,板间距离d=1cm,板右端距荧光屏.(水平偏转电极上不加电压, 没有画出)电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107m/s. 电子电量e=1.60×10-19C, 质量m=0.91×10-30kg.⑴要使电子束不打在偏转电极的极板上, 加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U1,不能超过多大?⑵若在偏转电极上加U=40sin100πt(V)的交变电压, 在荧光屏的竖直坐标轴上能观察到多长的线段? 启迪和结论 1.要使电子束不打在偏转电极的极板上, 即在偏转电极的最大偏转距离为d/2. 2.若在偏转电极上加U=40sin100πt(V)的交变电压,由于偏转电压的变化周期远大于粒子穿越电场的时间,则在带电粒子穿越电场的过程中,仍可当做匀强电场处理. 3.在荧光屏的竖直坐标轴上能观察到的线段的长度可根据三角形相似求之. 二.带电体在交变电场中的运动 在两块平行且靠近的金属板上加交变电压,两板间就产生交变电场,带电粒子在交变电场运动的规律问题,不但较多地涉及到力学和电学的众多的基础知识,而且重在物理过程的分析,易于进行推理能力、分析综合能力、运用数学解决物理问题能力的考查.它既是高考命题的热点,也是高中物理教学的重点、难点.可用v-t图象巧妙处理带电粒子在交变电压作用下的运动. 1.带电粒子的运动方向与电场方向平行 题型6.(2006年北京市理综测试试题)如图a所示，真空中相距d＝5cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图b所示.将一个质量m=2.0×10 -27 kg，电量q＝+1.6×10-19 C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力.求：（1）在t＝0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；（2）若A板电势变化周期T＝1.0×10-5 s，在t＝0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子达到A板时动量的大小；（3）A板电势变化频率多大时，在t＝T/4到t＝T/2时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A板.？ 启迪和结论 当带电粒子的运动方向与交变电场方向平行时,其运动模型一般为往复运动和单向运动.注意粒子的射入(释放)的时刻、初态条件、过程的周期性. 2.带电粒子的运动方向与电场方向垂直： 题型7.如图所示,平行金属板A、B水平放置,两板间距d=14cm,如图所示的变化电压加在A、B两板上.在t=0时,一带负电粒子刚好从一个极板的边缘平行于极板的方向射