素养提升3　带电粒子在交变电场中的运动及力电综合问题.pptx

第八章;题型;2．研究带电粒子在交变电场中的运动，关键是根据电场变化的特点，利用牛顿第二定律正确地判断粒子的运动情况．根据电场的变化情况，分段求解带电粒子运动的末速度、位移等．

(1)要抓住带电粒子运动时间上的周期性和空间上的对称性，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的临界条件．

(2)对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场，若粒子穿过板间的时间极短，带电粒子穿过电场时可认为是在匀强电场中运动．;(2023·淮安期末调研)如图甲所示，质量为m、电荷量为e、初速度为0的电子经电压U1加速后，沿O1O2方向垂直进入偏转电场，偏转电场极板M、N长度均为2L，极板间距为d．O1O2为两极板的中心线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L，不考虑电场边缘效应．;(1)求电子通过偏转电场的时间．;(2)若偏转电场电压恒为U2，电子经过偏转电场后打在屏上A点(图甲中未画出)，求A点到中心线O1O2的距离．;解析：要使电子恰好沿水平方向飞出偏转电场，即

vy＝0;

;类题固法1;B;

;2．(2023·苏州质量调研)如图甲所示，水平放置的两正对、平行金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压UAB.现有一带电粒子从A板左端边缘以速度v0水平射入电场．粒子电荷量为＋q，质量为m，不计粒子重力．;

;(3)若金属板足够长，要求t＝0时刻射入的粒子打到B板时动能最大，则两板间距d应当满足什么条件？;3．(2023·镇江期末调研)如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d＝30cm，板长L＝60cm，A、B右端竖直放置一足够大的荧光屏P．大量质量m＝1.0×10-7kg，电荷量q＝＋4.0×10-2C的带电粒子从A、B板左侧由静止经电压为U＝5.0×102V的电场加速后，持续水平射入金属板A、B间．在A、B板间有如图乙所示的周期电压UAB，已知U0＝1.5×102V，不计粒子重力和粒子之间的相互作用，求：;(1)粒子离开加速电场时的速度大小和打在屏P上的粒子在A、B板间的运动时间.

答案：2×104m/s3×10-5s;(2)沿A、B板中间虚线入射的粒子离开电场时在竖直方向的最大偏移量．

答案：7cm;由分析知，t＝(3n＋1)×10-5s(n＝0，1，2，…)时刻进入的粒子向上偏转的距离最大

;(3)荧光屏P能被粒子打到的长度．

答案：29cm;故所有能从右侧射出金属板的粒子均相互平行射出，能被粒子打到的宽度即为粒子出电场的竖直方向位移差．

t＝(3n＋1)×10-5s(n＝0，1，2，…)时刻进入的粒子向上偏转的距离最大为7cm

即某处进入的粒子最高可从A板边缘射出；

t＝3n×10-5s(n＝0，1，2，…)时刻进入的粒子若能出电场，向下偏转的距离最大为1cm，但是在板间运动过程中向下的速度为零时，向下最大位移为2cm.因此考虑这么一种粒子，在某位置出发，刚好向下位移最大2cm到达B极板，随后再向上运动1cm，此后该粒子打到屏上的最下端．故光屏能被粒子打到的宽度为d－1cm＝29cm.;题型;2．概念解释;3．解题策略;在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为θ，小球位于B点，A点与B点关于O点对称，如图所示，现给小球一个垂直于细线的初速度，小球恰能在竖直平面内做圆周运动．;

;

;(2)求小球在B点的初速度大小．;类题固法2;

;2．(2023·扬州期末调研)如图所示，半径为R的光滑绝缘圆环竖直固定，圆环所在区域内有与环面平行的水平向右的匀强电场．一质量为m、电荷量为＋q(q0)的小球套在圆环上，恰能静止在C点，OC与竖直方向夹角θ＝45°，已知O点电势为零，重力加速度为g，不计空气阻力．求：;(2)小球在C点时的电势能EpC.;(3)小球从最高点A静止释放，运动过程中对环的最大压力F.;谢谢观赏