2020高考物理一轮能力提升 6-5带电粒子在电场中的直线运动考点+重点+方法
7页1、第五课时 带电粒子在电场中的直线运动 考点剖析【教学要求】1学会带电粒子在电场中平衡问题的求解。2结合运动学和动力学知识求解带电粒子在电场中的直线运动问题。【知识再现】一、带电粒子在电场中的平衡带电粒子在电场中静止或做匀速直线运动时,必有 与 大小相等、方向相反满足:mg二、带电粒子的加速带电粒子沿与电场方向相同或相反的方向进入电场若只受电场力作用,则粒子做加(减)速直线运动三、带电粒子在电场中的直线运动带电粒子在电场中做直线运动的条件是合力与速度在同一条直线上,可利用的规律有牛顿运动定律、动能定理和运动学规律。对带电粒子进行分析时,应注意考虑电场力的特点,即电场方向和带电粒子的性质。重点突破知识点一密立根油滴实验【应用1】电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力(1)调节两金属板间的电势u,当u=U0时,使得某个质量为m1的油滴恰好
2、做匀速运动该油滴所带电荷量q为多少?(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q.导示: (1)由平衡的条件可得:求得:(2)由牛顿第二定律得求得:知识点二带电粒子的加速一般情况下带电粒子所受的电场力远大于重力,所以可以认为只有电场力做功。由动能定理W=qU=Ek,此式与电场是否匀强无关,与带电粒子的运动性质、轨迹形状也无关。若初速度v0=0 则 【应用2】两平行金属板相距为d电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图所示,那么,此电子具有的初动能是( )导示: 知识点三带电粒子在电场中的直线运动【应用3】 (07重庆卷)飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m.如题,带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1.改进以上方法,如图,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后飞行的总
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