(浙江专用)2019版高考物理大二轮复习 专题三 电场与磁场 10 带电粒子在电场中的运动课件
16页1、专题三 电场与磁场,第10讲 带电粒子在电场中的运动,-3-,带电体在电场中的运动的综合问题 【典题1】如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,BOA=60,OB= OA,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电,电荷量为q(q0),同时加一匀强电场,电场强度方向与OAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点时的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g。求: (1)无电场时,小球到达A点时的动能与初动能的比值; (2)电场强度的大小和方向。,-4-,解析:(1)设小球的初速度为v0,初动能为Ek0,从O点运动到A点的时间为t,令OA=d,则OB= d,根据平抛运动的规律有 dsin60=v0t,-5-,设电势能分别减小EpA和EpB,由能量守恒及式得,在匀强电场中,沿任一直线,电势的降落是均匀的。 设直线OB上的M点与A点等电势,M与O点的距离为x,如图,则有,解得x=d。 M
2、A为等势线,电场必与其垂线OC方向平行。设电场方向与竖直向下的方向的夹角为,由几何关系可得=30 即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30,斜向右下方。 设电场强度的大小为E,有qEdcos30=EpA,-6-,解题技法要善于把电学问题转化为力学问题,建立带电粒子在电场中加速和偏转的模型,能够从带电粒子的受力与运动的关系及功能关系两条途径进行分析与研究。,-7-,当堂练1 (2017江苏单科)如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P点,则由O点静止释放的电子( ),A.运动到P点返回 B.运动到P和P点之间返回 C.运动到P点返回 D.穿过P点,答案:A 解析:将C板向右平移到P点,由于金属薄板所带的电荷量Q不变, B板和C板构成电容器,其电场强度 保持不变,电子受力不变,运动到P点返回,选项A正确。,-8-,(1)离子刚进入第四象限时的速度大小; (2)E2的大小; (3)当t= 时,离子的速度大小; (4)当t=nT(n=1,2,3,)时,离子的坐标。,-9-,-10-,(4)离
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