高一电容带电粒子在电场中的运动精选文档.ppt

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1、高一电容带电粒子在电场中的运动本讲稿第一页，共二十页3 3、平行板电容器电容：平行板电容器电容：C=s/4kd C=s/4kd 决定式决定式电容动态变化电容动态变化本讲稿第二页，共二十页练练1 1、在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A A、B B两极板带有等量异种电荷，两极板带有等量异种电荷，A A板与静电计连接，如图所板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到的现象是（示。实验中可能观察到的现象是（）A A、增大、增大A A、B B板间的距离，静电计指针张角变小板间的距离，静电计指针张角变小B B、减小、减小A A、B B板间的距离，静电计指针张

2、角变小板间的距离，静电计指针张角变小C C、把、把B B板向上平移，减小板向上平移，减小A A、B B板的正对面积，静电计指板的正对面积，静电计指 针张角变小针张角变小D D、在、在A A、B B板间放入一介质板，静电计指针张角变小板间放入一介质板，静电计指针张角变小 BDBD电容动态变化电容动态变化本讲稿第三页，共二十页v0qm带电粒子在电场中的直线运动带电粒子在电场中的直线运动 仅在电场力作用下，初速度与电场共线仅在电场力作用下，初速度与电场共线:qU=mv2 mv02v =若若 v0=0 则则qU=mv2v =演示vud本讲稿第四页，共二十页ABdUABtT/2T3T/20UU练练2已知

3、电子带电量为已知电子带电量为e e、质量为、质量为m m，ABAB两板间距离为两板间距离为d d。1 1、若在、若在t=0t=0时刻释放电子，它将如何运动？画出时刻释放电子，它将如何运动？画出v-tv-t图像图像2 2、若在、若在t=T/4t=T/4时刻释放电子，它将如何运动？画出时刻释放电子，它将如何运动？画出v-tv-t图像图像带电粒子在电场中的直线运动带电粒子在电场中的直线运动本讲稿第五页，共二十页 svxvy vLUdxv0演示演示带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转oxy本讲稿第六页，共二十页练练3如图所示，一个电子以4106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场，

4、并且从另一端B点沿与场强方向成150角方向飞出。那么，A、B两点间的电势差UAB为多少伏。（电子的质量为9.11031kg）带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转本讲稿第七页，共二十页核心公式核心公式电容的定义式电容的定义式电容的决定式电容的决定式粒子在电场中的加速度粒子在电场中的加速度动能和电势能的相互转化动能和电势能的相互转化合外力提供向心力合外力提供向心力本讲稿第八页，共二十页分析电容变化引起电场变化受力分析、过程分析解电场中的粒子运动状态分析、做功分析解电场中的粒子运动变速直线运动匀变速曲线运动（如平抛、类平抛运动）圆周运动核心技术核心技术核心题型核心题型本讲稿第九页，共二十页练

5、练4、如图所示，水平放置的两平行金属板如图所示，水平放置的两平行金属板A A、B B相距为相距为d d，电容为，电容为C C，开始两板均不带电，开始两板均不带电，A A板接地且中央有孔，现将带电荷量板接地且中央有孔，现将带电荷量q q、质、质量为量为m m的带电的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方液滴一滴一滴地从小孔正上方h h高处无初速度滴下，落到高处无初速度滴下，落到B B板后板后电荷全部传给电荷全部传给B B板，求：板，求：（1 1）第几滴液滴在）第几滴液滴在A A、B B间做匀速直线运动？间做匀速直线运动？（2 2）能够到达）能够到达B B板的液滴不会超过多少滴？板的液滴不会超过多少滴？h

6、dAB电容动态变化电容动态变化本讲稿第十页，共二十页练练5 5、一个质量为一个质量为m m、带有电量、带有电量q q的小物体，可在水平轨的小物体，可在水平轨道道OxOx上运动，上运动，O O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为强电场中，场强大小为E E，方向沿，方向沿OxOx轴正方向，如图所示，小轴正方向，如图所示，小物体以速度物体以速度v v0 0从从x x0 0点沿点沿OxOx轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力力F Ff f作用，而作用，而F Ff fqEqE；设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电

7、；设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电何量保持不变，求它在停止运动前所能过的总路程何量保持不变，求它在停止运动前所能过的总路程s.s.x x0 0O Om mq qE Ex x变速直线运变速直线运本讲稿第十一页，共二十页练练6 6、光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q Q为圆心的某为圆心的某一圆周交于一圆周交于B B、C C两点，质量为两点，质量为m m、带电量为、带电量为-q-q的有孔小球的有孔小球从杆上从杆上A A点无初速度下滑，已知点无初速度下滑，已知qQqQ，AB=hAB=h，小球滑到，小球滑到B B点点时的速度大小为时的速度大小为 ，求：，求：小球

8、由小球由A A到到B B过程中电场力做的功。过程中电场力做的功。A A、C C两点间的电势差。两点间的电势差。A AB BC Cr r+Q+Q变速直线运变速直线运本讲稿第十二页，共二十页练练7、如图所示的电场中有如图所示的电场中有A A、B B两点，两点，A A、B B的电势差的电势差U UABAB100V100V，一个质量为，一个质量为m=m=2.0102.010-12-12kgkg、电量电量为为q=-5.010q=-5.010-8-8C C的带电粒子，以初速度的带电粒子，以初速度v0=3.0103.0103 3m/sm/s由由A A点运动到点运动到B B点，求粒子到达点，求粒子到达B B点

9、点时的速率。（不计粒子重力）时的速率。（不计粒子重力）A A-v0B Bq为为负负变速直线运变速直线运本讲稿第十三页，共二十页练练8一束电子流，在U5000V的电场作用下获得一定速度后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示。若两板间距d1.0cm，板长l5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？匀变速曲线运动匀变速曲线运动本讲稿第十四页，共二十页练练9 9、如图所示，两平行金属板如图所示，两平行金属板A A、B B竖直放置，间距为竖直放置，间距为d d，接在电动势为，接在电动势为E E的电池两端，一个质量为的电池两端，一个质量为m m、电量为、电量

10、为q q的的带电小球，从两板中央由静止开始落下，试计算：带电小球，从两板中央由静止开始落下，试计算：（1 1）小球经过多少时间与极板相碰？）小球经过多少时间与极板相碰？（2 2）小球与极板相碰的位置距离金属）小球与极板相碰的位置距离金属 板上端多远？板上端多远？U U匀变速曲线运动匀变速曲线运动本讲稿第十五页，共二十页练练1010ABCDABCD是竖直放在是竖直放在E=10E=103 3v/mv/m的水平匀强电场中绝缘光的水平匀强电场中绝缘光滑轨道，滑轨道，BCDBCD上直径为上直径为20cm20cm的半圆环，的半圆环，AB=15cmAB=15cm，一质量，一质量m=10gm=10g，带电荷量

11、，带电荷量q=10q=10-4-4 C C的小球由静止在电场力作用下的小球由静止在电场力作用下自自A A点沿轨道运动，求：点沿轨道运动，求：它运动到它运动到C C点速度多大？点速度多大？此时对轨道的压力多大？此时对轨道的压力多大？要使小球运动到要使小球运动到D D点，点，小球开始运动的位置小球开始运动的位置AA到少离开到少离开B B点多远？点多远？EA AB BC CD DO O圆周运动圆周运动本讲稿第十六页，共二十页附加附加1 1、绝缘水平面上，相距为绝缘水平面上，相距为L L的的A A、B B两点处分别固定着两两点处分别固定着两个等电量的正电荷，个等电量的正电荷，a a、b b是是ABAB

12、连线上的两点，其中连线上的两点，其中Aa=Bb=L/4Aa=Bb=L/4，O O不不ABAB连线的中点，一质量为连线的中点，一质量为m m、带电量为、带电量为+q+q的小滑块（可的小滑块（可以看做质点）以初动能以看做质点）以初动能E E0 0从从a a点出发，沿直线点出发，沿直线ABAB向向b b点运动，其点运动，其中小滑块第一次经过中小滑块第一次经过O O点时的动能为初动能的点时的动能为初动能的n n倍（倍（n n1 1），），且到达且到达b b点时动能恰好为零求：点时动能恰好为零求：（1 1）小滑块与水平面的动摩擦因数。）小滑块与水平面的动摩擦因数。（2 2）O O、b b两点间的电势差。

13、两点间的电势差。A AB BLa ab bo o变速直线运变速直线运本讲稿第十七页，共二十页附加附加2细线长为细线长为L L下端拴一质量为下端拴一质量为m m的带电小球，电场强度的带电小球，电场强度大小为大小为E E，方向水平向右，已知小球平衡时偏角为，方向水平向右，已知小球平衡时偏角为。求：。求：小球的带电性和带电量？小球的带电性和带电量？如果使细线的偏角由如果使细线的偏角由增大到增大到22，然后将小球由静止释放，细线到达竖然后将小球由静止释放，细线到达竖直位置时，小球直位置时，小球的速度为多少？的速度为多少？E E圆周运动圆周运动本讲稿第十八页，共二十页附加附加3光滑圆环半径为光滑圆环半径

14、为r r，珠子带正电质量为，珠子带正电质量为m m，珠子所受，珠子所受静电力是重力的静电力是重力的3/43/4，将珠子由，将珠子由A A点静止释放。求：点静止释放。求：（1 1）珠子所能获得的最大动能？）珠子所能获得的最大动能？（2 2）珠子动能最大时对圆环的压力多大？）珠子动能最大时对圆环的压力多大？（3 3）若要珠子完成一个完整的圆周运动，在）若要珠子完成一个完整的圆周运动，在A A点释放时，点释放时，要给珠子多大的初速度？要给珠子多大的初速度？r rE EAm圆周运动圆周运动本讲稿第十九页，共二十页附加附加4质量为质量为5105108 8 kg kg的带电微粒以的带电微粒以v v0 0=2m/s=2m/s的速度从水的速度从水平放置的平行金属板平放置的平行金属板A A、B B的中央飞入板间，如图所示，已的中央飞入板间，如图所示，已知板长知板长L=10cmL=10cm，板间距离，板间距离d=2cmd=2cm，当，当U UABAB=10=103 3v v时，带电微粒时，带电微粒恰好沿直线穿过板间，则恰好沿直线穿过板间，则ABAB间所加电压在什么范围内带电间所加电压在什么范围内带电微粒能从板间飞出？微粒能从板间飞出？ABv0匀变速曲线运动匀变速曲线运动本讲稿第二十页，共二十页