第一章-习题课：带电粒子在电场中的运动ppt课件.pptx

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1、1对点检测 自查自纠目目标标定定位位1.加加深深对对电电场场中中带带电电粒粒子子的的加加速速和和偏偏转转的的理理解解和和应应用用.2.巩巩固固用用能能量量的的观点解决电场力做功的问题观点解决电场力做功的问题.3.掌握电场中带电粒子的圆周运动问题的分析方法掌握电场中带电粒子的圆周运动问题的分析方法.2对点检测 自查自纠一、带电粒子在电场中的直线运动一、带电粒子在电场中的直线运动【例【例1】如图如图1所示，水平放置的所示，水平放置的A、B两平行板相距两平行板相距h，上极板，上极板A带带正电，现有质量为正电，现有质量为m、电荷量为、电荷量为q的小球在的小球在B板下方距离板下方距离B板板为为H处，以初

2、速度处，以初速度v0竖直向上从竖直向上从B板小孔进入板间电场板小孔进入板间电场.(1)带电小球做何种运动？带电小球做何种运动？(2)欲使小球刚好打到欲使小球刚好打到A板，板，A、B间电势差为多少？间电势差为多少？图图13对点检测 自查自纠答案答案见解析见解析4对点检测 自查自纠(1)带电小小球球、带电油油滴滴、带电颗粒粒等等一一些些带电体体的的重重力力较大大，在在分分析析其其运运动情况情况时不能忽略其重力的作用不能忽略其重力的作用.(2)带电粒子在粒子在电场中做加速或减速直中做加速或减速直线运运动时，若是匀，若是匀强电场，可用，可用动能定能定理或牛理或牛顿第二定律第二定律结合运合运动学公式两种

3、方法分析求解；若是非匀学公式两种方法分析求解；若是非匀强电场，只，只能用能用动能定理分析求解能定理分析求解.5对点检测 自查自纠【例【例2】长为长为L的平行金属板竖直放置，两极板带等量的异种的平行金属板竖直放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为q、质量为、质量为m的带电粒子，以初速度的带电粒子，以初速度v0紧贴左极板垂直于电场线方向进紧贴左极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从右极板边缘射出，射出时速度恰与右极入该电场，刚好从右极板边缘射出，射出时速度恰与右极板成板成30角，如图角，如图2所示，不计粒子重力，求：所示，不计粒子重力，

4、求：(1)粒子末速度的大小；粒子末速度的大小；(2)匀强电场的场强；匀强电场的场强；(3)两板间的距离两板间的距离.二、带电粒子在电场中的类平抛运动二、带电粒子在电场中的类平抛运动图图26对点检测 自查自纠7对点检测 自查自纠8对点检测 自查自纠9对点检测 自查自纠三、带电粒子在交变电场中的运动三、带电粒子在交变电场中的运动【例【例3】在如图在如图3甲所示平行板甲所示平行板A、B的两极板上加上如图乙所示的交变电压，开始的两极板上加上如图乙所示的交变电压，开始B板的电势比板的电势比A板高，这时两极板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设板高，这时两极板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运

5、动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是(不计电子重力不计电子重力)()甲乙甲乙图图310对点检测 自查自纠A.电子先向电子先向A板运动，然后向板运动，然后向B板运动，再返回板运动，再返回A板做周期性往复运动板做周期性往复运动B.电子一直向电子一直向A板运动板运动C.电子一直向电子一直向B板运动板运动D.电子先向电子先向B板运动，然后向板运动，然后向A板运动，再返回板运动，再返回B板做周期性往复运动板做周期性往复运动11对点检测 自查自纠解解析析由由运运动学学和和动力力学学规律律画画出出如如图所所示示的的vt图象象可可知知，电子子一

6、一直直向向B板板运运动，C正确正确.答案答案C12对点检测 自查自纠(1)当当空空间存存在在交交变电场时，粒粒子子所所受受电场力力方方向向将将随随着着电场方方向向的的改改变而而改改变，粒子的运，粒子的运动性性质也具有周期性也具有周期性.(2)研究研究带电粒子在交粒子在交变电场中的运中的运动需要分段研究，并需要分段研究，并辅以以vt图象象(特特别注注意意带电粒子粒子进入交入交变电场时的的时刻及交刻及交变电场的周期的周期).13对点检测 自查自纠四、带电粒子在电场中的圆周运动四、带电粒子在电场中的圆周运动电电学学知知识识与与圆圆周周运运动动结结合合的的综综合合问问题题是是近近几几年年高高考考热热点

7、点.解解决决这这类类问问题题的的基基本本方方法法和和力力学学中中的的情情形形相相同同，但但处处理理时时要要充充分分考考虑虑到到电电场场力力的的特特点点，明明确确向向心心力力的的来来源源，灵活应用等效法、叠加法等分析解决问题灵活应用等效法、叠加法等分析解决问题.14对点检测 自查自纠【例【例4】如图如图4所示，一绝缘细圆环半径为所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在，其环面固定在水平面上，电场强度为水平面上，电场强度为E的匀强电场与圆环平面平行，环上的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为穿有一电荷量为q、质量为、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经

8、的圆周运动，若小球经A点时速度点时速度vA的方向恰与电场线垂直，的方向恰与电场线垂直，且圆环与小球间沿水平方向无作用力，则速度且圆环与小球间沿水平方向无作用力，则速度vA_.当小球运动到与当小球运动到与A点对称的点对称的B点时，小球对圆环在点时，小球对圆环在水平方向的作用力水平方向的作用力FB_.图图415对点检测 自查自纠16对点检测 自查自纠1.(带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的直直线线运运动动)(多多选)如如图图5所所示示，在在等等势势面面沿沿竖竖直直方方向向的的匀匀强强电电场场中中，一一带带负负电电的的微微粒粒以以一一定定初初速速度度射射入入电电场场，并并沿沿直线直线AB运动，由此

9、可知运动，由此可知()A.电场中电场中A点的电势低于点的电势低于B点的电势点的电势B.微粒在微粒在A点时的动能大于在点时的动能大于在B点时的动能点时的动能C.微粒在微粒在A点时的电势能大于在点时的电势能大于在B点时的电势能点时的电势能D.微粒在微粒在A点时机械能大于在点时机械能大于在B点时的机械能点时的机械能图图517对点检测 自查自纠答案答案BD解解析析带负电微微粒粒受受重重力力、电场力力，合合外外力力与与运运动方方向向在在同同一一条条直直线上上，可可知知所所受受电场力力方方向向水水平平向向左左，场强方方向向水水平平向向右右，沿沿电场线电势降降低低，所所以以A点点的的电势高高于于B点点的的电

10、势，故故A错误；由由A到到B，微微粒粒做做减减速速运运动，所所以以动能能减减小小，电场力力做做负功功，电势能能增增加加，即即微微粒粒在在A点点的的动能能大大于于在在B点点时的的动能能，在在A点点时的的电势能能小小于于在在B点点时的的电势能能，故故B正正确确，C错误；微微粒粒从从A向向B运运动，除除重重力力外外电场力力做做负功功，机械能减小，机械能减小，选项D正确正确.18对点检测 自查自纠2.(带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的类类平平抛抛运运动动)如如图图6所所示示，阴阴极极A受受热热后后向向右右侧侧空空间间发发射射电电子子，电电子子质质量量为为m，电电荷荷量量为为e，电电子子的的初初速速

11、率率为为v，且且各各个个方方向向都都有有.与与A极极相相距距l的的地地方方有有荧荧光光屏屏B，电电子子击击中中荧荧光光屏屏时时便便会会发发光光.若若在在A和和B之之间间的的空空间间里里加加一一个个水水平平向向左左、与与荧荧光光屏屏面面垂垂直直的的匀匀强强电电场场，电电场强度为场强度为E，求，求B上受电子轰击后的发光面积上受电子轰击后的发光面积.图图619对点检测 自查自纠解解析析阴阴极极A受受热后后发射射电子子，这些些电子子沿沿各各个个方方向向射射向向右右边匀匀强电场区区域域，取取两两个极端情况如个极端情况如图所示所示.沿沿极极板板竖直直向向上上且且速速率率为v的的电子子，受受到到向向右右的的

12、电场力力作作用用做做类平平抛抛运运动打打到到荧光光屏上的屏上的P点点.竖直方向上直方向上yvt，20对点检测 自查自纠21对点检测 自查自纠3.(带带电电粒粒子子在在交交变变电电场场中中的的运运动动)(多多选)如如图图7甲甲所所示示，电电子子静静止止在在两两平平行行金金属属板板A、B间间的的a点点，t0时时刻刻开开始始A板板电电势势按按如如图图乙乙所所示示规规律律变变化化，则则下下列列说说法法正正确确的的是是()图图722对点检测 自查自纠A.电子可能在极板间做往复运动电子可能在极板间做往复运动B.t1时刻电子的动能最大时刻电子的动能最大C.电子能从小孔电子能从小孔P飞出，且飞出时的动能不大于

13、飞出，且飞出时的动能不大于eU0D.电子不可能在电子不可能在t2t3时间内飞出电场时间内飞出电场答案答案BC23对点检测 自查自纠解解析析t0时刻刻B板板电势比比A板板高高，电子子在在t1时间内内向向B板板加加速速，t1加加速速结束束；在在t1t2时间内内电子子减减速速，由由于于对称称，在在t2时刻刻速速度度恰恰好好为零零，接接下下来来，电子子重重复复上上述述运运动，所所以以电子子一一直直向向B板板运运动，直直到到从从小小孔孔P穿穿出出，A错误；无无论电子子在在什什么么时刻刻穿穿出出P孔孔，t1时刻刻电子子都都具具有有最最大大动能能，B正正确确；电子子穿穿出出小小孔孔P的的时刻刻不不确确定定，

14、但但穿穿出出时的的动能不大于能不大于eU0，C正确，正确，D错误.24对点检测 自查自纠4.(带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的圆圆周周运运动动)如如图图8所所示示，半半径径为为R的的环环形形塑塑料料管管竖竖直直放放置置，AB为为该该环环的的水水平平直直径径，且且管管的的内内径径远远小小于于环环的的半半径径，环环的的AB及及以以下下部部分分处处于于水水平平向向左左的的匀匀强强电电场场中中，管管的的内内壁壁光光滑滑.现现将将一一质质量量为为m、带带电电荷荷量量为为q的的小小球球从从管管中中A点点由由静静止释放，已知止释放，已知qEmg.球半径略小于管的内径球半径略小于管的内径.求：求：(1)小球释放后，第一次经过最低点小球释放后，第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力；时的速度和对管壁的压力；(2)小球释放后，第一次经过最高点小球释放后，第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力时管壁对小球的作用力.图图825对点检测 自查自纠26本节内容结束