带电粒子运动精选PPT.ppt

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1、带电粒子运动第1页,此课件共62页哦带带电电粒粒子子的的运运动动动力学观动力学观点点功能观功能观点点动量动量观点观点匀变速直线匀变速直线运动运动匀速圆周运动匀速圆周运动匀变速曲线匀变速曲线运动运动运动学运动学规律规律牛顿牛顿定律定律第2页,此课件共62页哦分析受力的方法分析物体运动性质的方法画速度图像分析运动的方法运动分解化曲为直的方法应用运动学规律、牛顿定律、动能定理、动量守恒定律解决问题的规范表达的方法 形成解决问题的方法第3页,此课件共62页哦研究对象?在什么场中?受什么力?做什么运动?分几个阶段?有哪些转折点?各满足什么规律?列出各阶段方程!养成良好的思维习惯第4页,此课件共62页哦确

2、定研究对象确定研究对象带电粒子(电子、质子、带电粒子(电子、质子、粒子、离子等)粒子、离子等)重力远小于电场力,除有明确的暗示重力远小于电场力,除有明确的暗示以外,一般不计重力。以外,一般不计重力。(但并不忽略质量)(但并不忽略质量)带电微粒(带电油滴、带电尘埃、带电小球带电微粒(带电油滴、带电尘埃、带电小球等)等)除明确的暗示以外,重力一般都不除明确的暗示以外,重力一般都不能忽略。能忽略。第5页,此课件共62页哦 有一个带电粒子的质量有一个带电粒子的质量m=2.010m=2.010-26-26KgKg,电荷电荷q=810q=810-19-19C C,在电场强度,在电场强度E=410E=410

3、4 4N/CN/C的匀强电场中,带电粒子所受到的电场力和重力的匀强电场中,带电粒子所受到的电场力和重力 F=qE=810 F=qE=810-19-194104104 4=3.210=3.210-14-14(N)(N)G=mg=210 G=mg=210-26-2610=21010=210-25-25(N)(N)第6页,此课件共62页哦有一个带电质点的质量有一个带电质点的质量m=5.010m=5.010-8-8Kg,Kg,电荷电荷 q=510q=510-11-11C,C,在电场强度在电场强度E=410E=4104 4N/CN/C的匀的匀强电场中,带电质点受到的电场力和强电场中,带电质点受到的电场力

4、和重力重力F=qE=510-114104=210-6(N)G=mg=51010()()第7页,此课件共62页哦 带电粒子进入匀强电场中可能做什么运动 带电粒子只在电场力作用下还能做哪些运动?分析运动性质分析运动性质第8页,此课件共62页哦专题三:专题三:电荷在电场中的运动(一)电荷在电场中的运动(一)第9页,此课件共62页哦1.1.一个点电荷产生的电场,两个等量同种点电一个点电荷产生的电场,两个等量同种点电荷产生的电场,两个等量异种点电荷产生的荷产生的电场,两个等量异种点电荷产生的电场,两块带等量异种电荷的平行金属板间电场,两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场这是几种典型的静电场产生

5、的匀强电场这是几种典型的静电场带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运动动()()不可能做匀速直线运动不可能做匀速直线运动不可能做匀变速运动不可能做匀变速运动不可能做匀速率圆周运动不可能做匀速率圆周运动不可能做往复运动不可能做往复运动A第10页,此课件共62页哦2.2.书书128128例例1 1:如图如图727727所示,氢原子核外所示,氢原子核外有一个电子绕原子核作匀速率圆周运动。有一个电子绕原子核作匀速率圆周运动。设电子质量为设电子质量为m m,电荷量为,电荷量为e e,轨道半径,轨道半径为为r r,求,求:(1 1)电子运动的周期)电子运动的周期T T

6、。(2 2)电子运动的动能)电子运动的动能E EK K (3 3)电子运动产生的环形电流)电子运动产生的环形电流第11页,此课件共62页哦3.3.如图所示,一个质量为如图所示,一个质量为m m带电量为带电量为q q的粒子,的粒子,仅受电场力作用,以恒定的速率仅受电场力作用,以恒定的速率v v沿一圆弧做圆沿一圆弧做圆周运动,从圆周上周运动,从圆周上A A点到点到B B点速度方向改变了点速度方向改变了角,角,A A、B B两点间弧长为两点间弧长为S S。求:。求:A A、B B两点的场强两点的场强的大小及的大小及A A、B B两点间的电势差。两点间的电势差。第12页,此课件共62页哦 4.M M和

7、和N N是是匀匀强强电电场场中中的的两两个个等等势势面面。相相距距为为d d。电电势势差差为为U U一一质质量量为为m(m(不不计计重重力力)、电电荷荷量量为为-q-q的的粒粒子子,以以速速度度v v0 0通通过过等等势势面面M M射射人人两两等等势势面面之之间间,此此后后穿穿过过等等势势面面N N的的速速率率应是应是_。第13页,此课件共62页哦 5.5.图是直线加速器原理的示意图图是直线加速器原理的示意图.它里面有一串它里面有一串共轴金属圆筒,它们的间隙很小,筒一个比一共轴金属圆筒,它们的间隙很小,筒一个比一个长个长.奇数筒和偶数筒分别接交流电源的两极奇数筒和偶数筒分别接交流电源的两极.带

8、电粒子从粒子源发出后,经过第一次加速,带电粒子从粒子源发出后,经过第一次加速,然后进入第一个圆筒,再向前运动然后进入第一个圆筒,再向前运动.带电粒子在带电粒子在圆筒内怎样运动圆筒内怎样运动?带电运动在何处做加速运动带电运动在何处做加速运动?这些圆筒的长度要满足这些圆筒的长度要满足(什么条件什么条件)才能使带电才能使带电粒子连续地得到加速粒子连续地得到加速?答案:在圆筒内作匀速直线运动,答案:在圆筒内作匀速直线运动,在间隙中作加速运动,圆筒一个在间隙中作加速运动,圆筒一个比一个长,其长度之比为比一个长,其长度之比为第14页,此课件共62页哦 6.6.在图在图1717所示为一真空示波管,电子从灯丝

9、所示为一真空示波管,电子从灯丝K K发出(初速度不计),发出(初速度不计),经灯丝与经灯丝与A A板间的加速电压板间的加速电压U U1 1加速,从加速,从A A板中心孔沿中心线板中心孔沿中心线KOKO射出,然射出,然后进入两块平行金属板后进入两块平行金属板M M、N N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入电场),电子进入M M、N N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的打在荧光屏上的P P点。已知加速电压为点。已知加速电压为U U1 1,M M、N N两板间的电压为两板间的电压

10、为U U2 2,两板间的距离为两板间的距离为d d,板长为,板长为L L1 1,板右端到荧光屏的距离为,板右端到荧光屏的距离为L L2 2,电子的质量,电子的质量为为m m,电荷量为,电荷量为e e。求:。求:(1 1)电子穿过)电子穿过A A板时的速度大小?板时的速度大小?(2 2)电子从偏转电场射出时的侧移量?)电子从偏转电场射出时的侧移量?(3 3)电子从偏转电场射出时的偏转角?)电子从偏转电场射出时的偏转角?(4 4)P P点到点到O O点的距离?点的距离?(5 5)使打在屏上的距离变大的方法?)使打在屏上的距离变大的方法?(6 6)打在屏上的最大距离是多少?)打在屏上的最大距离是多少

11、?(7 7)如其它条件不变电子不能从)如其它条件不变电子不能从M M、N N极板射出极板射出U U2 2取值范围?取值范围?U1L1L2PMNOKA图17能从极板间射出:能从极板间射出:x=L,yd/2 不能从极板间射出:不能从极板间射出:xL,y=d/2第15页,此课件共62页哦7.7.初初速速为为零零的的电电子子经经电电压压U U1 1加加速速后后,垂垂直直进进入入偏偏转转电电场场偏偏转转,离离开开偏偏转转电电场场时时侧侧向向位位移移是是y y偏偏转转板板间间距距离离为为d d,偏偏转转电电压压为为U U2 2,板板长长为为为为了了提提高高偏偏转转灵灵敏敏度度(每每单单位位偏偏转转电电压压

12、引引起起的的侧侧向位移向位移),可采用下面哪些办法,可采用下面哪些办法 ()()A A增大偏转电压增大偏转电压U U2 2 B B减小板长减小板长C.C.减小板间距离减小板间距离d d D D增大加速电压增大加速电压U U1 1C第16页,此课件共62页哦*8.08上海:如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置。(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角

13、D处离开,求所有释放点的位置。(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。坐标为(坐标为(2L,L/4)xy L2/4第17页,此课件共62页哦 (1 1)带电粒子进入电场时的速度方向跟交变电场)带电粒子进入电场时的速度方向跟交变电场方向平行时,粒子做交替变化的直线运动。带电方向平行时,粒子做交替变化的直线运动。带电粒子进入电场时的速度方向跟交变电场方向垂直粒子进入电场时的速度方向跟交变电场方向垂直时,粒子在垂直电场方向发生周期性的偏转。时,粒子在垂直电场方向发生周期性的偏转。(2 2)

14、画出单方向的速度)画出单方向的速度时间图象、运动草图,时间图象、运动草图,结合动力学知识分析运动性质。结合动力学知识分析运动性质。(3 3)利用巧取分运动,化曲为直。)利用巧取分运动,化曲为直。(4 4)教学生审题中抓住关键点进行分析)教学生审题中抓住关键点进行分析(5 5)有时通过场的时间极短,电压的变化可以忽)有时通过场的时间极短,电压的变化可以忽略,建立理想模型,简化问题。略,建立理想模型,简化问题。研究带电粒子在交变电场中的运动研究带电粒子在交变电场中的运动第18页,此课件共62页哦 9.如如图图甲甲,AB是是一一对对平平行行金金属属板板,在在两两板板间间加加有有周周期期为为T的的交交

15、变变电电压压U,A板板电电势势为为0,B板板电电势势随随时时间间t变变化化的的规规律律如如图图284(乙乙)所所示示。现现有有一一电电子子从从A板板的的小小孔孔进进入入两两板板间间的的电电场场中,设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则(中,设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则()A若电子是若电子是在在t=0时刻进入时刻进入的,它将一直向的,它将一直向B板运动板运动B若若电电子子是是在在t=T/8时时刻刻进进入入的的,它它可可能能时时而而向向B板板运运动动,时时而而向向A板运动,最后打在板运动,最后打在B板上板上C若若电电子子是是在在t=3T/8时时刻刻进进入入的的,它它可可能能时时而而向向B

16、板板运运动动,时时而而向向A板运动,最后打在板运动,最后打在B板上板上D若电子是在若电子是在t=T/2时时刻进入的,它可能时而刻进入的,它可能时而向向B板运动,时而向板运动,时而向A板板运动运动AB第19页,此课件共62页哦粒子进入电场的时刻不同运动性质不同第20页,此课件共62页哦 *10.10.海淀海淀0707二模:二模:如图甲所示,如图甲所示,A A、B B表示在真空中相距为表示在真空中相距为d d 的两平行金属板,加上电压后,它们之间的电场可视为匀强的两平行金属板,加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。图乙表示一周期性的交变电压波形,横坐标代表电压电场。图乙表示一周期性的交变电压波

17、形,横坐标代表电压U U。从从t t0 0开始,电压为一给定值开始,电压为一给定值U U0 0,经过半个周期,突然变为,经过半个周期,突然变为U U0 0;再过半个周期,又突然变为;再过半个周期,又突然变为U U0 0,如此周期性地交替变化。,如此周期性地交替变化。在在t t0 0时,将上述交变电压时,将上述交变电压U U 加在两板上,使开始时加在两板上,使开始时A A板电板电势比势比B B 板高,这时在紧靠板高,这时在紧靠B B 板处有一初速为零的电子(质量板处有一初速为零的电子(质量为为m m,电量为,电量为e e)在电场作用下开始运动,要想使这电子到达)在电场作用下开始运动,要想使这电子

18、到达A A板时具有最大的动能,则所加交变电压的频率最大不能超过板时具有最大的动能,则所加交变电压的频率最大不能超过多少?多少?第21页,此课件共62页哦 *11.在真空中,电子(质量为在真空中,电子(质量为m m,电量为,电量为e e),),连续地射连续地射入入相距为相距为d d的两平行金属板之间,两板不带电时,电子的两平行金属板之间,两板不带电时,电子将沿两板等距离的中线射出,通过两板的时间为将沿两板等距离的中线射出,通过两板的时间为T T,如,如图图24-1524-15甲所示。现在极板上加一个如图甲所示。现在极板上加一个如图24-1524-15乙所示变乙所示变化电压,变化周期也为化电压,变

19、化周期也为T T,电压最大值,电压最大值U U0 0,若加电压后,若加电压后,电子均能通过板间而不碰极板,求这些电子离开电场后,电子均能通过板间而不碰极板,求这些电子离开电场后,垂直于两板方向的最大位移和最小位移各多少?垂直于两板方向的最大位移和最小位移各多少?第22页,此课件共62页哦Vy在偏转问题中可以画出单方向的速度时间图像第23页,此课件共62页哦 *12.12.如图如图1 1所示,长为所示,长为L L、相距为、相距为d d的两的两平行金属板与一电压变化规律如图平行金属板与一电压变化规律如图2 2所示的电源相连所示的电源相连(图中未画出电源图中未画出电源)。有一质量为有一质量为m m、

20、带电荷为、带电荷为-q-q的粒子以的粒子以初速度初速度v v0 0从板中央水平射入电场,从从板中央水平射入电场,从飞入时刻算起,飞入时刻算起,A A、B B两板间的电压变两板间的电压变化规律恰好如图化规律恰好如图2 2所示,为使带电粒所示,为使带电粒子离开电场时的速度方向平行于金属子离开电场时的速度方向平行于金属板,板,(重力不计重力不计)问:问:交变电压周期需满足什么条件?交变电压周期需满足什么条件?加速电压值加速电压值U U0 0的取值范围是什么?的取值范围是什么?图1图2Tt/nL/nv0 (n为正整数)第24页,此课件共62页哦avvav图7-26UtU0O-U0T模型的描述模型的条件

21、avv第25页,此课件共62页哦 *13.08海淀期末:如图16甲所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子的初速度可忽略不计),经电压为u的电场加速,加速电压u随时间t变化的图象如图16乙所示。每个电子通过加速电场的过程时间极短,可认为加速电压不变。电子被加速后由小孔S穿出,沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射人A、B两板间的偏转电场,A、B两板长均为L=0.20m,两板之间距离d=0.050m,A板的电势比B板的电势高。A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P(面积足够大)之间的距离b=0.10m,荧光屏的中心点0与A、B板的中心轴线在同一水平直线上。不计电子之间的相互作

22、用力及其所受重力,求:(1)要使电子都打不到荧光屏上,则A、B两板间所加电压U应满足什么条件;(2)当A、B板间所加电压U=50V时,电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内。uKSAB甲OP乙8000u/V0.20.40.6t/s答案:答案:U U至少为至少为100V100V电子打在屏上距离中心点电子打在屏上距离中心点O O在在2.5cm2.5cm5.0cm5.0cm的范围内的范围内 第26页,此课件共62页哦 专题四:专题四:电荷在电场中的运动(二)电荷在电场中的运动(二)由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此其处理方法与重力场中研究方

23、力都是恒力,因此其处理方法与重力场中研究方法相同。法相同。第27页,此课件共62页哦1.1.如如图图所所示示,水水平平放放置置的的A A、B B两两平平行行金金属属板板相相距距为为h h,上上板板A A带带正正电电现现有有一一质质量量为为m m,带带电电荷荷量量为为+q+q的的小小球球,在在B B板板下下方方距距离离B B板板H H处处,以以初初速速V V0 0竖竖直直向向上上从从B B板板小小孔孔进进入入板板间间电电场场欲欲使使小小球球刚刚好好能能到到A A板板,则则A A、B B间间电电势势差差U UABAB=第28页,此课件共62页哦 2.2.0808丰台二模:丰台二模:如图所示,如图所

24、示,BCBC是半径为是半径为R R的的1/41/4圆弧形的光滑且圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E E。现有一质量为现有一质量为m m、带正电、带正电q q的小滑块(可视为质点),从的小滑块(可视为质点),从C C点点由静止释放,滑到水平轨道上的由静止释放,滑到水平轨道上的A A点时速度减为零。若已知点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为滑块与水平轨道间的动摩擦因数为,求:,求:(1 1)滑块通过

25、)滑块通过B B点时的速度大小点时的速度大小(2 2)滑块经过圆弧轨道的)滑块经过圆弧轨道的B B点时,所受轨道支持力的大小点时,所受轨道支持力的大小(3 3)水平轨道上)水平轨道上A A、B B两点之间的距离两点之间的距离 BOAECNB=3mg-2qE 第29页,此课件共62页哦3.073.07宣武二模:宣武二模:如图所示,质量为如图所示,质量为m m,电荷量为,电荷量为+q+q的小球从距地面一定高度的的小球从距地面一定高度的O O点,以初速度点,以初速度v0v0沿沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电存在

26、着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为直向下的,且已知小球飞行的水平距离为L L,求:,求:(1 1)电场强度)电场强度E E为多大?为多大?(2 2)小球落地点)小球落地点A A与抛出点与抛出点O O之间的电势差为多大之间的电势差为多大?(3 3)小球落地时的动能为多大?)小球落地时的动能为多大?E=m v20/2qL UAO=mv20/2q 第30页,此课件共62页哦4 4例例3 3:一个质量为一个质量为m m,所带电量为,所带电量为-q-q的带电质点。的带电质点。(1 1)若

27、外加一匀强电场,使该质点从电场中)若外加一匀强电场,使该质点从电场中A A点由静止释放后,点由静止释放后,沿沿ABAB做直线运动,直线做直线运动,直线ABAB与竖直方向夹角为与竖直方向夹角为,如图,如图7-207-20所所示,则外加匀强电场场强的最小值是多少?方向如何?示,则外加匀强电场场强的最小值是多少?方向如何?(2 2)若加一水平向右的匀强电场,质点在)若加一水平向右的匀强电场,质点在A A点以初速度点以初速度v v0 0向上运动,向上运动,过最高点过最高点B B时的速度大小仍为时的速度大小仍为v v0 0,如图,如图7-217-21所示,求该匀强电所示,求该匀强电场场强的大小?场场强的

28、大小?(3 3)小球的最小速度?)小球的最小速度?BA-qm图7-20图7-21AEv0Bv0-qBAGFFF图7-22mgqEF第31页,此课件共62页哦 5.5.一质量为一质量为m m的带电小球,用长为的带电小球,用长为L L的绝缘细线悬挂在的绝缘细线悬挂在O O点,处点,处于水平向右场强为于水平向右场强为E E的匀强电场中,刚好静止在的匀强电场中,刚好静止在A A点,此时悬点,此时悬线与竖直方向成线与竖直方向成角(角(4545o o)。)。(1 1)小球带何种电性及所带电荷量的大小?如果将线剪)小球带何种电性及所带电荷量的大小?如果将线剪断,小球作什么运动?断,小球作什么运动?EmA0(

29、2 2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直下,带电小球将怎样运动?带的方向变为竖直下,带电小球将怎样运动?带电小球的最大速度是多少?如果能让小球在竖电小球的最大速度是多少?如果能让小球在竖直面内做圆周运动,小球至少以多大的速度由直面内做圆周运动,小球至少以多大的速度由A A点释放?点释放?(3 3)如果不改变电场强度的大小而突然将电)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为水平向左,小球将怎样运动?场的方向变为水平向左,小球将怎样运动?运动最大速度多少?运动最大速度多少?第32页,此课件共62页哦 *6.6.在竖直平面内有水平向右,场

30、强为在竖直平面内有水平向右,场强为E E1101104 4N/CN/C的匀强的匀强电场。在匀强电场中有一根长电场。在匀强电场中有一根长L L2m2m的绝缘细线,一端固定在的绝缘细线,一端固定在O O点,另一端系一质量为点,另一端系一质量为0.04kg0.04kg的带电小球,它静止时悬的带电小球,它静止时悬线与竖直方向成线与竖直方向成3737角,如图所示,若小球恰能绕角,如图所示,若小球恰能绕O O点在竖点在竖直平面内做圆周运动,试求:直平面内做圆周运动,试求:(1 1)小球的带电量)小球的带电量Q Q。(2 2)小球动能的最小值。)小球动能的最小值。(3 3)小球机械能的最小值。(取小球在静止

31、时的位置为)小球机械能的最小值。(取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,电势能零点和重力势能零点,cos37cos370.80.8,g g10m/s10m/s2 2)第33页,此课件共62页哦小球在小球在A点能静止点能静止小球在小球在B点动能最小点动能最小小球在小球在A点动能最大点动能最大小球在小球在C点机械能最小点机械能最小小球在小球在D点机械能最大点机械能最大ACBD第34页,此课件共62页哦 7.7.一个质量为一个质量为m m,带有电荷,带有电荷-q q的小物体。可在水的小物体。可在水平轨道平轨道O Ox x上运动,上运动,O O端有一与轨道垂直的固定墙端有一与轨道垂直的固定墙

32、轨道处于匀强电场中,场强大小为轨道处于匀强电场中,场强大小为E E,方向沿,方向沿O Ox x轴正向,如图所示小物体以初速度轴正向,如图所示小物体以初速度v v0 0从从x x0 0点沿点沿O Ox x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 f 作用,且作用,且f f qEqE。设小物体与墙碰撞时不损。设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程前所通过的总路程S S。第35页,此课件共62页哦8.8.在粗糙水平面上固定一点电荷在粗糙水平面上固定一点电荷Q Q,在,在M M点无点无初速

33、释放一带有恒定电荷量的小物块,小物初速释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在块在Q Q的电场中运动到的电场中运动到N N点静止,则从点静止,则从M M点运点运动到动到N N点的过程中(点的过程中()A.A.小物块所受电场力逐渐减小小物块所受电场力逐渐减小 B.B.小物块具有的电势能逐渐减小小物块具有的电势能逐渐减小C.MC.M点的电势一定高于点的电势一定高于N N点的电势点的电势D.D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功摩擦力做的功ABD第36页,此课件共62页哦9.069.06东城二模:东城二模:如图所示,质量为如图所示,质量为M M的绝缘长

34、木板,静止放置在光滑水的绝缘长木板,静止放置在光滑水平桌面上,有一个质量为平桌面上,有一个质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的、大小不计的带电物块的、大小不计的带电物块以某一水平初速度从木板左端冲上木板。整个装置放在方向水平向以某一水平初速度从木板左端冲上木板。整个装置放在方向水平向右的匀强电场中。从物块冲上木板时刻开始计时,物块和木板的速右的匀强电场中。从物块冲上木板时刻开始计时,物块和木板的速度一时间图象分别如图中的折线度一时间图象分别如图中的折线acdacd和和bcdbcd,a a、b b、c c、d d点的坐标为点的坐标为a a(0(0,10)10)、b(0b(0,0)0)、c(1

35、0c(10,4)4)、d(30d(30,0)0)。(1)(1)物块所带电荷的种类,说明理由。物块所带电荷的种类,说明理由。(2)(2)物块与木板一起运动时的加速度。物块与木板一起运动时的加速度。(3)(3)长木板通过的位移。长木板通过的位移。(4)(4)物块与长木板的质量之比物块与长木板的质量之比m mM M是多少是多少?(1 1)负电)负电 (2 2)a=0.2m/sa=0.2m/s2 2(3 3)s=60m s=60m (4 4)m:M=3m:M=3:2 2第37页,此课件共62页哦 10.10.如如图图26-826-8所所示示,两两个个异异种种点点电电荷荷,在在它它们们之之间间库库仑仑力

36、力的的作作用用下下,以以两两个个点点电电荷荷之之间间连连线线上上的的某某点点O O为为圆圆心心做做匀匀速速圆周运动,下列说法中正确的是(圆周运动,下列说法中正确的是()维持两点电荷做圆周运动的向心力不一定相等维持两点电荷做圆周运动的向心力不一定相等两点电荷的角速度相等两点电荷的角速度相等质量较大的点电荷的线速度一定较小质量较大的点电荷的线速度一定较小带电量较大的点电荷的运动半径一定较大带电量较大的点电荷的运动半径一定较大A.B.C.D.A.B.C.D.类似双星问题,其特点为类似双星问题,其特点为半径、加速度、速度、动半径、加速度、速度、动能之比都等于质量反比,能之比都等于质量反比,(B)第38

37、页,此课件共62页哦11.A11.A、B B两个带同种电荷的小球两个带同种电荷的小球,放在光滑放在光滑绝缘的水平面上绝缘的水平面上,它们的质量比为它们的质量比为21,A21,A球以速率球以速率v v0 0沿沿ABAB连线向原来静止的连线向原来静止的B B球运球运动动,当当A A的速率为的速率为v v0 0/2/2时时,B,B球的速率为多球的速率为多少少?ABv0第39页,此课件共62页哦12.0712.07宣武一模:宣武一模:如图所示,在固定的水平的绝缘平板上如图所示,在固定的水平的绝缘平板上有有A A、B B、C C三点,三点,B B点左侧的空间存在着场强大小为点左侧的空间存在着场强大小为E

38、 E,方向水平向右的匀强电场,在方向水平向右的匀强电场,在A A点放置一个质量为点放置一个质量为m m,带正电的小物块,物块与平板之间的摩擦系数为带正电的小物块,物块与平板之间的摩擦系数为。给物块一个水平向左的初速度给物块一个水平向左的初速度v v0 0之后,该物块能够到达之后,该物块能够到达C C点并立即折回,最后又回到点并立即折回,最后又回到A A点静止下来,求:点静止下来,求:(1 1)此过程中物块所走的总路程)此过程中物块所走的总路程s s有多大?有多大?(2 2)若)若已知已知ABAB=L=L1 1,那么物块第一次到达,那么物块第一次到达B B点时的速度点时的速度v vB B是多大?

39、是多大?(3 3)若)若已知已知BCBC=L L2 2,那么物块所带的电量那么物块所带的电量q q是多大?是多大?第40页,此课件共62页哦 *13.0513.05海淀三模:海淀三模:如图如图1212所示,光滑水平面上放有用绝缘材料制成的所示,光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“L”L”型滑板,其质量为型滑板,其质量为M M,平面部分的上表面光滑且足够长。在,平面部分的上表面光滑且足够长。在距滑板的距滑板的A A端为端为l l的的B B处放置一个质量为处放置一个质量为m m、带电荷量为、带电荷量为+q+q的物体的物体C C(可视(可视为质点),在水平的匀强电场作用下,由静止开始运动。已知:为质点

40、),在水平的匀强电场作用下,由静止开始运动。已知:M=3mM=3m,电场强度为,电场强度为E E。假设物体。假设物体C C在运动及与滑板在运动及与滑板A A端相碰过程中电荷量端相碰过程中电荷量不变。不变。(1 1)求物体)求物体C C第一次与滑板第一次与滑板A A端相碰前瞬间的速度大小。端相碰前瞬间的速度大小。(2 2)若物体)若物体C C与滑板与滑板A A端相碰的时间极短,而且碰后弹回的速度大小是碰前端相碰的时间极短,而且碰后弹回的速度大小是碰前速度大小的,求滑板被碰后的速度大小。速度大小的,求滑板被碰后的速度大小。(3 3)求物体)求物体C C从开始运动到与滑板从开始运动到与滑板A A第二

41、次碰撞这段时间内,电场力对物体第二次碰撞这段时间内,电场力对物体C C做的功。做的功。图12ABCEl第41页,此课件共62页哦*14.08年广东:年广东:如图16(a)所示,在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向右的电场,电场强度E随时间的变化如图16(b)所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点。t=0时,带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域。随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度是碰前的2/3倍。P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量为m2=5m1,A、O间距为L0,OB间距为L=4L0/3.已知.(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间。(2)讨论两球能否在OB区间内再次发

42、生碰撞。两球能在OB区间内再次发生碰撞 第42页,此课件共62页哦示 波 器第43页,此课件共62页哦构造第44页,此课件共62页哦1.081.08崇文一模:崇文一模:示波器是一种电子仪器,用它来观察电信号随时间变化的情况。示波器的示波器是一种电子仪器,用它来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示,图乙核心部件是示波管,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示,图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极XX XX、YY YY 上都不加电压时,电上都不加电压时,电子束将打在荧

43、光屏的中心点。下列有关运用偏转电场实现对电子束的控制的方法子束将打在荧光屏的中心点。下列有关运用偏转电场实现对电子束的控制的方法 让亮斑沿让亮斑沿OYOY向上移动,在偏转电极向上移动,在偏转电极YY YY 加电压,且加电压,且YY比比Y Y电势高电势高让亮斑移到荧光屏的左上方,在偏转电极让亮斑移到荧光屏的左上方,在偏转电极XX XX、YY YY 加电压,且加电压,且X X比比X X 电势电势高高、Y Y比比YY电势高电势高让荧光屏上出现一条水平亮线,只在偏转电极让荧光屏上出现一条水平亮线,只在偏转电极XX XX 上加特定的周期性变化的电压上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)(扫描电压)让荧光

44、屏上出现正弦曲线,在偏转电极让荧光屏上出现正弦曲线,在偏转电极XX XX 上加适当频率的扫描电压、在偏转上加适当频率的扫描电压、在偏转电极电极YY YY 上加按正弦规律变化的电压上加按正弦规律变化的电压以上说法中正确的是以上说法中正确的是 A A B B C C D DD第45页,此课件共62页哦 阴极阴极K经灯丝加热发射电子,第一阳极经灯丝加热发射电子,第一阳极A1加速电子,加速电子,使电子束通过栅阴极使电子束通过栅阴极K经灯丝加热发射电子,第一阳极经灯丝加热发射电子,第一阳极A1加速电子,使电子束通过栅极加速电子,使电子束通过栅极G的空隙,由于栅极电位与的空隙,由于栅极电位与第一阳极电位不

45、等,在它们之间的空间便产生电场,这个第一阳极电位不等,在它们之间的空间便产生电场,这个电场的曲度具有这样的形状,它使由阴极表面不同点发出电场的曲度具有这样的形状,它使由阴极表面不同点发出的电子在栅极前方会聚,形成个电子交叉点。由第一阳极的电子在栅极前方会聚,形成个电子交叉点。由第一阳极和第二阳极组成的电聚焦系统,就把上述交叉点成像在示和第二阳极组成的电聚焦系统,就把上述交叉点成像在示波管的荧光屏上。波管的荧光屏上。第46页,此课件共62页哦第47页,此课件共62页哦*2.(04*2.(04年北京年北京)静电透镜是利用静电场使电静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分静子束会

46、聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如图电场的分布如图6 6所示虚线表示这个静电所示虚线表示这个静电场在场在zoyzoy平面内的一簇等势线,等势线形状平面内的一簇等势线,等势线形状相对于相对于OxOx轴、轴、OyOy轴对称等势线的电势沿轴对称等势线的电势沿x x轴正向增加,且相邻两等势线的电势差相等。轴正向增加,且相邻两等势线的电势差相等。一个电子经过一个电子经过P P点点(其横坐标为其横坐标为-x-x0 0)时,速度时,速度与与OxOx轴平行适当控制实验条件,使该电子轴平行适当控制实验条件,使该电子通过电场区域时仅在通过电场区域时仅在OxOx轴上方运动在通过轴上方运动在通过电场区域过程

47、中,该电子沿电场区域过程中,该电子沿y y方向的分速度随方向的分速度随位置坐标丁变化的示意图是位置坐标丁变化的示意图是()()第48页,此课件共62页哦等势线的电等势线的电势沿势沿x轴正向轴正向增加,且相增加,且相邻两等势线邻两等势线的电势差相的电势差相等。等。水平方向在做水平方向在做加速运动加速运动竖直方向的竖直方向的力越靠近力越靠近X轴越小轴越小F第49页,此课件共62页哦第50页,此课件共62页哦(1)如果Y输入接(2)如果Y输入接(3)如果Y输入接(4)如果X输入接(5)如果X输入接 Y输入接(6)如果X输入接 Y输入接tU原 理第51页,此课件共62页哦Uy控制衰减和控制衰减和Y增益

48、增益Ux控制控制X增益增益TX控制扫描范围控制扫描范围第52页,此课件共62页哦第53页,此课件共62页哦减小扫描频率减小扫描频率增大扫描周期增大扫描周期TX波形数波形数n增多增多第54页,此课件共62页哦示波器示波器开机与关机开机与关机开机:先把灰度调节旋钮逆时针转到底开机:先把灰度调节旋钮逆时针转到底 竖直、水平位移旋钮竖直、水平位移旋钮6、7转到中间位置转到中间位置衰减旋钮到最高衰减旋钮到最高扫描范围至于扫描范围至于“外外X档档”预热预热12min顺时针旋转灰度调节旋钮顺时针旋转灰度调节旋钮1找不到点调节找不到点调节6、7旋钮旋钮调聚焦旋钮调聚焦旋钮2、3 关机:先把灰度调节旋钮逆时针转

49、到底关机:先把灰度调节旋钮逆时针转到底 减小减小第55页,此课件共62页哦(1)扫描范围在)扫描范围在10100Hz档档(2)衰减)衰减(3)同步)同步+-(4)调节其它旋钮观)调节其它旋钮观察变化察变化观察本机观察本机交流信号交流信号第56页,此课件共62页哦(1)扫描范围在外)扫描范围在外X档档(2)信号由)信号由Y输入和地输入输入和地输入(3)选择开关置于直流)选择开关置于直流DC 交流交流AC(3)扫描范围基本与外界交流)扫描范围基本与外界交流信号频率吻合信号频率吻合观察外部输入信号观察外部输入信号第57页,此课件共62页哦如果你使用的示波器,光点每偏移如果你使用的示波器,光点每偏移1

50、格时输入电压是格时输入电压是50mV;接入干电池,;接入干电池,Y增益旋钮顺时针旋到底时,增益旋钮顺时针旋到底时,光光点偏移了点偏移了3格,这时衰减旋钮所指的倍数是格,这时衰减旋钮所指的倍数是10,那么,那么你所测量的干电池的电压值等于你所测量的干电池的电压值等于_V。1.5示波器数值计算示波器数值计算关系式:关系式:待测电待测电压值压值=光点偏移光点偏移1格输入电压的伏格输入电压的伏特数(灵敏度)特数(灵敏度)光点偏移的格光点偏移的格数数衰减旋钮所衰减旋钮所指的倍数。指的倍数。3格测量信号电压测量信号电压第58页,此课件共62页哦3.(05春会考)如图春会考)如图10-6所示的是所示的是示波

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