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《2019-2020年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1.10 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)學(xué)案新人教版選修3-1》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、2019-2020年高中物理第一章靜電場(chǎng)1.10帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)學(xué)案新人教版選修3-1【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2.掌握帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法?!緦W(xué)習(xí)過(guò)程】學(xué)習(xí)任務(wù)1:帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法注意:微觀帶電粒子如電子、質(zhì)子、離子、α粒子等除有說(shuō)明或有明確暗示外,處理問(wèn)題時(shí)均不計(jì)重力;而帶電的液滴、小球等除有說(shuō)明或有明確暗示外,處理問(wèn)題時(shí)均應(yīng)考慮重力。還有一些可根據(jù)動(dòng)力學(xué)知識(shí)判斷是否需要考慮重力。途徑:(1)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(一般是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中);(2)用動(dòng)能定理(在非勻強(qiáng)電
2、場(chǎng)中上述方法是最佳選擇)。學(xué)習(xí)任務(wù)2:例題探究例題1:帶電粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)(不計(jì)重力)帶電粒子在左極板附近由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),到達(dá)右極板時(shí)的速度?1:從力和運(yùn)動(dòng)的角度入手2:從功和能的角度入手思考1:若題中帶電粒子由板中央由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)思考2:若題中帶電粒子具有初速度思考3:若題中帶電粒子為負(fù)電荷且具有初速度例題2:如圖所示水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子由O點(diǎn)以初速度v0開(kāi)始沿著與水平方向成的圖示方向做直線運(yùn)動(dòng)思考1:是否需要考慮重力?思考2:帶電粒子的電性?思考3:帶電粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)思考4:電場(chǎng)強(qiáng)度大小=?思
3、考5:帶電粒子沿初速度方向運(yùn)動(dòng)的最大距離?思考6:帶電粒子會(huì)回到出發(fā)點(diǎn)O點(diǎn)嗎?若能求出需要的時(shí)間例題3:如圖所示平行板電容器中通過(guò)絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球,當(dāng)兩板之間加上電壓U后,絕緣細(xì)線與豎直方向成角,小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)小球距離右極板為。思考1:如何計(jì)算兩板間隔的思考2:剪短絕緣細(xì)線后小球作何運(yùn)動(dòng)?并計(jì)算小球運(yùn)動(dòng)的加速度及到達(dá)右極板的時(shí)間【課后作業(yè)】( )1、一帶電粒子在電場(chǎng)中只受靜電力作用時(shí),它不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)( )2、電子由靜止
4、開(kāi)始從A板向B板運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)B板時(shí)速度為v,保持兩板間電壓不變,則A.當(dāng)增大兩板間距離時(shí),v也增大B.當(dāng)減小兩板間距離時(shí),v增大C.當(dāng)改變兩板間距離時(shí),v不變D.當(dāng)增大兩板間距離時(shí),電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也增大( )3、如圖所示,M和N是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩個(gè)等勢(shì)面,相距為d,電勢(shì)差為U.一質(zhì)量為m(不計(jì)重力)、電荷量為-q的粒子,以速度v0通過(guò)等勢(shì)面M射入兩等勢(shì)面之間,此后穿過(guò)等勢(shì)面N的速率應(yīng)是A.B.C.D.( )4、如圖所示,A、B為平行金屬板,兩板相距為d,分別與電源兩極相連,兩板的中央各有一小孔M和N.今有一帶電質(zhì)點(diǎn),自A板上方
5、相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上),空氣阻力忽略不計(jì),到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零,然后沿原路返回若保持兩極板間的電壓不變,則A.把A板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落C.把B板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落( )5、如圖甲所示,在兩極板a、b之間有一靜止的電子,當(dāng)在a、b之間加上如圖乙所示的變化電壓時(shí)(開(kāi)始時(shí)a板帶正電),電子的運(yùn)動(dòng)情況是(不計(jì)重力,
6、板間距離足夠大)A.電子一直向a板運(yùn)動(dòng)B.電子一直向b板運(yùn)動(dòng)C.電子在兩板間做周期性往返運(yùn)動(dòng)D.電子先向a板運(yùn)動(dòng),再返回一直向b板運(yùn)動(dòng)6、粒子(即為氦原子核)的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的4倍,電荷量是質(zhì)子電荷量的2倍,它們從靜止起,經(jīng)同一電場(chǎng)加速,求它們獲得的速度之比和獲得的動(dòng)能之比。7、如圖所示,一個(gè)電子(電荷量為-e,質(zhì)量為m)以速度v0從A點(diǎn)沿著電場(chǎng)線方向射入場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰為零,求在此過(guò)程中,(1)電子的電勢(shì)能的增量;(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差;(3)A、B兩點(diǎn)的距離。8、平行板電容器電容為,帶電量為,極板長(zhǎng)為,板間距
7、離為,極板與水平面夾角為。現(xiàn)有一質(zhì)量為的帶電液滴由兩極板的中央點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿與極板平行的直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)點(diǎn)(、兩點(diǎn)為電容器的邊緣,忽略邊緣效應(yīng)),求:⑴液滴到達(dá)點(diǎn)的速度;⑵運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及液滴的電荷量。9、如圖所示,水平放置的A、B兩平行板相距h,上板A帶正電,現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球在B板下方距離B板為H處,以初速υ0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng),欲使小球剛好打到A板,A、B間電勢(shì)差為多少?10、相距為,水平正對(duì)放置的兩塊平行金屬板,其電容為,開(kāi)始時(shí)兩板均不帶電,板接地且中央開(kāi)有小孔,現(xiàn)將帶電荷量為、質(zhì)量為的帶電液滴一滴滴地從小孔
8、正上方高處無(wú)初速度地滴入,豎直落向板,到達(dá)板后電荷量全部傳給板,如圖所示,問(wèn):⑴第幾個(gè)液滴在極板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)?⑵能夠落到板的液滴不會(huì)超過(guò)多少滴?