人教版-高二物理-选修3-1-第一章19-带电粒子在电场中的运动-习题课共课件.ppt

1、带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速 直线运动DP,Physics北京市十一学校练习1?炽热的金属丝发射电子,在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V.已知电子质量m=0.9110-30kg,电荷量e=-1.6010-19C,设电子刚从金属丝射出时的速度为零.写出电子被加速后从金属板小孔中射出时的速度表达式,数值为多大?meUv/2?要求分别用牛顿运动定律和动能定理求解DP,Physics北京市十一学校A、B、C、D四块金属板平行放置，相邻两板距离为d，所加电源电压如图所示.将电子从A板静止释放，则(1)电子过B板时的动能为多少eV？(2)电子过C板时的动能为多少eV？(3)电子能否到达D板

2、？它能到达距C板的最远距离是多大?（1）15eV（2）15eV（3）不能,d/2 ABCD15V30V练习DP,Physics北京市十一学校如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m、电量为+q的带电粒子，以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子到达N板的速度为v，如果要使这个带电粒子到达N板的速度为2 v，则下述方法能满足要求的是A.使M、N间电压增加为2 UB.使M、N间电压增加为4 UC.使M、N间电压不变，距离减半D.使M、N间电压不变，距离加倍MNUv【B】meUv/2?加速度、时间怎样变化？练习DP,Physics北京市十一学校一对带等量异种电荷的

3、平行金属板水平放置,两板距离为d.在距上板高h处,有一质量为m,电荷量为+q的带电质点从静止释放.（1）为使带电质点落到下板时的速度恰好为零,两板间的电压为多少?哪板电势高?（2）带电质点运动到两板正中间时,速度为多大?ABm qhdghvqdhmgU?1AB,)(练习DP,Physics北京市十一学校在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将质子和?粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为多少？1:2:H?vv+QAB练习DP,Physics北京市十一学校初速度v0=2.2?105m/s的?粒子逆着电场线的方向射入匀强电场中，观察到射入的深度d=0.2m.已知?粒子的质量m=6.7

4、?10-27kg，所带电荷量q=3.2?10-19C.求：（1）匀强电场的场强.（2）?粒子在电场区域中的运动时间.（1）2.5103V/m（2）3.6?10-6s练习DP,Physics北京市十一学校空间有一区域，存在水平方向的匀强电场，场强为E，一带电微粒质量m，以与水平方向成?角斜向上的速度v射入该匀强电场区域，并做直线运动.求：（1）微粒的电性和电量；（2）微粒在电场中运动的最大位移；（3）在电场中运动时间；（4）电荷电势能的变化量.EABv?q=mg/E tan?s=v2sin?/2 gt=2 vsin?/g增加了mgv2cos2?/2 g练习7带电粒子的偏转 曲线运动DP,Phys

5、ics北京市十一学校在真空中一对金属板,两极板的长度为l,两板间的距离为d,极板间的电压为U.质量为m,电荷量为q的带电粒子从两板之间平行极板射入,射入时的速度为v0,不计粒子的重力（1）带电粒子做什么运动?加速度为多大?（2）求带电粒子射出电场时侧向偏移距离y和偏转角?.dmvqlUdmvUqly20202tan,2?v?mqv0yL?lY练习DP,Physics北京市十一学校在真空中一对金属板,两极板的长度为l,两板间的距离为d,极板间的电压为U.质量为m,电荷量为q的带电粒子从两板之间平行极板射入,射入时的速度为v0,不计粒子的重力（3）证明：带电粒子离开电场时的速度反向延长线过l/2处

6、.2/cotlyx?练习8mv?qv0yL?lYDP,Physics北京市十一学校在真空中一对金属板,两极板的长度为l,两板间的距离为d,极板间的电压为U.质量为m,电荷量为q的带电粒子从两板之间平行极板射入,射入时的速度射入时的速度为v0,不计粒子的重力（4）求粒子从进入电场到飞出极板时动能的变化量和动量的变化量.mv?qv0yL?lY练习8202222202vmdLUqkdvqULqEyEqEtP?DP,Physics北京市十一学校在真空中一对金属板,两极板的长度为l,两板间的距离为d,极板间的电压为U.质量为m,电荷量为q的带电粒子从两板之间平行极板射入,射入时的速度为v0,不计粒子的重

7、力（5）在平行板的右侧有一荧光屏，极板边缘到荧光屏的距离为L.求带电粒子打在荧光屏上的侧向偏移Y.)2(tan)2(20lLdmvqlUlLY?mv?qv0yL?lY练习DP,Physics北京市十一学校质量为m,电荷量为q的带电粒子,经过加速极电压U1加速后,进入偏转极电场,偏转极电压为U2.已知偏转极极板长度为l,两板间的距离为d.求带电粒子射出电场时侧向偏移距离y和偏转角?.12201222022102tan,422dUlUdmvqlUdUlUdmvUqlymqUv?Uv?y-+U2+1-mq练习DP,Physics北京市十一学校示波器与示波管DP,Physics北京市十一学校思考与讨论

8、DP,Physics北京市十一学校一束一价正离子流垂直射入匀强电场区域，已知它们离开匀强电场时的偏转角相同，可以判定它们进入电场时A.一定具有相同的动能B.一定具有相同的动量C.一定具有相同的质量D.一定具有相同的速度【A】dmvqlU20tan?练习DP,Physics北京市十一学校图为示波管示意图，示波管的灵敏度为电子离开偏转极时的侧向偏移y跟偏转极所加的电压U2之比（y/U2）.为了提高示波管的灵敏度，可采取的措施是A.增大偏转极电压U2 B.使偏转极的极板长度l变短C.使偏转极的极板间距离d变小D.增大加速极电压U1【C】U1-+U2ydmvUqly2022?练习DP,Physics北

9、京市十一学校电子电量为e，质量为m，以速度v垂直场强从A点飞入匀强电场，并从另一侧B点与场强方向成150角飞出，求A、B两点电势差A-B.UAB=3 mv2/2 evAB练习DP,Physics北京市十一学校真空室中电极K发出的电子(初速不计),经过U0=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入.板长l=0.20m,相距d=0.020m,加在A、B两板间电压u随时间t变化图线如图2所示.设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场.在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的.光屏与极板右端距离b=0.15m.求电子打在荧光屏上的最大偏移量.t/su/V10

10、00.100.20.30.40.50.6(2)KU1U2Bdlb(1)SA【2.5cm】练习DP,Physics北京市十一学校A、B水平放置，微粒m=5.010-6kg，以v=2m/s从两板正中水平射入电场，A、B间距d=4cm，板长L=10cm.（1）当UAB=1103V时，微粒恰好不偏转，求微粒电量和电性。（2）令B板接地，使微粒能穿出电场，求A满足的条件。+-ABmq练习14负电，210-9C-600V A2600V综合应用DP,Physics北京市十一学校若氢原子的核外电子绕核作半径为r的匀速圆周运动,已知电子的质量为m,电量为e,静电力恒量为k.求:（1）电子运动的动能；（2）电子绕

11、核运动的周期.练习15rke22kmer?DP,Physics北京市十一学校如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m,带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知AB=BC=h,小球滑到B点时速度大小为,求（1）A、B两点电势差.（2）小球滑到C点时速度的大小.gh3ABCQ练习16ghvUcqm ghAb5,2?DP,Physics北京市十一学校在与x轴平行的匀强电场中，电荷量为1.0?10-8C、质量为2.5?10-3kg的物体在光滑水平面上沿着x轴做直线运动，其位移与时间关系是x=0.16 t0.02 t2，式中x以米为单位，t以秒为单

12、位求从开始运动到5s末（1）物体所经过的路程.（2）克服电场力所做的功.（1）0.34m（2）3?10-5J练习DP,Physics北京市十一学校A、B两带电小球，A固定不动，质量为2 m，电荷量为2 q，B的质量为m，电荷量为q.在库仑作用下，B由静止开始在水面上运动.开始时A、B间的距离为d，B的加速度为a，经过一段时间后，B的加速度为a/4，B的速度为v.（1）求此时A、B间距离为多少？（2）此过程中电荷电势能的减少量为多大？（3）如果A不固定，当B的速度为v时，A、B两个电荷的电势能减少量又为多大？练习DP,Physics北京市十一学校PC B A-+三个等质量，分别带正电、负电和不带

13、电的小球，以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，三小球分别落在图中A、B、C三点，则A.A带正电、B不带电、C带负电B.三小球在电场中运动时间相等C.到达下板时的动能关系是EkAEkBEkCD.在电场中加速度大小关系是：aAaBaC【A】练习DP,Physics北京市十一学校如图，已知m、-q的小物体,匀强场强大小为E,方向沿Ox轴正向.小物体以v0从x0点沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且fqE;设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程s.练习DP,Physics北京市十一学校v0?Eh已知m、+q、?、h、v0、?=tan

14、?，物体与档板碰撞无机械能损失.求物体运动的总路程.练习DP,Physics北京市十一学校质量m、带电量+q的滑块，在竖直放置的光滑绝缘圆形轨道上运动，轨道半径为r，现在该区域加一竖直向下的匀强电场，场强为E，为使滑块在运动中不离开圆形轨道，求：滑块在最低点的速度应满足什么条件？练习DP,Physics北京市十一学校如图，E=104N/C的水平匀强电场，m=0.04kg，q=310-5C的小球，用长l=0.4m的细绳悬于电场中O点，问在平衡位置多大的速度释放小球，能使之在电场中做竖直平面内的圆周运动？E练习DP,Physics北京市十一学校空间存在着水平向右的匀强电场E,一带电小球的质量为m,

15、轻质悬线长l,在B点静止时与竖直方向成37?角,重力加速度g.（1）小球带何种电荷?电荷量为多少?（2）将小球从A点静止释放，求小球摆动的最大角度.BOA练习DP,Physics北京市十一学校空间存在着水平向右的匀强电场E,一带电小球的质量为m,轻质悬线长l,在B点静止时与竖直方向成37?角,重力加速度g.（3）从A由静止释放，球摆动过程中绳对小球的最大拉力；BOA练习DP,Physics北京市十一学校空间存在着水平向右的匀强电场E,一带电小球的质量为m,轻质悬线长l,在B点静止时与竖直方向成37?角,重力加速度g.（4）把小球向左拉至细线水平位置后静止释放,求小球最大摆角、过最低点时的速度和

16、悬线的拉力.BOA练习DP,Physics北京市十一学校空间存在着水平向右的匀强电场,场强为E,一带电小球的质量为m,轻质悬线长为l,在B点静止时与竖直方向成37?角,重力加速度g.（5）现将该小球从电场中某点以大小为v0的初速度竖直上抛.求:从抛出点至最高点的电势能变化量和小球在电场内运动过程中的最小速度.练习DP,Physics北京市十一学校如图，水平方向匀强电场中，有一带电体P自O点竖直向上射出，它的初动能为4J，当它上升到最高点M时，它的动能为5J，则物体折回并通过与O同一水平线上的O点时，其动能为A.20J B.24J C.25J D.29JOMEPOv0【B】练习DP,Physics北京市十一学校如图，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，右极板有一小孔，通过孔有一绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M.给电容器充电后，有一质量为m的带正电环恰套在光滑杆上以某一初速度v0对准小孔向左运动，设带电环不影响电容器板间电场的分布.带电环进入电容器后距左板的最小距离为d/2，试求：（1）带电环与左极板相距最近时的速度v；（2）求此过程中电容器移动的距离.v0练习26