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1、 范水高级中学高三物理二轮复习学案(8)专题三：电场和磁场主备人戚立俊复备执教人班级日期2008/03/05课题带电粒子在电场中的运动课时 1课型 复习课教学目标1. 进一步掌握带电粒子在电场中的常规运动2.灵活运用力学规律研究、解决带电粒子在电场中的常规运动重点难点运用力学规律研究、解决带电粒子在电场中的常规运动教学方法讲练结合【诊断练习】1如图所示，两块平行金属板M、N竖直放置，两板间的电势差U =1.5103V，现将一质量m = 1102kg、电荷量q = 4105C的带电小球从两板上方的A点以V0 = 4m/s的初速度水平抛出（A点距两板上端的高度h = 20cm），之后小球恰好从靠近
2、M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的B点，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）B点到N板上的端的距离L。（2）小球到达B点时的动能Ek。2如图所示，一绝缘细圆环半径为，环面处于水平面内，场强为E的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为q、质量为的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用（设地球表面重力加速度为）。则：1）小球经过A点时的速度大小vA是多大？（2）当小球运动到与A点对称的B点时，小球的速度是多大？小球对圆环的作用力是多大？3如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.
3、0105N/C、与水平方向成=30角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5106C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0106C，质量m=1.0102kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。(静电力常量k=9.0 109Nm2/C2取g=10m/s2) (1)小球B开始运动时的加速度为多大? (2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少?【例1】如图所示, 两平行金属板A、B长l8cm, 两板间距离d8cm，A板
4、比B板电势高300V， 即UAB300V.一带正电的粒子电量q10-10C,质量m10-20kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v02106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN、PS相距为L12cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求 （1）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远？ （2）点电荷的电量。【例2】如图甲所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央均有小孔。一束电子以初动能Ek120eV，从A板上的
5、小孔O不断垂直于板射入A、B之间，在B板右侧，平行于金属板M、N组成一个匀强电场，板长L210-2m，板间距离d410-3m，偏转电场所加电压为U2=20V。现在在A、B两板间加一个如图乙所示的变化电压U1，在i0到t2s时间内，A板电势高于B板电势，则在U1随时间变化的第一个周期内： (1) 电子在哪段时间内可以从B板小孔射出? (2) 在哪段时间内，电子能从偏转电场右侧飞出? (由于A、B两板距离很近，可以认为电子穿过A、B板所用时间很短，可以不计)高三物理二轮复习天天练（8） 2008/03/05-带电粒子在电场中的运动1一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电
6、荷作初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷的A、B两点的电势能WA、WB之间的关系为（ ）AEAEBBEAEBCWAWBDWAWB2如图所示，在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷Q将一个质量为m带电量为q的小金属块（金属块可以看成质点）放在水平面上并由静止释放，金属块将在水平面上沿远离Q的方向开始运动则在金属块运动的整个过程中（ ）A电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能B金属块的电势能先减小后增大C金属块的加速度一直减小D电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热3在空间中的A、B两点固定着一对等量同种电荷，有一带电微粒在它们产生的电场中运动
7、，设带电微粒在运动过程中只受到电场力的作用，则带电微粒所做的运动可能是（ ）A匀变速直线运动 B匀速圆周运动C抛物线运动 D机械振动4如图所示，把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b则b应 （ ）A带负电，放在A点 B带正电，放在A点C带负电，放在C点 D带正电，放在C点BAd5如图，相距为d的A、B两平行金属板足够大，板间电压恒为U，有一波长为的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应。已知普朗克恒量为h，金属板B的逸出功为W，电子质量为m，电荷量e，求： 从B板运动到A板所需时间最短的光电子，到达A板时的动能； 光电子从B板运动到A板时所需的
8、最长时间。6两平行金属板相距0.1m，将如图所示变化的电压加在两板上，当t=0时，一电子沿两极板中央以某一速度平行于极板射入板间的匀强电场，电子通过电场刚好从一板的边缘飞出电场，已知电子的质量m=9.110-31Kg，电子的电量q=1.610-19C（1）电子进入电场1.010-8s时候，偏离入射方向的距离是多少？（2）电子通过电场需要多少时间？电子离开电场时的电能增加了多少焦耳？7.如图所示，在匀强电场中取一点O作为圆心，以R = 10cm为半径在竖直面内作一个圆，圆面与匀强电场的电场线平行（电场线未画出）.在O点固定一个电量为Q = 510 -4 C的带负电的点电荷.现将一个质量m = 3
9、g、电量q = 210 -10 C的带正电小球，放置在圆周上与圆心在同一水平线上的a点时，恰好能静止.若用另一个外力将小球从a点缓慢地移到圆周的最高点b，求这个外力所做的功（ 静电力恒量k = 9109 Nm2/C2 ，g = 10 m/s2 ） 8如图所示，处于同一条竖直线上的两个点电荷A、B带等量同种电荷，电荷量为Q；G、H 是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C，质量为m、电荷量为q（可视为点电荷），被长为l的绝缘轻细线悬挂于O点，现在把小球C拉起到M点，使细线水平且与A、B处于同一竖直面内，由静止开始释放，小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零，此时细线与竖直方向上的夹角30。试求：在A、B所形成的电场中，MN两点间的电势差，并指出M、N哪一点的电势高。若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为x的正三角形，则小球运动到N点瞬间，轻细线对小球的拉力FT（静电力常量为k）。CABMNOGH4 / 4文档可自由编辑打印