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1、曲线运动 【课 题】带电粒子在电场中的曲线运动【导学目标】1、掌握带电粒子在电场中曲线运动的有关规律；2、理解示波器的原理及其应用。【知识要点】一、带电粒子在电场中的偏转Yv0Y-qyL如图，在真空中水平放置一对金属板Y和Y，板间距离为d在两板间加以电压U，两板间的匀强电场的场强为E=U/d现有一电荷量为-q的带电粒子以水平速度v0射入电场中。1带电粒子在初速度方向做匀速运动：L=v0t；t=L/ v02带电粒子在电场力方向做匀加速运动F=qE a=qE/m0v0vtvy3带电粒子通过电场的侧移4偏向角 【典型剖析】例1如图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂
2、直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该()A使U2加倍B使U2变为原来的4倍C使U2变为原来的倍D使U2变为原来的倍例2如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中()A.它们运动的时间tQtPB.它们运动的加速度aQaPC.它们所带的电荷量之比qPqQ12D.它们的动能增加量之比EkPEkQ12例3MNAB如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个
3、质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是 ( )A电荷M的比荷大于电荷N的比荷B两电荷在电场中运动的加速度相等C电荷从进入电场到相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同例4一个带电小球（m,-q），从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑，小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而作圆周运动，现在竖直方向上加如图所示的匀强电场，且电场强度满足mg=2qE, 若仍从A点由静止释放该小球,则（）A.小
4、球仍恰好过B点B.小球不能过B点C.小球能过B点,且在B点与轨道之间压力不为0D.以上说法都不对例5 如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，、是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离均为0.5cm，其中为零势能面。一个质量为m，带电量为+q的粒子沿方向以初动能Ek自图中的P点进入电场，刚好从点离开电场。已知=2cm。粒子的重力忽略不计。下列说法中正确的是A/B/C/CBAvv0PA该粒子通过等势面时的动能是1.25EkB该粒子到达点时的动能是2EkC该粒子在P点时的电势能是EkD该粒子到达点时的电势能是-0.5Ek例6如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E在A（l，0）点有一个质量为m，
5、电荷量为q的粒子，以沿y轴负方向的初速度v。开始运动，经过一段时间到达B（0，-l）点，（不计重力作用）求：（1）粒子的初速度v0的大小；（2）当粒子到达B点时的速度v的大小例7 如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）。已知电子的电量为e，质量为m，加速电场的电势差U，电子的重力忽略不计，求：（1）电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区
6、域时的速度v；（2）电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。【导练】1、一个初动能为Ek的带电粒子，以速度V垂直电场线方向飞入两块平行金属板间，飞出时动能为3Ek如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，不计重力，那么该粒子飞出时动能为 ( )A 4 Ek B. 4.5 Ek C. 6 Ek D. 9.5 Ek2、如图所示，在水平方向的匀强电场中，有一带电体P自 O点竖直向上射出，它的初动能为5 J，当它上升到最高点M时，它的动能为4 J，则物体折回通过与O在同一水平线上的O点时，其动能为（ ）A9 J B17 J C21J D24J3、如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m
7、的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为450，则此带电小球通过P点时的动能为 ( )A. B. /2 C. 2 D.5/24、在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB2BC，如右图所示由此可见()A电场力为3mgB小球带正电C小球从A到B与从B到C的运动时间相等D小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等5、如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30的斜面，AC部分为竖直平面上半
8、径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中现有一个质量为m的小球，带正电荷量为q，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？BPdEA6、静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示A、B为两块平行金属板，间距d0.40m，两板间有方向由B指向A，大小为E1.0103N/C的匀强电场在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为v02.0 m/s，质量m5.01015kg、带电量为q2.01016C微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属板B上试求：（1）微粒打在B板上的动能；（2）微粒到达B板所需的最短时间；（3）微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小
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