1、“.....变为原来两倍,错误当不变,变为原来半时,变为原来半,则变为原来半,正确。答案考点带电体在电场中平衡与加速拓展延伸考点解读带电粒子在电场中运动时重力处理基本粒子如电子质子粒子离子等,除有说明或明确暗示以外,般都不考虑重力但并不忽略质量。带电颗粒如液滴油滴尘埃小球等,除有说明或有明确暗示以外,般都不能忽略重力。带电粒子在电场中平衡解题步骤选取研究对象。进行受力分析,注意电场力方向特点。由平衡条件列方程求解。带电粒子在电场中变速直线运动可用运动学公式和牛顿第二定律求解或从功能角度用动能定理或能量守恒定律求解。典例透析例济南模拟如图所示,带电荷量为质量为小物块处于倾角为光滑斜面上,当整个装置被置于水平向右匀强电场中,小物块恰好静止。重力加速度取。求水平向右电场电场强度若将电场强度减小为原来,物块加速度是多大电场强度变化后物块下滑距离时动能。题干中“光滑斜面”“恰好静止”有何含义提示光滑斜面即为不计摩擦,恰好静止即受力平衡。求思路如何提示借助平衡求,牛顿第二定律求,动能定理功能关系求......”。
2、“.....小物块静止在斜面上,受重力电场力和斜面支持力,受力图如图所示,则有由可得若电场强度减小为原来,即由牛顿第二定律得解得电场强度变化后物块下滑距离时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理得可得总结提升带电体在电场中运动分析方法与力学分析方法基本相同先分析受力情况,再分析运动状态和运动过程平衡加速或减速是直线还是曲线然后选用恰当规律解题。也可以从功和能角度分析带电体加速含偏转过程中速度大小变化过程是其他形式能和动能之间转化过程。解决这类问题,可以用动能定理或能量守恒定律。题组冲关课标全国卷Ⅰ水平放置平行板电容器两极板间距为,极板分别与电池两极相连,上极板中心有小孔小孔对电场影响可忽略不计。小孔正上方处点有带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处未与极板接触返回。若将下极板向上平移,则从点开始下落相同粒子将打到下极板上在下极板处返回在距上极板处返回在距上极板处返回解析带电粒子在重力作用下下落,此过程中重力做正功,当带电粒子进入平行板电容器时......”。
3、“.....若带电粒子在下极板处返回,由动能定理得若电容器下极板上移,设带电粒子在距上极板处返回,则重力做功,电场力做功电,由动能定理得电,联立各式解得,选项正确。答案反射式速调管是常用微波器件之,它利用电子团在电场中振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。如图所示,在虚线两侧分别存在着方向相反两个匀强电场,带电微粒从点由静止开始,在静电力作用下沿直线在两点间往返运动。已知电场强度大小分别是和,方向如图所示,带电微粒质量,带电荷量,点距虚线距离。不计带电微粒重力,忽略相对论效应。求点到虚线距离带电微粒从点运动到点所经历时间。解析带电微粒由运动到过程中,由动能定理有由式解得。设微粒在虚线两侧加速度大小分别为,由牛顿第二定律有设微粒在虚线两侧运动时间分别为,由运动学公式有又由式解得。答案考点带电粒子在电场中偏转拓展延伸考点解读粒子偏转角以初速度垂直进入偏转电场如图所示,设带电粒子质量为,带电荷量为,偏转电压为,若粒子飞出电场时偏转角为,则结论动能定时,与成正比,电荷量相同时......”。
4、“.....仅取决于加速电场和偏转电场。粒子在匀强电场中偏转时两个结论以初速度进入偏转电场作粒子速度反向延长线,设交于点,点与电场边缘距离为,则结论粒子从偏转电场中射出时,就象是从极板间处沿直线射出。经加速电场加速再进入偏转电场若不同带电粒子都是从静止经同加速电压加速后进入偏转电场,则偏移量偏转角正切结论无论带电粒子如何,只要经过同加速电场加速,再垂直进入同偏转电场,它们飞出偏移量和偏转角都是相同,也就是运动轨迹完全重合。典例透析例南昌市联考示波器示意图如图,金属丝发射出来电子初速度为零,不计重力被加速后从金属板小孔穿出,进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上。设加速电压,偏转极板长,偏转极板间距,当电子加速后从两偏转极板中央沿板平行方向进入偏转电场。偏转电压为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大如果偏转极板右端到荧光屏距离......”。
5、“.....要使电子偏转距离最大,电子出偏转电场时应满足什么条件提示应从下极板边缘飞出。尝试解答。电子在加速电场中,由动能定理得电子进入偏转电场时初速度电子在偏转电场中飞行时间电子在偏转电场中加速度要使电子从下极板边缘射出,应有解得偏转电压。电子束打在荧光屏上最大偏转距离由于电子离开偏转电场时垂直极板方向速度电子离开偏转电场到荧光屏时间电子打在荧光屏上最大偏转距离。总结提升带电粒子在电场中偏转问题两种求解思路运动学与动力学观点。运动学观点是指用匀变速运动公式来解决实际问题,般有两种情况带电粒子初速度方向与电场线共线,则粒子做匀变速直线运动带电粒子初速度方向垂直电场线,则粒子做匀变速曲线运动类平抛运动。当带电粒子在电场中做匀变速曲线运动时,般要采取类似平抛运动解决方法。功能观点首先对带电体受力分析,再分析运动形式,然后根据具体情况选用公式计算。若选用动能定理,则要分清有多少个力做功,是恒力做功还是变力做功,同时要明确初末状态及运动过程中动能增量。若选用能量守恒定律......”。
6、“.....哪些能量是增加,哪些能量是减少具有对称性特征,求解粒子运动过程中速度位移等并确定与物理过程相关边界条件。分析时从两条思路出发是力和运动关系,根据牛顿第二定律及运动学规律分析二是功能关系。此类题型般有三种情况是粒子做单向直线运动般用牛顿运动定律求解,二是粒子做往返运动般分段研究,三是粒子做偏转运动般根据交变电场特点分段研究。典例透析例大纲全国卷电荷量为质量为带电粒子在匀强电场作用下,在时由静止开始运动,场强随时间变化规律如图所示,不计重力,求在到时间间隔内粒子位移大小和方向粒子沿初始电场反方向运动时间。在交变电场中,若带电粒子做直线运动,其运动有何特点提示匀变速直线运动。电子受力方向发生变化,速度方向定发生变化吗提示不定。尝试解答沿初始电场正方向。方法带电粒子在时间间隔内做匀变速运动,设加速度分别为,由牛顿第二定律得由此得带电粒子在时间间隔内运动加速度时间图象如图所示,对应速度时间图象如图所示。其中由图可知......”。
7、“.....由图可知,粒子在到内沿初始电场反方向运动,总运动时间为方法二带电粒子在时间间隔内做匀变速运动,设加速度分别为,由牛顿第二定律得设带电粒子在时速度分别为,则设带电粒子在到时位移为,有联立以上各式可得⑩方向沿初始电场正方向由电场变化规律知,时粒子开始减速,设经过时间粒子速度减为零,则,解得粒子从时开始加速,设经过时间粒子速度为零,有,解得设粒子从到内沿初始电场反方向运动时间为,有解得。总结提升带电粒子在交变电场中运动分析方法带电粒子在交变电场中运动涉及力学和电学知识综合应用,由于不同时段受力不同,处理起来较为复杂,实际仍可按力学角度解答。该类问题仍需受力分析和分析其运动状态,应用力学和电学基本规律定性定量分析讨论和求解。利用图象带电粒子在交变电场中运动时,受电场力作用,其加速度速度等均做周期性变化,借助图象描述它在电场中运动情况,可直观展示其物理过程,从而快捷地分析求解。画图象时应注意在图中,加速度相同运动定是平行直线,图象与轴所夹面积表示位移......”。
8、“.....可以看成是几个分运动合成。方向分运动不会因其他分运动存在而受到影响。应用这原理可以分析带电粒子在交变电场中运动。根据各分运动情况,再按运动合成与分解规律分析合运动情况。题组冲关多选如图,板电势,板电势随时间变化规律如图所示。电子只受电场力作用,且初速度为零设两板间距足够大,则若电子是在时刻进入,它将直向板运动若电子是在时刻进入,它将时而向板运动,时而向板运动,最后打在板上若电子是在时刻进入,它将时而向板运动,时而向板运动,最后打在板上若电子是在时刻进入,它将时而向板运动,时而向板运动解析方法若电子在时刻进入板间电场,电子将在个周期内先做匀加速运动后做匀减速运动,以后沿同方向重复这种运动,直到碰到板,故正确,错误若电子在时刻进入,由对称性可知,电子将在板间做往复运动,正确若电子在时刻进入板间,则电子在前内向板运动,后内向板运动,以后重复这种运动,直到碰到板,故正确。方法二图象法。选取竖直向上为正方向,作出电子图象如图所示,根据图象很容易求解正确......”。
9、“.....热电子由阴极飞出时初速度忽略不计,电子发射装置加速电压为,电容器板长和板间距离均为,下极板接地,电容器右端到荧光屏距离也是,在电容器两极板间接交变电压,上极板电势随时间变化图象如图乙所示。每个电子穿过平行板时间都极短,可以认为电压是不变求甲在时刻,电子打在荧光屏上何处。荧光屏上有电子打到区间有多长解析电子经电场加速满足经电场偏转后侧移量偏所以偏,由图知时刻偏,所以设打在屏上点距点距离为,满足所以。由题知电子侧移量最大值为,所以当偏转电压超过,电子就打不到荧光屏上了,所以荧光屏上电子能打到区间长为。答案打在屏上点位于点上方,距点案例剖析分亳州模拟如图所示,在竖直匀强电场中,有光滑半圆形绝缘轨道与水平绝缘轨道在点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径,为半圆形轨道最低点,为圆弧中点,带负电小滑块质量,与水平轨道间动摩擦因数,位于点右侧处,取,求要使小滑块恰能运动到圆轨道最高点,则小滑块应以多大初速度向左运动这样运动小滑块通过点时对轨道压力是多大审题抓住信息......”。
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