爱思物理 高三 第学期第3教学周 备课笔记 电场第二讲后三类题型 20228.docVIP

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爱思物理 高三 第学期第3教学周 备课笔记 电场第二讲后三类题型 20228

高三物理备课笔记 第一学期第13教学周 11.26-12.2 【说明】 材料供爱思物理高三年级学生和教师参考使用,每周更新。 材料分【说明】、【进度与安排】、【知识、题型、例题】三部分。 材料中A类问题为基础题型、B类问题为提高题型、C类问题为能力题型,E类问题为思维力题型。其中B类问题为高考中等难度上下的问题,C类问题为高考难度较大的问题,E类问题则为自主招生和“浅竞赛”难度的问题。请老师根据自己所带课程选择使用。 【进度与安排】 本周的备课重点是:电场部分第二讲后三类题型。 【知识、题型、例题】电场部分 与第二讲相应的推荐例题和练习 (A、B、C代表难度,L、K、Z分别代表例题、课堂练习、作业题) 第二讲 e.g.3匀强电场中的匀变速曲线运动 电容间的抛体 1.(K、A)(2007北京卷)两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间电压为U,板间电场可以认为是均匀的。一个(粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响。求: (1)极板间的电场强度E; (2)(粒子在极板间运动的加速度a; (3)(粒子的初速度v0。 解答:(1)间; (2)粒子在极板间运动粒子的加速度= (3)粒子在极板间运动 R=v0t 解得 解读:本题考查带电粒子在电场中的偏转,涉及的知识点主要有电场强度的定义式,匀强电场的场强跟电势差的关系,牛顿第二定律,运动的合成与分解,是电场的概念和规律与牛顿第二定律的综合运用,虽然不难,但考查了解曲线运动的一般方法。 提醒注意的是本题同时考查了原子核的组成,要求认真审题,不要在(粒子,v0= ②vx=v0, = ③y=at2== ④y=y+Ltan(= = (4)示波管工作时,在偏转电极XX和YY都加上电压,一般加在YY上的电压是要研究的信号电压,加在XX上的扫描电压,在荧光屏上就会出现信号电压随时间变化的图象。 两个重要的结论 (1)静止的带电粒子经过同一电场加速后,再垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转角(和侧移量y与粒子的质量m、电荷量q无关。 (2)垂直进入偏转电场的带电粒子,离开电场时速度的反向延长线过沿初速度方向极板长度的中点。 如图8-2-5所示,作粒子速度的反向延长线,设与初速度方向的交点到电场边缘的距离为x,则 x= 3.(K、B)如图8-2-11甲所示,真空室中的电极K发出的电子(初速不计),经过U0=1.0×103 V的加速电场后,由小孔S沿中心线金属极板A、Bl=0.20m,板间距d=0.02 m,在极板的右端竖直放一可绕中心轴转动的记录圆筒,圆筒的周长s=0.20m,以周期T=0.10 s顺时针(从上往下看)匀速转动时,圆筒足够长,左侧边缘与极板右端距离L=0.30 m,圆筒的表面覆盖着一层特殊材料做成的记录纸,可记录电子打在记录圆筒的位置。在A、B两板间加上如图所示的,×10-19 C,设A、B间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场,在电子通过偏转电场区的极短时间内,偏转电场可视作不变,电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。 (1)求在t=0.05s时刻进入平行金属极板A、B两板 U应满足的条件条件; (3)以在t=0.05s时刻进入平行金属极板xy坐标系的原点,取y轴竖直向上。求电子打在圆筒记录纸上的最高点的y坐标,并在给出的坐标纸上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。 解答:(1)设电子沿A、B板的中心线射入电场时的动能为Ek,由动能定理 Ek==eU0 电子打在记录纸上的动能等于Ek==1×103 eV (2)设电子沿A、B板的中心线射入电场时的初速度为v0,设电子穿过A、B板的时间为t,侧向位移为y v0= l=v0t y=at2= 解得 y= 电子都从平行金属板间射出,U应满足的条件U=20V (3)设电子从平行板边缘离开偏转电场时的最大偏转角为( tan(=== 电子打在圆筒记录纸上的最大偏移量为Y Y=y+L tan(==4.0 cm 最高点的y坐标为Y=4.0 cm 从U-t图可知,有电子从两板间射出的时间间隔(t=T,所以记录纸上形成的图线的水平长度为(x=s 记录纸上的点形成的图线如图8-2-12所示。 评析:(1)本题通过示波器考查了带电粒子在电场中的加速和偏转,用牛顿运动定律解匀变速曲线运动的一般方法。掌握示波管的工作原理,能够求出电子离开电场时的偏转角和侧向偏移量,仍然是解题的基础。 (2)利用带电粒子离开电场时的速度反向延长线过l/2处 ,y= 解得 =4.0(10-2 m (3)要求能够判断电子打在记录圆筒上的临界条件,根据U-t图象得出“通断”时间比,用匀速转动的

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