2013高中物理专题复习课件《电场》第4讲带电粒子在电场中的运动.pptVIP

* * 第九章： 电 场 重点难点诠释………………04 典型例题剖析………………07 适时仿真训练………………15 重点难点诠释 跟踪练习1 一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向.两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b，从电容器的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间.测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2.若不计重力，则a和b的比荷之比是( ) A.1∶2 B.1∶8 C.2∶1 D.4∶1 ［解析］ 带正电的粒子a和b在平行板电容器中的匀强电场中做类平抛运动，粒子与电容极板的撞击点到入射点之间的水平 距离s=v0t，竖直位移y= ，故 ， 故选项D正确. ［答案］ D 跟踪练习2 如右图所示一束带电粒子(不计重力)，垂直电场线方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角φ.(U、d、l保持不变) 重点难点诠释 (1)进入偏转电场的速度相同； (2)进入偏转电场的动能相同； (3)进入偏转电场的动量相同； (4)先由同一加速电场加速后，再进入偏转电场. 重点难点诠释 ［解析］ 由带电粒子在偏转电场中的运动规律得： 讨论：(1)因为v0相同，当q/m相同，y、tanφ也相同； (2)因为相同，当q相同，则y、tanφ也相同； (3)因为mv0相同,当m、q相同或q/v0相同，则y、tanφ也相同; (4)设加速电场的电压为U′由qU′= ， 有： 可见，在(4)的条件下，不论带电粒子的m、q如何，只要经过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，它们飞出的偏转距离y和偏转角度φ 都是相同的. ［答案］ 见解析. 典型例题剖析 例3 两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子(质量m、电量e)由静止开始，经电压为U0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图所示的周期为2t0，幅值恒为U0的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过.问： (1)这些电子通过两板之间后，侧向位移(沿垂直于两板方向上的位移)的最大值和最小值分别是多少？ (2)侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？ 典型例题剖析 ［解析］ 画出电子在t=0时和t=t0时进入电场后垂直于板方向的速度的v－t图象进行分析，设板间距离为d. 有电压时，板间场强 电子在板间的加速度 (1) t=0时刻进入的电子在两板间偏转的距离最大，t0时刻在 垂直于极板方向的速度v1=at0= 在t0到2t0的时间内，电子在垂直于极板的方向上做匀速直线运动 典型例题剖析 3t0时刻在垂直于极板方向的速度 由图可知，在0到3t0的时间内电子偏转的距离为 t=t0时刻进入的电子在两板间偏转的距离最小，电子偏转的距离为 解得 所以 典型例题剖析 (2)由上述得 而 所以 ［答案］ (1) (2)16∶13 典型例题剖析 例4 示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形，它的工作原理可等效成下列情况：如图甲所示，真空室中电极K发出电子(初速不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中.板长为L，两板间距离为d，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，周期为T，前半个周期内B板的电势高于A板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀.在每个电子通过极板的极短时间内，电场视作恒定的.在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线