2020秋高中物理人教版选修3-1同步课件与练习:第一章 9 带电粒子在电场中的运动

文档属性

名称 2020秋高中物理人教版选修3-1同步课件与练习:第一章 9 带电粒子在电场中的运动
格式 zip
文件大小 1.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2020-09-04 21:57:38

文档简介

A级 抓基础
1.关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.一定做匀变速运动
B.不可能做匀减速运动
C.一定做曲线运动
D.可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动
答案:A
2.(多选)如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B板时速度为v,保持两板间电压不变.则(  )
A.当增大两板间距离时,v也增大
B.当减小两板间距离时,v增大
C.当改变两板间距离时,v不变
D.当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间延长
解析:由动能定理有qU=mv2,速度v与距离d无关,选项C正确;粒子在两板间的运动时间t==,增大两板间距离时,时间t延长,选项D正确.
答案:CD
3.(多选)如图为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内被抽成真空.A为发射电子的阴极,K为接在高电势点的加速阳极,A、K间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略,电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v.下列说法中正确的是(  )
A.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度仍为v
B.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度变为
C.如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为v
D.如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为
解析:电子在两个电极间的加速电场中进行加速,由动能定理eU=mv2-0得v=
,当电压不变,A、K间距离变化时,不影响电子的速度,故A正确;电压减半,则电子离开K时的速度为v,C正确.
答案:AC
4.(多选)如图所示,正方形ABCD处于匀强电场中,电场方向与正方形所在平面平行,E为边AB的中点,F为边AD的中点,一电荷量为q(q>0)的粒子从A点移到B点,电势能减小W1;若该粒子从A点移到D点,其电势能减小W2.下列说法正确的是(  )
A.若该粒子从B点移到D点,其电场力做功为W2-W1
B.若该粒子从E点移到F点,其电场力做功一定为
C.若W1=W2,则电场线的方向沿着AC方向
D.该粒子从B点移到C点,其电场力做功为-W2
解析:根据题意,WAB=W1=qUAB,WAD=W2=qUAD,所以WBD=qUBD=W2-W1,A正确;UEF=,则WEF=,B错误;若W1=W2,电场为匀强电场,则B点电势和D点电势相等,电场线的方向沿着AC方向,C正确;φA-φD=φB-φC,若该粒子从B点移到C点,其电场力做功为W2,D错误.
答案:AC
5.如图所示,电荷量为-e、质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场,初速度为v0,当它通过电场B点时,速度与场强方向成150°角,不计电子的重力,求A、B两点间的电势差.
解析:电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动.根据运动的分解可知,电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动.将B点的速度分解(如图).
v==2v0.
电子从A点运动到B点,由动能定理得-eUAB=mv2-mv,UAB=-eq
\f(3mv,2e).
B级 提能力
6.如图所示,a、b两个带正电的粒子以相同的速度,先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a粒子打在B板的a′点,b粒子打在B板的b′点,若不计重力,则(  )
A.a的电荷量一定大于b的电荷量
B.b的质量一定大于a的质量
C.a的比荷一定大于b的比荷
D.b的比荷一定大于a的比荷
解析:粒子在电场中做类平抛运动,由h=得x=v0.由v0得>.
答案:C
7.在如图所示平行板电容器A、B两板上加上如图所示的交变电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)(  )
A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动
B.电子一直向A板运动
C.电子一直向B板运动
D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做周期性来回运动
答案:C
8.如图所示,在某一真空中,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动,那么(  )
A.微粒带正、负电荷都有可能
B.微粒做匀减速直线运动
C.微粒做匀速直线运动
D.微粒做匀加速直线运动
答案:B
9.如图所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间.设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为(  )
A.U1∶U2=1∶8
B.U1∶U2=1∶4
C.U1∶U2=1∶2
D.U1∶U2=1∶1
答案:A
10.水平放置的两块平行金属板板长l=5.0
cm,两板间距d=1.0
cm,两板间电压为90
V,且上板为正极板,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107
m/s从两板中间射入,如图所示,不计电子的重力,电子的质量为m=9.0×10-31
kg,电荷量为e=-1.6×10-19
C.
(1)电子偏离金属板的侧位移y0是多少?
(2)电子飞出电场时的速度大小是多少(保留两位有效数字)?
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若s=10
cm,求OP之长.
解析:(1)电子在偏转电场中运动,
由eE=ma,U=Ed,y0=at2,
l=v0t知,y0=5×10-3
m.
(2)电子飞出电场时,水平分速度vx=v0,竖直分速度vy=at==4×106
m/s,
则飞出电场时的速度为v=eq
\r(v+v)≈2.0×107
m/s.
(3)设v与v0的夹角为θ,则tan
θ==0.2.
由题设知,电子飞出电场后做匀速直线运动,
则OP=y0+stan
θ=2.5×10-2
m.(共40张PPT)
第一章
静电场
学 习 目 标
重 点 难 点
1.了解示波管的构造和工作原理.
2.理解带电粒子在电场中的加速和偏转规律.
3.能应用加速和偏转电场的规律解决相关问题.
重点
带电粒子在电场中的加速和偏转规律.
难点
带电粒子在电场中的偏转问题及应用.
内容
动力学角度
功能关系角度
涉及知识
应用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式
功的公式及动能定理
选择条件
匀强电场,静电力是恒力
可以是匀强电场,也可以是非匀强电场,电场力可以是恒力,也可以是变力




教材提炼自主学习
重难拓展升华巧练
合作探究
提升归纳
对点训练
+


基本粒子
重力的取舍问题
带电颗粒
带电粒子的加速动能定理
子在
场中的
的偏转一类平抛运动