第一篇：高三物理一輪復(fù)習(xí) 6.7 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(二)教學(xué)案+同步作業(yè)

課題：6.7 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

（二）知識(shí)點(diǎn)：解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本思路：

1．受力分析．

研究對(duì)象有兩種：帶電粒子和帶電質(zhì)點(diǎn)．前者_(dá)_____考慮重力，后者_(dá)_____考慮重力． 2．運(yùn)動(dòng)軌跡和過(guò)程分析．

帶電粒子運(yùn)動(dòng)形式?jīng)Q定于：粒子的受力情況和初速度情況． 3．解題的依據(jù)．

（1）力的觀點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式．

（2）能量的觀點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)；動(dòng)能定理；能的轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律． 【典型例題】

題型1 帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)

【例1】如圖所示，質(zhì)量為m，電量為e的電子，從A點(diǎn)以速度v0垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從B點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)線成120角，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少？

【變式訓(xùn)練1】如圖所示,兩平行金屬板A、B長(zhǎng)L=8 cm,兩板間距離d=8 cm,A板比B板電勢(shì)高300 V.一帶正電的粒子電荷量q=10C,質(zhì)量m=10kg,沿電場(chǎng)中心線RO垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng),初速度v0=2×10 m/s,粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后,進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域,（設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響）.已知兩界面MN、PS相距為12 cm,D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn),O點(diǎn)在中心線上,距離界面PS為9 cm,粒子穿過(guò)界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上.（靜電力常量k=9.0×10 N·m/C）

（1）求粒子穿過(guò)界面MN時(shí)偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)?到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)多遠(yuǎn)?（2）在圖上粗略畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡.（3）確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大小.題型2 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【例2】如圖6-3-9所示，在豎直平面內(nèi)，有一半徑為R的絕緣的光滑圓環(huán)，圓環(huán)處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，圓環(huán)上的A、C兩點(diǎn)處于同一水平面上，B、D分別為圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．M為圓環(huán)上的一點(diǎn)，∠MOA=45°．環(huán)上穿著一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，它正在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)力大小qE等于重力的大小mg，且小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)球與環(huán)之間的相互作用力為零．試確定小球經(jīng)過(guò)A、B、C、D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能各是多少？

用心 愛(ài)心 專心

第二篇：高三物理一輪復(fù)習(xí)5.1 功 功率教學(xué)案+同步作業(yè)

課題：5.1功 功率

知識(shí)點(diǎn)：功

1．定義：力和物體在 上 的乘積稱為力對(duì)物體做的功． 2．公式：W＝.只適用于恒力做功的計(jì)算． 3．力做功的兩個(gè)必要因素：力和 的位移． 4．功是，沒(méi)有方向，但有正、負(fù)之分． “正功”“負(fù)功”的物理意義是什么？ “正功”“負(fù)功”中的“＋、－”號(hào)表示功的大小嗎？ 要點(diǎn)深化：

1．功的計(jì)算公式W＝Flcos α應(yīng)用注意的要點(diǎn)(1)W＝Flcos α是恒力做功的計(jì)算式，對(duì)變力做功的計(jì)算不適用．因此，每當(dāng)使用W＝Flcos α計(jì)算功時(shí)，要先弄清是恒力做功還是變力做功．

(2)恒力做功多少只與F、l及二者夾角余弦有關(guān)，而與物體的加速度大小、速度大小、運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短等都無(wú)關(guān)，即與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無(wú)關(guān)，同時(shí)還與有無(wú)其他力做功也無(wú)關(guān)．

(3)公式W＝Flcos α中的l是物體相對(duì)地面的位移，而不是相對(duì)于和它接觸的物體的位移． 2．判斷某一個(gè)力F對(duì)物體是否做功、做正功還是做負(fù)功方法有哪些？(1)根據(jù)力的方向和位移的方向的夾角α判斷功的正負(fù)．

(2)從能量角度入手，此法既適用于恒力做功，也適用于變力做功，關(guān)鍵應(yīng)分析清楚能量轉(zhuǎn)化情況，根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有力 對(duì)物體做功．（3)看力F與物體運(yùn)動(dòng)速度的方向之間的夾角α的大小。針對(duì)訓(xùn)練：

1．某物體同時(shí)受到三個(gè)力作用而做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其中F1與加速度a的方向相同，F(xiàn)2與速度v的方向相同，F(xiàn)3與速度v的方向相反，則()A．F1對(duì)物體做正功

B．F2對(duì)物體做正功

C．F3對(duì)物體做負(fù)功

D．合外力對(duì)物體做負(fù)功

222．起重機(jī)以1 m/s的加速度將質(zhì)量為1 000 kg的貨物由靜止開(kāi)始勻加速向上提 升，若g取10 m/s，則在1 s內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物所做的功是()A．500 J B．4 500 J C．5 000 J D．5 500 J 知識(shí)點(diǎn)：功率

1．定義：功跟完成這些功所用 的比值． 2．物理意義：描述做功的 ．

3．公式 ：(1)P＝，P為時(shí)間t內(nèi)的 ．(2)P＝Fvcos α(α為F與v的夾角)①v為平均速度，則P為.②v為瞬時(shí)速度，則P為 ． 對(duì)機(jī)車的功率P＝Fv式中F為機(jī)車的牽引力，還是機(jī)車的合外力？ 4．額定功率：機(jī)械 時(shí)輸出的 功率． 5．實(shí)際功率：機(jī)械 時(shí)輸出的功率．要求小于等于________ 要點(diǎn)深化：

機(jī)動(dòng)車輛啟動(dòng)的兩種方式

針對(duì)訓(xùn)練：

343．如圖：一輛汽車質(zhì)量為1×10 kg，最大功率為2×10 W，在水平路面由靜止開(kāi)始 做直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力

用心 愛(ài)心 專心

31．將一質(zhì)量為m的小球以初速度v0從傾角為θ的斜坡頂向外水平拋出，并落在斜坡上，那么當(dāng)它擊中斜坡時(shí)重力做功的功率是()A．mgv0cot θ B．mgv0tan θ C．2mgv0cot θ D．2mgv0tan θ 2.汽車在水平路面上從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1 s末關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，t2 s末靜止，其v－t圖象如圖所示．圖中α＜β，若汽車牽引力做功為W、平均功率為P，汽車加速和減速過(guò)程中克服摩擦力做功分別為W1和W2、平均功率分別為P1和P2，則()A．W＝W1＋W2 B．W1＞W(wǎng)2 C．P＝P1 D．P1＝P2

3.質(zhì)量為2 kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如2圖所示，g＝10 m/s.下列說(shuō)法中正確的是()A．此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過(guò)程中拉力的最大功率為15瓦 B．此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過(guò)程中拉力的最大功率為6瓦 C．此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過(guò)程中拉力的最大功率為6瓦 D．此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)過(guò)程中拉力的最大功率為15瓦 4.質(zhì)量為m＝20 kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng).0～2.0 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，2.0 s～4.0 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同，物體的速度－時(shí)間圖象如圖5－1－15所示，已知g取10 m/s2.則()A．物體在0～4 s內(nèi)通過(guò)的位移為8 m B．拉力F的大小為100 N C．物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 D．物體克服摩擦力做的功為480 J 5.如圖為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)．在起重機(jī)將質(zhì)量m＝5×103 kg的重物豎直吊起的過(guò)程中，重物由靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm＝1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)．取g＝10 m/s2，不計(jì)額外功．求：(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率．

6．一列火車總質(zhì)量m＝500 t，機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P＝6×105 W，在軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的阻力Ff是車重的0.01倍，g取10 m/s2，求：(1)火車在水平軌道上行駛的最大速度；

(2)在水平軌道上，發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P工作，當(dāng)行駛速度為v1＝1 m/s和v2＝10 m/s時(shí)，列車的瞬時(shí)加速度a1、a2各是多少；

(3)在水平軌道上以36 km/h速度勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′；

(4)若火車從靜止開(kāi)始，保持0.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)間．

用心 愛(ài)心 專心

第三篇：物理：1.9《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》說(shuō)課稿

第九節(jié)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)說(shuō)課

柳林一中

楊改艷

一、教材分析

本專題是是歷年高考的重點(diǎn)內(nèi)容。本專題綜合性強(qiáng)，理論分析要求高，帶電粒子的加速是電場(chǎng)的能的性質(zhì)的應(yīng)用；帶電粒子的偏轉(zhuǎn)則側(cè)重于電場(chǎng)的力的性質(zhì)，通過(guò)類比恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)（平拋運(yùn)動(dòng)），理論上探究帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。此外專題既包含了電場(chǎng)的基本性質(zhì)，又要運(yùn)用直線和曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，還涉及到能量的轉(zhuǎn)化和守恒，有關(guān)類比和建模等科學(xué)方法的應(yīng)用也比較典型。探究帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律，只要做好引導(dǎo)，學(xué)生自己是能夠完成的，而且可以提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。

二、教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識(shí)與技能

1、理解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問(wèn)題．

2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理．

（二）過(guò)程與方法

通過(guò)帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)過(guò)程分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的精神

三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

難點(diǎn)：運(yùn)用電學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)綜合處理偏轉(zhuǎn)問(wèn)題

四、學(xué)情分析

帶電粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)）問(wèn)題，由于涉及的知識(shí)點(diǎn)眾多，要求的綜合能力較高，因而是歷年來(lái)高考的熱點(diǎn)內(nèi)容，這里需要將幾個(gè)基本的運(yùn)動(dòng)，即直線運(yùn)動(dòng)中的加速、減速、往返運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)中的平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行綜合鞏固和加深，同時(shí)需要將力學(xué)基本定律，即牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等進(jìn)行綜合運(yùn)用。

八、教學(xué)過(guò)程

(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（1）牛頓第二定律的內(nèi)容是什么?（2）動(dòng)能定理的表達(dá)式是什么?（3）平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。（4）靜電力做功的計(jì)算方法。

檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性。

（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)

帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用會(huì)產(chǎn)生加速度，使其原有速度發(fā)生變化．在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中，常常利用電場(chǎng)來(lái)控制或改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。具體應(yīng)用有哪些呢?本節(jié)課我們來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題．以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例。

（三）合作探究、精講點(diǎn)撥

[學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，自主分析推導(dǎo)。

（教師抽查學(xué)生活動(dòng)結(jié)果并展示，教師激勵(lì)評(píng)價(jià)）

3、示波管的原理

出示示波器，教師演示操作 ①光屏上的亮斑及變化。②掃描及變化。

③豎直方向的偏移并調(diào)節(jié)使之變化。

④機(jī)內(nèi)提供的正弦電壓觀察及變化的觀察。學(xué)生觀察示波器的現(xiàn)象。

學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合推導(dǎo)分析教師演示現(xiàn)象。

（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。

教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。1．帶電粒子的加速

(1)動(dòng)力學(xué)分析：帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行方向進(jìn)入電場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，做加(減)速直線運(yùn)動(dòng)，如果是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則做勻加(減)速運(yùn)動(dòng)．

(2)功能關(guān)系分析：粒子只受電場(chǎng)力作用，動(dòng)能變化量等于電勢(shì)能的變化量．

(初速度為零)；

此式適用于一切電場(chǎng)． 2．帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

(1)動(dòng)力學(xué)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，受到恒定的與初速度方向成900角的電場(chǎng)力作用而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(類平拋運(yùn)動(dòng))．

(2)運(yùn)動(dòng)的分析方法(看成類平拋運(yùn)動(dòng))：

①沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)．

②沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

（五）布置預(yù)習(xí)。

1、書(shū)面完成 “問(wèn)題與練習(xí)”第3、4、5題；思考并回答第1、2題。

2、課下閱讀課本“科學(xué)足跡”和“科學(xué)漫步”中的兩篇文章。

第四篇：高三電學(xué)復(fù)習(xí)教案2--帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

二、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

教學(xué)目標(biāo)

1．使學(xué)生理解并掌握帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，能夠正確分析和解答帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)等方面的問(wèn)題．

2．培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用物理知識(shí)對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析的能力． 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是電場(chǎng)知識(shí)的重要應(yīng)用，注重分析判斷帶電粒子在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)情況，掌握運(yùn)用力的觀點(diǎn)和能的觀點(diǎn)求解帶電粒子運(yùn)動(dòng)的思路和方法．帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題將使用大部分力學(xué)知識(shí)，所以在復(fù)習(xí)中應(yīng)加以對(duì)照，幫助學(xué)生理解掌握．

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 教師活動(dòng)

一、解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本思路

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，難度比較大，能力要求高，所以要把握基本的規(guī)律．力學(xué)的五個(gè)規(guī)律在這一部分都要使用，所以這部分學(xué)習(xí)可幫助我們復(fù)習(xí)鞏固力學(xué)知識(shí)，又可以幫助我們認(rèn)識(shí)理解帶電粒子在電場(chǎng)中的應(yīng)用．

解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本思路： 學(xué)生活動(dòng) 積極配合老師整理 1．受力分析．

研究對(duì)象有兩種：帶電粒子和帶電質(zhì)點(diǎn)． 前者不考慮重力，后者要考慮重力． 2．運(yùn)動(dòng)軌跡和過(guò)程分析．

帶電粒子運(yùn)動(dòng)形式?jīng)Q定于：粒子的受力情況和初速度情況． 3．解題的依據(jù)．

（1）力的觀點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式．

（2）能量的觀點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)；動(dòng)能定理：能的轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律．

（3）動(dòng)量的觀點(diǎn)．

（根據(jù)學(xué)生的具體情況，有選擇地復(fù)習(xí)下列內(nèi)容；勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)，平拋運(yùn)動(dòng)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律，勻速及勻變速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的合成與分解，電場(chǎng)力的功以及能量轉(zhuǎn)化等問(wèn)題．）

二、帶電粒子在典型場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式各種各樣，由其受力和初速度共同決定． 學(xué)生思考、討論然后根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系回答． 1．在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中：

這幾種情況下物體做什么運(yùn)動(dòng)？（指定學(xué)生回答）2．勻強(qiáng)電場(chǎng)中：

在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式可能有那些？并舉例說(shuō)明．（指定學(xué)生回答）可見(jiàn)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，也是各種各樣的都有．帶電粒子在上述不同電場(chǎng)中，由于它們的受力情況不同以及初速度不同，運(yùn)動(dòng)情況就不同．帶電粒子在電場(chǎng)中可以做直線運(yùn)動(dòng)，也可以做曲線運(yùn)動(dòng)．

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式可能有哪些？并舉例說(shuō)明．

三、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)判斷與分析 1．帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)

[問(wèn)題1] 如圖3-2-1所示，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中，一帶電粒子-q的初速度v0恰與電場(chǎng)線QP方向相同，則帶電粒子-q在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，將（B）

A．沿電場(chǎng)線QP做勻加速運(yùn)動(dòng) B．沿電場(chǎng)線QP做變減速運(yùn)動(dòng) C．沿電場(chǎng)線QP做變加速運(yùn)動(dòng) D．偏離電場(chǎng)線QP做曲線運(yùn)動(dòng)

回答問(wèn)題，在老師的啟發(fā)下，確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．

思考：帶電粒子-q的初速度v0 恰與電場(chǎng)線QP方向相反，情況怎樣？若初速度v0恰與電場(chǎng)線QP方向垂直，可能出現(xiàn)什么情況？

解析：帶電粒子-q受力有什么特點(diǎn)？方向與初速度v0的方向的關(guān)系怎么樣？由庫(kù)侖定律和牛頓第二定律確定．

[問(wèn)題2]如圖3-2-2所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，一帶電粒子-q的初速度v0恰與電場(chǎng)線方向相同，則帶電粒子-q在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，將（C）

A．沿電場(chǎng)線方向做勻加速運(yùn)動(dòng) B．沿電場(chǎng)線方向做變加速運(yùn)動(dòng) C．沿電場(chǎng)線方向做勻減速運(yùn)動(dòng) D．偏離電場(chǎng)線方向做曲線運(yùn)動(dòng) 思考：帶電粒子-q的初速度v0恰與電場(chǎng)線方向相反，情況怎樣？

解析：帶電粒子-q受力有什么特點(diǎn)？方向與初速度v0的方向的關(guān)系怎么樣？ [問(wèn)題3]如圖3-2-3所示的直線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B是這條電場(chǎng)線上兩點(diǎn)．已知一電子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度為vA并向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間以后，該電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度為vB，且vA與vB的方向相反．則：（AD）

A．A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì) B．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

C．電子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能一定大于它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能 D．電子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能一定大于它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 回答問(wèn)題，在老師的啟發(fā)下，確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．

思考：一根電場(chǎng)線能確定什么？為什么不能判斷場(chǎng)強(qiáng)大??？

解析：根據(jù)電子速度方向的變化可確定電子的受力F的方向，從而確定場(chǎng)強(qiáng)E的方向．沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，所以A正確．從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加．所以C錯(cuò)D正確．一條電場(chǎng)線不能判斷場(chǎng)強(qiáng)大小，所以B不對(duì)．

[問(wèn)題4]一個(gè)帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)P放在兩個(gè)等量負(fù)電荷A、B的電場(chǎng)中，P恰好在AB連線的垂直平分線的C點(diǎn)處，現(xiàn)將P在C點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)P只受電場(chǎng)力作用，則（ABD）

A．P由C向AB連線中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度可能越來(lái)越小而速度越來(lái)越大

B．P由C向AB連線中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度可能先變大后變小，最后為零，而速度一直變大

C．P運(yùn)動(dòng)到與C關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)C′靜止 D．P不會(huì)靜止，而是在C與C′間來(lái)回振動(dòng) 請(qǐng)學(xué)生自己讀題、審題、分析，然后指定人回答

通過(guò)此題的分析與解答，可加深對(duì)等量同種電荷場(chǎng)強(qiáng)分布的認(rèn)識(shí)和理解． 解析：利用極限法，可知在AB連線的垂直平分線上的場(chǎng)強(qiáng)從無(wú)窮遠(yuǎn)處到中點(diǎn)O是先增大后減小直到為零．由于C點(diǎn)位置的不確定性，所以A、B選項(xiàng)都有可能．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)分布的對(duì)稱性，不難確定，P將在C和C′間來(lái)回振動(dòng)．

（總結(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的幾種情況）2．帶電粒子在電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)

[問(wèn)題5]如圖3-2-6所示，兩平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向指向下板，一帶電量為-q的粒子，以初速度v0垂直電場(chǎng)線射入電場(chǎng)中，則粒子在電場(chǎng)中所做的運(yùn)動(dòng)可能是（C）

A．沿初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng)

B．向下板方向偏移，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C．向上板方向偏移，軌跡為拋物線 D．向上板偏移，軌跡為一段圓弧 將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)與重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)類比，尋求解決問(wèn)題的思路．建立直角坐標(biāo)系，將運(yùn)動(dòng)分解為垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向和沿場(chǎng)強(qiáng)方向分別加以討論．

解析：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，-q受電場(chǎng)力的特點(diǎn)為：方向與電場(chǎng)線方向相反，大小恒定，而初速度方向與電場(chǎng)力方向垂直，所以粒子一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡為拋物線．

[問(wèn)題6]已知?dú)湓又械馁|(zhì)子和電子所帶電量都是e，電子質(zhì)量為me，電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，試確定電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的大小和角速度的大小，以及電子運(yùn)動(dòng)周期．

根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解

然后將結(jié)論與衛(wèi)星圍繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)加以比較．

解析：電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由質(zhì)子和電子之間的庫(kù)侖力提供．

[問(wèn)題7]如圖3-2-7所示，直線MN為點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線．帶正電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下，沿著曲線由a向b運(yùn)動(dòng)，則（B）

A．點(diǎn)電荷Q是正電荷 B．電勢(shì)Ua＞Ub C．場(chǎng)強(qiáng)Ea＞Eb

D．帶電粒子的動(dòng)能EKa＞EKb

指定學(xué)生回答弄清物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么． 解析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體合外力方向與初速度方向有夾角，并且合外力總指向軌跡內(nèi)側(cè)．由此可判斷點(diǎn)電荷Q為負(fù)電荷，負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線由N指向M，根據(jù)電場(chǎng)性質(zhì)可知B錯(cuò)C對(duì)，沿著曲線由a向b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能減少．

四、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方法

1．運(yùn)用牛頓定律研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

基本思路：先用牛頓第二定律求出粒子的加速度，進(jìn)而確定粒子的運(yùn)動(dòng)形式，再根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)用相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出粒子的運(yùn)動(dòng)情況．

[問(wèn)題]如圖3-2-8所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子，從兩平行板左側(cè)中點(diǎn)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入，當(dāng)入射速度為v時(shí)，恰好穿過(guò)電場(chǎng)而不碰金屬板．要使粒子的入射速度變?yōu)関/2，仍能恰好穿過(guò)電場(chǎng)，則必須再使（AD）

A．粒子的電量變?yōu)樵瓉?lái)的1/4 B．兩板間電壓減為原來(lái)的1/2 C．兩板間距離增為原來(lái)的4倍 D．兩板間距離增為原來(lái)的2倍

解析：帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．由于粒子在平行板的方向上不受力，在垂直板方向受到恒定不變的電場(chǎng)力作用，因而可將此勻變速曲線運(yùn)動(dòng)視為沿平行板方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)與垂直板的方向上的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．粒子恰好穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)，它沿平行板的方向發(fā)生位移L所用時(shí)間，與垂直板方向上發(fā)生位移d/2所用時(shí)間相等，設(shè)兩板電壓為U，則有

利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分解分別表示兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)遵從的規(guī)律． 正確理解恰好穿過(guò)電場(chǎng)的含義． 當(dāng)入射速度變?yōu)関/2，它沿平行板的方向發(fā)生位移L所用時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由上式可知，粒子的電量變?yōu)樵瓉?lái)的1/4或兩板間距離增為原來(lái)的2倍時(shí)，均使粒子在與垂直板方向上發(fā)生位移d/2所用時(shí)間增為原來(lái)的2倍，從而保證粒子仍恰好穿過(guò)電場(chǎng)，因此選項(xiàng)A、D正確．

思考：帶電粒子為什么做這樣的運(yùn)動(dòng)？應(yīng)滿足

[問(wèn)題2]如圖3-2-9所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子，僅受電場(chǎng)力作用，以恒定的速率v沿一圓弧做圓周運(yùn)動(dòng)，從圓周上A點(diǎn)到B點(diǎn)速度方向改變了θ角，A、B兩點(diǎn)間弧長(zhǎng)為S，求：A、B兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)的大小及A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．

思考：還有沒(méi)有別的措施可滿足什么樣的條件？

解析：既然帶電粒子以恒定不變的速率沿圓弧運(yùn)動(dòng)，又僅受電場(chǎng)力作用，那么帶電粒子一定處于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，且?guī)щ娏Ｗ釉谝渣c(diǎn)電荷為圓心的圓上運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由電場(chǎng)力提供向心力，即：

由

由動(dòng)能定理知A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零．

（帶電粒子只有在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中才可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)）2．運(yùn)用動(dòng)能定理研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

基本思路；根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功的情況，分析粒子的動(dòng)能與勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化的情況，運(yùn)用動(dòng)能定理或者運(yùn)用在電場(chǎng)中動(dòng)能與電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化而它們的總和守恒的觀點(diǎn)，求解粒子的運(yùn)動(dòng)情況．

[問(wèn)題1]如圖3-2-10所示，質(zhì)量為m，電量為e的電子，從A點(diǎn)以速度v0垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從B點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)線成120度角，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少？

解析：電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，由動(dòng)能定理和幾何關(guān)系有：

這一思路對(duì)于帶電粒子在任何電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)都適用．

五、帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

由于帶電質(zhì)點(diǎn)的重力不能忽略，因此帶電質(zhì)點(diǎn)在重力和電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力的合力使帶電質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生加速度；合力的作用效果在位移上的積累使帶電物體的動(dòng)能發(fā)生變化；合力在時(shí)間上的積累使帶電物體的動(dòng)量發(fā)生變化．因此，我們可以運(yùn)用牛頓第二定律、動(dòng)量定理或動(dòng)能定理分析解決帶電物體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題．

[問(wèn)題1]如圖3-2-11所示，在豎直平面內(nèi)，有一半徑為R的絕緣的光滑圓環(huán)，圓環(huán)處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，圓環(huán)上的A、C兩點(diǎn)處于同一水平面上，B、D分別為圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．M為圓環(huán)上的一點(diǎn)，∠MOA=45°．環(huán)上穿著一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，它正在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)力大小qE等于重力的大小mg，且小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)球與環(huán)之間的相互作用力為零．試確定小球經(jīng)過(guò)A、B、C、D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能各是多少？

學(xué)生自己審題，分析思考指定學(xué)生解答： 根據(jù)牛頓第二定律

當(dāng)小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力和重力做功分別為

根據(jù)動(dòng)能定理得：

同理：

解析：小球是在重力、彈力和電場(chǎng)力的作用下做變速圓周運(yùn)動(dòng)，其中重力和電場(chǎng)力是恒力，彈力是變力．重力和電場(chǎng)力的合力仍為恒力：

M點(diǎn)時(shí)，由它所受的重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力．所以用上述條件，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求出小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．另外小球在做變速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力和電場(chǎng)力做功，這兩個(gè)力做功的特點(diǎn)都只與小球的位置變化有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān)，因而可借助動(dòng)能定理解題． [問(wèn)題2]如圖3-2-12所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)，有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為-q的油滴以速度v豎直向上運(yùn)動(dòng)．已知當(dāng)油滴經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)，速度大小也為v．求：場(chǎng)強(qiáng)E的大小及A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．

根據(jù)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度公式有：

即H=x 由動(dòng)能定理： Eqx-mgH=0 得:

再由動(dòng)能定理： qUAB-mgH=0

解析：油滴在重力和電場(chǎng)力兩個(gè)恒力作用下，從A向B運(yùn)動(dòng)．這一運(yùn)動(dòng)可以看成是豎直上拋運(yùn)動(dòng)和水平方向上初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．所以可以選擇有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)和動(dòng)能定理解題．

六、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

在兩個(gè)相互平行的金屬板間加交變電壓時(shí)，在兩板間便可獲得交變電場(chǎng)．此類電場(chǎng)從空間看是勻強(qiáng)的，即同一時(shí)刻，電場(chǎng)中各個(gè)位置處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都相同；從時(shí)間上看是變化的，即電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都可隨時(shí)間變化．

研究帶電粒子在這種交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是根據(jù)電場(chǎng)變化的特點(diǎn)，利用牛頓第二定律正確地判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況．

[問(wèn)題1]如圖3-2-13所示，A、B是一對(duì)平行的金屬板．在兩板間加上一周期為T(mén)的交變電壓u．A板的電勢(shì)UA=0，B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間的變化規(guī)律為；在0到T/2的時(shí)間內(nèi)，UB=U0（正的常數(shù)）；在T/2到T的時(shí)間內(nèi)，UB=-U0；在T到3T/2的時(shí)間內(nèi)，UB=U0；在3T/2到2T的時(shí)間內(nèi)．UB=-U0……，現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場(chǎng)區(qū)內(nèi)．設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略，則（AB）

A．若電子是在t=0時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng)

B．若電子是在t=T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上

C．若電子是在t=3T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上

D．若電子是在t=T/2時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板、時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)． 學(xué)生讀題、審題、找學(xué)生說(shuō)出解題思路

畫(huà)A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)的v-t圖像．從圖像分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況． 解析：關(guān)鍵在于分析帶電粒子的受力、加速度、速度的變化情況，根據(jù)位移變化確定運(yùn)動(dòng)情況．運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式討論比較麻煩，所以考慮應(yīng)用圖像．

[問(wèn)題2]如圖3-2-14所示，真空室中電極K發(fā)出的電子（初速不計(jì)）經(jīng)過(guò)U0=1000伏的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿兩水平金屬板A、B間的中心線射入．A、B板長(zhǎng)l=0.20米，相距d=0.020米，加在A、B兩板間電壓u隨時(shí)間t變化的u-t圖線如圖3-2-15所示．設(shè)A、B間的電場(chǎng)可看做是均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)．在每個(gè)電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視做恒定的．兩板右側(cè)放一記錄圓筒，筒在左側(cè)邊緣與極板右端距離b=0.15米，筒繞其豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期T=0.20秒，筒的周長(zhǎng)s=0.20米，筒能接收到通過(guò)A、B板的全部電子．

學(xué)生自己讀題、審題，指定學(xué)生講述解題思路．

（1）以t=0時(shí)（見(jiàn)圖3-2-15，此時(shí)u=0）電子打到圓筒記錄紙上的點(diǎn)做為xy坐標(biāo)系的原點(diǎn)，并取y軸豎直向上．試計(jì)算電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)的y坐標(biāo)和X坐標(biāo)．（不計(jì)重力作用）

（2）在給出的坐標(biāo)紙（圖3-2-16上定量地畫(huà)出電子打到記錄紙上的點(diǎn)形成的圖線．

解析：（1）計(jì)算電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)的坐標(biāo)，設(shè)v0為電子沿A、B板的中心線射入電場(chǎng)時(shí)的初速度，則

電子在中心線方向的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子穿過(guò)A、B板的時(shí)間為t0，則l=v0t0電子在垂直A、B板方向的運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)．對(duì)于恰能穿過(guò)A、B板的電子，在它通過(guò)時(shí)加在兩板間的電壓uc應(yīng)滿足

聯(lián)立求解得

uc=(2d2)/(l2)U0=20伏

此電子從A、B板射出時(shí)沿y方向的分速度為

vy=(euc)/(md)t0

此時(shí)，此電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它打在記錄紙上的點(diǎn)最高，設(shè)縱坐標(biāo)為y，由圖3-2-17可得

（y-d/2）/b=vy/v0

由以上各式解得

y=bd/l+d/2=2.5厘米

從題給的u-t圖線可知，加于兩板電壓u的周期T0=0.10秒，u的最大值um=100伏，因?yàn)閡0＜Um，在一個(gè)周期T0內(nèi)，只有開(kāi)始的一段時(shí)間間隔t內(nèi)有電子通過(guò)A、B板，t=（uc）/（um）T0

因?yàn)殡娮哟蛟谟涗浖埳系淖罡唿c(diǎn)不止一個(gè)，根據(jù)題中關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)與起始記錄時(shí)刻的規(guī)定，第一個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為

x1=ts/T=2厘米

第二個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為

x2=（t＋T0）s/T=12厘米

第三個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為

x3=[t＋2T0）/T]s=22厘米

由于記錄筒的周長(zhǎng)為20厘米，所以第三個(gè)最高點(diǎn)已與第一個(gè)最高點(diǎn)重合，即電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)只有兩個(gè)，它們的x坐標(biāo)分別為x1=2厘米和x2=12厘米．

（2）電子打到記錄紙上所形成的圖線，如圖3-2-18所示．

[問(wèn)題3]在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg，電量q=1.0×10-10C的帶正電小球，靜止在O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系Oxy，現(xiàn)突然加一沿x軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小E=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)1.0s，所加電場(chǎng)突然變?yōu)檠貀軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小仍為E=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)1.0S，所加電場(chǎng)又突然變?yōu)榱硪粋€(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球在此電場(chǎng)作用下經(jīng)1.08速度變?yōu)榱悖蟠穗妶?chǎng)的方向及速度變?yōu)榱銜r(shí)小球的位置．

學(xué)生讀題、審題、講述解題思路

解析：由牛頓定律得知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中小球加速度的大小為

a=qE/m

代入數(shù)值得

a=1.0×10-10×2.0×106/（1.0×10-3）=0.20m/s2

當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)沿x正方向時(shí)，經(jīng)過(guò)1秒鐘小球的速度大小為

vx=at=0.20×1.0=0.20m/s 速度的方向沿x軸正方向，小球沿x軸方向移動(dòng)的距離

sx1=（1/2）at2=1/2×0.20×1.02=0.10m 在第2秒內(nèi)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向，故小球在x方向做速度為vx的勻速運(yùn)動(dòng)，在y方向做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，沿x方向移動(dòng)的距離

Sx2=vxt=0.20m 沿y方向移動(dòng)的距離

sy=（1/2）at2=1/2×0.20×1.02=0.10m 故在第2秒末小球到達(dá)的位置坐標(biāo)

x2=Sx1+Sx2=0.30m y2=Sy=0.10m 在第2秒末小球在x方向的分速度仍為vx，在y方向的分速度

vy=at=0.20×1.0=0.20m/s 由上可知，此時(shí)運(yùn)動(dòng)方向與x軸成45°角．要使小球速度能變?yōu)榱?，則在第3秒內(nèi)所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向必須與此方向相反，即指向第三象限，與x軸成225°角．在第3秒內(nèi)，設(shè)在電場(chǎng)作用下小球加速度的x分量和y分量分別為ax，ay，則

ax=vx/s=0．20m/S2 ay=vy/t=0.20m/s2

在第3秒末小球到達(dá)的位置坐標(biāo)為

x3=x2+vxt-1/2axt2=0.40m y3=y2+vyt-1/2ayt2=0.20m 同步練習(xí)

一、選擇題

1．下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)后，哪種粒子的速率最大

[

] A．質(zhì)子 B．氘核 C．α粒子 D．鈉離子 2．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將質(zhì)子和α粒子由靜止釋放，若不計(jì)重力，當(dāng)它們獲得相同動(dòng)能時(shí)，質(zhì)子經(jīng)歷的時(shí)間t1和α粒子經(jīng)歷的時(shí)間t2之比為

[

] A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1 3．如圖3-2-19所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的滑塊，沿絕緣斜面勻速下滑，當(dāng)滑塊滑至豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

[

]

A．繼續(xù)勻速下滑 B．將加速下滑 C．將減速下滑

D．上述三種情況都有可能發(fā)生

4．平行金屬板板長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距為d，兩板間電勢(shì)差為U．帶電量為q，質(zhì)量為m的粒子以速度v垂直板間電場(chǎng)方向進(jìn)入板間電場(chǎng)區(qū)，并飛離出電場(chǎng)區(qū)域，則其側(cè)移y的大小為

[

] A．與板長(zhǎng)L成正比 B．與板間距離成反比 C．與兩板間電勢(shì)差U成正比 D．與粒子初速度v成正比

5．如圖3-2-20所示，兩平行金屬板間的距離為d，兩板間的電壓為U，今有一電子從兩板間的O點(diǎn)沿著垂直于板的方向射出到達(dá)A點(diǎn)后即返回，若OA距離為h，則此電子具有的初動(dòng)能是

[

]

A．edh/U B．edhU C．Ue/（dh）

D．ehU/d 6．平行板電容器垂直于水平放置，板間的距離為d，電壓為U，每個(gè)板帶電量為Q．一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子從兩板上端中點(diǎn)以初速度v豎直向下射入電場(chǎng)，打在右板的M點(diǎn)．不計(jì)粒子的重力，現(xiàn)使右板向右平移d/2，而帶電粒子仍從原處射入電場(chǎng)，為了使粒子仍然打在M點(diǎn)，下列措施哪些可行 [

] A．保持Q、m、v不變，減小q B．保持Q、U、v不變，減小q/m C．保持Q、m、U不變，減小v D．保持Q、m、U不變，增大v 7．兩帶有等量異種電荷的平行板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以平行于極板的方向進(jìn)入此電場(chǎng)，要使此粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)距離為原來(lái)的1/2（不計(jì)粒子所受重力），可采用方法為

[

] A．使粒子初速為原來(lái)2倍 B．使粒子初動(dòng)能為原來(lái)2倍 C．使粒子初動(dòng)量為原來(lái)2倍 D．使兩板間電壓為原來(lái)2倍

8．如圖3-2-21所示，在平板電容器A、B兩板上加上如圖所示的交變電壓，開(kāi)始時(shí)B板電勢(shì)比A板高，這時(shí)兩板中間原來(lái)靜止的電子在電場(chǎng)力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B兩板間的距離足夠大，則下述說(shuō)法中正確的是

[

]

A．電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向B板運(yùn)動(dòng)，再返向A板做周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng) B．電子一直向A板運(yùn)動(dòng) C．電子一直向B板運(yùn)動(dòng)

D．電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后向A板運(yùn)動(dòng)，再返回B板做周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)

二、填空題

9．經(jīng)過(guò)相同電場(chǎng)加速后的質(zhì)子和α粒子垂直于電場(chǎng)線的方向飛進(jìn)兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則它們通過(guò)該電場(chǎng)所用時(shí)間之比為_(kāi)_____，通過(guò)該電場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的角度的正切之比為

．

10．質(zhì)子和α粒子的質(zhì)量比為m1∶m2=1∶4，帶電量之比為q1∶q2=1∶2，當(dāng)它們從靜止開(kāi)始由同一勻強(qiáng)電場(chǎng)加速，通過(guò)相同的位移，則它們的速度之比v1∶v2：=______，動(dòng)能比Ek1∶Ek2=______，動(dòng)量比p1∶p2=______．

11．平行板電容器水平放置，板間的距離為d，一個(gè)半徑為r、密度為P的帶電油滴在兩板間．當(dāng)電容器的電壓為U時(shí)，該油滴在電場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，由此可知油滴的帶電量q=______C．

12．一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的油滴從空中自由下落時(shí)間t1后，進(jìn)入水平放置的帶電極板間，再經(jīng)過(guò)時(shí)間t2速度為零，則電場(chǎng)力是重力的______倍．

13．在真空中的A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距為L(zhǎng)，質(zhì)量分別為m和2m，它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)點(diǎn)電荷A的加速度為a，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，點(diǎn)電荷B的加速度也為a，速率為v，那么這時(shí)點(diǎn)電荷A的速率為_(kāi)_____，兩點(diǎn)電荷相距______，它們的電勢(shì)能減少了______．（不考慮重力的影響）

三、計(jì)算、論述題

14．在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=6×105N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)帶電量q=-5×10-8C，質(zhì)量m=10g的絕緣物塊，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2m/s，如圖3-2-22所示，求物塊最終停止時(shí)的位置．（g取10m/s2）

15．如圖3-2-23所示，一個(gè)帶電物體P，沿一個(gè)絕緣的傾斜軌道向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中P的帶電量保持不變．空間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)（未在圖中畫(huà)出）．已知P經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為30J，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)它的動(dòng)能減少了10J，機(jī)械能增加了20J，電勢(shì)能減少了35J，它繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度減為零．（1）在它從A到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服摩擦力做功多少？（2）它到達(dá)C點(diǎn)后還會(huì)不會(huì)向下運(yùn)動(dòng)？為什么？

16．如圖3-2-24所示，A、B是兩塊相同的水平平行金屬板，相距為d，構(gòu)成電容為C的平行板電容器，B板接地，B板中有一個(gè)小孔，開(kāi)始時(shí)A、B均不帶電，在B板小孔上方h處，不斷有小液珠從靜止開(kāi)始自由下落（不計(jì)空氣阻力），每個(gè)液珠的電量為q、質(zhì)量為m，液珠經(jīng)小孔到達(dá)A板后被吸收，液珠的下落保持一定的間隙，即在前一液珠被A板吸收并達(dá)到靜電平衡后，后一液珠才繼續(xù)下落，試問(wèn)有多少個(gè)液珠能落到A板上？

17．如圖3-2-25所示，一條長(zhǎng)為l的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向是水平的，已知當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直位置的偏角為α?xí)r，小球處于平衡．

（1）小球帶何種電荷？求出小球所帶電量．

（2）如果使細(xì)線的偏角由α增大到?，然后將小球由靜止開(kāi)始釋放，則?應(yīng)為多大，才能使細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)小球的速度剛好為零？

18．如圖3-2-26所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，使一個(gè)帶負(fù)電荷的小球從斜軌道上的A點(diǎn)靜止滑下，若使小球通過(guò)半徑為R的圓軌道頂端的B點(diǎn)時(shí)不落下來(lái)，求至少應(yīng)使A點(diǎn)在斜軌道上的高度h為多少？設(shè)軌道是光滑而又絕緣的，小球的重力大于它所受的電場(chǎng)力．

19．如圖3-2-27（1）中，A和B表示在真空中相距為d的兩平行金屬板，加上電壓后，它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，圖（2）表示一周期性的交變電壓的波形，橫坐標(biāo)代表時(shí)間t，縱坐標(biāo)代表電壓U，從t=0開(kāi)始，電壓為一給定值U0，經(jīng)過(guò)半周期，突然變?yōu)?U0；再過(guò)半個(gè)周期，又突然變?yōu)閁0……如此周期性地交替變化．

在t=0時(shí)，將上述交變電壓U加在A、B兩板上，使開(kāi)始時(shí)A板電勢(shì)比B板高，這時(shí)在緊靠B板處有一初速為零的電子（質(zhì)量為m、電量為e）在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，要想使這個(gè)電子到達(dá)A板時(shí)具有最大的動(dòng)能，則交變電壓的頻率最大不能超過(guò)多少？

20．如圖3-2-28所示，長(zhǎng)為l、相距為d的兩平行金屬板與一交流電源相連（圖中未畫(huà)出），有一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電的粒子以初速度v0從板中央水平射入電場(chǎng)，從飛入時(shí)刻算起，A、B板間所加電壓的變化規(guī)律如圖所示，為了使帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向恰好平行于金屬板，問(wèn)：

（1）加速電壓值U0的取值范圍多大？（2）交變電壓周期T應(yīng)滿足什么條件？ 參考答案

1．A 2．A 3．A 4．BC 5．D 6．C 7．B 8．C

14．物塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，受滑動(dòng)摩擦力f=μmg=0.02N，方向向左和向左的電場(chǎng)力F=qE=0.03N做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)右行減速至0物塊通過(guò)位移為x1，由動(dòng)能定理

由于F＞f，物塊減速至0后將先反向加速，出電場(chǎng)后，只受摩擦力，將再次減速為零．設(shè)出場(chǎng)后，物體位移為x2，由動(dòng)能定理

Fx1-f（x1＋x2）=0-0 解得：x2=0.2m 所以物塊最后停在x=-0.2m處．

15．物體P所受重力、電場(chǎng)力、摩擦力均為恒力，三力做功均與位移成正比，則物體動(dòng)能增量△EK∝位移s．P從A→B動(dòng)能減少10J，A→C動(dòng)能減少30J，說(shuō)明：

AC=3AB

（1）A→B，電勢(shì)能減少35J，機(jī)械能增加20J，則A→C電勢(shì)能減少105J，機(jī)械能增加60J，克服摩擦力做功45J．

（2）因?yàn)殡妶?chǎng)力的功：重力功=105∶90，所以，電場(chǎng)力沿斜面分力F1和重力沿斜面分力G1之比F1∶G1=105∶90=7∶6 F1＞G1則物體到達(dá)C點(diǎn)后，不會(huì)向下運(yùn)動(dòng)．

16． N=mgC·（d＋h）/q2，當(dāng)N為整數(shù)時(shí)，有N＋1個(gè)；N不為整數(shù)時(shí)，有大于N的第1個(gè)整數(shù)．

第五篇：高三物理一輪復(fù)習(xí)7.6 電阻的測(cè)量方法教學(xué)案+同步作業(yè)

課題：7.6 電阻的測(cè)量方法

一、電表的使用及讀數(shù)方法

1．使用時(shí)應(yīng)注意(1)使用前若指針未對(duì)準(zhǔn)零刻度線，應(yīng)進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整(機(jī)械調(diào)零)．(2)選擇合適的量程：使得測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度要盡可能大，一般要求超過(guò)量程的 但又不能超過(guò)量程．(3)電流表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電路兩端．電表“＋”“－”接線柱不能接反．

2．讀數(shù)方法(1)讀數(shù)時(shí)應(yīng)使視線垂直刻度盤(pán)表面．(2)估讀問(wèn)題 針對(duì)訓(xùn)練

1．如圖甲是學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的有兩個(gè)量程的電流表刻度盤(pán)，當(dāng)用“＋”和“－0.6”兩接線柱時(shí)，能測(cè)量的最大電流是____A，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表____A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)__A；當(dāng)使用電流表的“＋”和“－3”兩接線柱時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表____A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)___A.圖乙為學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的兩個(gè)量程的電壓表刻度盤(pán)，當(dāng)使用較小量程時(shí)，測(cè)量電壓最大值不得超過(guò)____V，每小格表示____V，圖中指針示數(shù)____V；若使用的是較大量程時(shí)，則表盤(pán)刻度每小格表示____V，圖中指針示數(shù)____V.二、伏安法測(cè)電阻

1．兩種測(cè)量電阻的電路 電路圖

誤差原因

測(cè)量值

2.兩種控制電路 電路

電壓調(diào)節(jié)范圍

閉合開(kāi)關(guān)前觸頭應(yīng)處位置 相同條件下電路消耗的總功率

3．兩種接法的適用條件

(1)限流式接法適用于測(cè)阻值小的電阻，相對(duì)滑動(dòng)變阻器總電阻而言，但又不是相差很大．這樣移動(dòng)滑動(dòng)觸頭調(diào)節(jié)范圍大且方便．

(2)分壓式接法適合測(cè)量大阻值電阻(與滑動(dòng)變阻器的總電阻相比)，因?yàn)镽x越大，分壓式中Rx幾乎不影響電壓的分配，滑片移動(dòng)時(shí)，電壓變化明顯，便于調(diào)節(jié)．

通常情況下(滿足安全條件)，由于限流電路連接簡(jiǎn)單，耗能較小，一般優(yōu)先考慮用限流接法． 針對(duì)訓(xùn)練

2．用伏安法測(cè)電阻，可采用所示的甲、乙兩種接法．如所用電壓表內(nèi)阻為5 000 Ω，電流表內(nèi)阻為0.5 Ω.(1)當(dāng)測(cè)量100 Ω左右的電阻時(shí)，宜采用_____電路．

(2)現(xiàn)采用乙電路測(cè)量某電阻的阻值時(shí)，兩電表的讀數(shù)分別為10 V、0.5 A，則此電阻的測(cè)量值為_(kāi)___Ω，真實(shí)值為_(kāi)____Ω.3．用伏安法測(cè)金屬電阻Rx(約為5 Ω)的值，已知電流表內(nèi)阻為1 Ω，量程為0.6 A，電壓表內(nèi)阻為幾千歐，量程為3 V，電源電動(dòng)勢(shì)為9 V，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～6 Ω，額定電流為5 A，試畫(huà)出測(cè)量Rx的原理圖．

用心 愛(ài)心 專心

4．在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電壓表的內(nèi)阻約為20 kΩ，電流表的內(nèi)阻約為10 Ω，滑動(dòng)變阻器的電阻約為20 Ω，選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上，如圖所示．(1)根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出I－U關(guān)系圖線，由此求得該電阻的阻值Rx＝________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)(2)在虛線框中畫(huà)出此實(shí)驗(yàn)的電路原理圖．

用心 愛(ài)心 專心