1.9.3带电粒子在交变电场中的运动 课件 -2024-2025学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

授课人： 教科版（2019）必修三 第一章 静电场 1.9.3 带电粒子在交变电场中的运动 1 如图示，一质量为m带电量为+q的液滴自由下落，并从小孔进入相距为d的两平行板电容器，液滴下落的最大深度为d/2，极板电压为U，液滴开始下落的高度h为： A.qU/2mg B.（qU/2mg）－ d/2 C.（2mg/qU）－ d/2 D.（qU/mg）－ d/2 d h 2 【例题】如图所示，A、B为平行金属板，两板相距d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一个小孔M、N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两板板间的电压不变，则（ ） A、把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落仍能返回 B、把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 C、把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落仍能返回 D、把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 P M N A B d d ACD P M N A B d d mg Eq mg 从P到N的过程中 由动能定理得： mg2d-Eqd=0 mg2d-Uq=0 当A板下移，从P到N的过程中，同理： 质点到N点时，速度刚好为零。 B、把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 所以，仍能返回 P M N A B d d 从P到N的过程中由动能定理得： h mg(2d+h) mvN2 1 2 -Uq = -0 vN＞0 将穿过N孔继续下落 D、把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 答案：ACD 在如图所示的平行板电容器的两板A、B上分别加如图所示的电压，开始时B板的电势比A板高．在电场力作用下原来静止在两板中间的电子开始运动．若两板间距离足够大，且不计重力，试分析电子在交变电压作用下的运动情况． 一、带电粒子在交变电场中的运动 如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确是 (　　) A．若t＝0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上 B．若t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动 C．若t＝T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D．若t＝3T/8时刻释放电子，电子必然打到左极板上 如图(a)所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是 (　　) A．0<t0< B. <t0< C. <t0<T D．T<t0< 处理带电粒子在电场中运动 一般步骤 ①分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否恒定等。 ②分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子作直线运动还是曲线运动。 ③建立正确的物理模型，确定解题途径是用动力学，或动能定理，或是两者结合使用。 如图所示，A 板的电势φA＝0，B板的电势φB 随时间的变化规律如图，则　　　 A.若电子是在t＝0时刻进入的，它将一直向B板运动 B.若电子是在t＝T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 C.若电子是在t＝T/4时刻进入的，它可能时而向B板、时而向A板运动 D.若电子是在t＝3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 B A t/ s UB / v 0 U0 -U0 T T/2 B A t/ s U/ v 0 U0 -U0 t/ s 0 v0 -v0 v/ m/s 若电子是在t＝0时刻进入的 T/2 T/2 T T 一直向B板运动 T t / s U/ v 0 U0 -U0 T/2 2T 3T/2 T 0 T/2 2T 3T/2 t / s v0 -v0 若电子是在t ＝T/8时刻进入的 v / m/s 若A、B板间距很大，则往复运动，但总的是向B板运动 T t / s U/ v 0 U0 -U0 T/2 2T 3T/2 T 0 T/2 2T 3T/2 t / s v0 -v0 若电子是在t ＝T/4时刻进入的 v / m/s 若A、B板间距很大，则往复运动。 T t / s U/ v 0 U0 -U0 T/2 2T 3T/2 T 0 T/2 2T 3T/2 t / s v0 -v0 若电子是在t ＝3T/8时刻进入的 v / m/s 若A、B板间距很大，则先向B板运动，再反向运动离开A板 如图所示，A板的电势φA＝0，B板的电势φB随时间的变化规律如图所示。则　　　　 　 A.若电子是在t＝0时刻进入的，它将一直向B板运动 　 B.若电子是在t＝T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 C.若电子是在t＝T/4时刻进入的，它可能时而向B板、时而向A板运动 D.若电子是在t＝3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 B A t/ s UB / v 0 U0 -U0 谢 谢 观 看 16 $$