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1、
帶電粒子在電場中的運動2
【例1】如圖所示,一個帶正電的粒子以一定的初速度垂直進入水平方向的勻強電場.若不計重力,下列四個選項中的四個圖線中能描述粒子在電場中的運動軌跡的是( )
【例2】如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在直線到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在兩個大小相等、方向相反的有界勻強電場,其中x軸上方的電場的方向沿y軸負方向,x軸下方的電場方向沿y軸正方向。在電場左邊界上到區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電荷量為+q,質(zhì)量為m的粒子。從某時刻起由A點到C點間的粒子,依次連續(xù)以相同的速度沿x軸正方向射入電場。若從A點射入的粒子,恰好從y軸上的沿x軸正方向射出電場,其軌跡如圖所示。不計粒子的重
2、力及它們間的相互作用。
(1)求勻強電場的電場強度E:
(2)求AC間還有哪些位置的粒子,通過電場后也能沿x軸正方向運動?
w
【例3】如圖所示,BCDG是光滑絕緣的3/4圓形軌道,位于豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接,整個軌道處在水平向左的勻強電場中. 現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點)置于水平軌道上,滑塊受到的電場力大小為,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g.
(1)若滑塊從水平軌道上距離B點s=3R的A點由靜止釋放,滑塊到達與圓心O等高的C點時速度為多大?
(2)在(1)的情況下,求滑塊
3、到達C點時受到軌道的作用力大?。?
s
第49題圖
(3)改變s的大小,使滑塊恰好始終沿軌道滑行,且從G點飛出軌道,求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大?。?
【課堂作業(yè)】1、如圖甲所示,A、B是一對平行金屬板.A板的電勢φA=0,B板的電勢φB隨時間的變化規(guī)律為如圖乙所示,現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進入兩板間的電場區(qū)內(nèi).電子的初速度和重力的影響均可忽略,則( )
A、若電子是在t=0時刻進入的,它可能不會到達B板
B、若電子是在t=T/2時刻進入的,它一定不能到達B板
C、若電子是在t=T/8時刻進入的,它可能時而向B板運動,時而向A板運動,最
4、后穿過B板
D、若電子是在t=3T/8時刻進入的,它可能時而向B板運動,時而向A板運動,最后穿過B板
2、如圖所示,一長為L的絕緣細線一端固定于O點,另一端連接質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,處于水平向右的勻強電場中,場強E=.A、C是豎直平面內(nèi)以O(shè)為圓心、L為半徑的圓周上與O等高的兩點,B、D是圓周的最低點和最高點.不計空氣阻力,則( )
A. 將球由C點靜止釋放,到達A點時速度為2
B. 在B點給小球水平向右的速度v0,球能經(jīng)過最高點D.若在B點給小球水平向左的速度v0,則小球也一定能通過最高點D
C. 將球由A點靜止釋放,到達B點時速度為零
D. 將球由C點靜止釋放,到達B點
5、前瞬間的速度為2
3、如圖所示,在場強為E的豎直向下勻強電場中有一塊水平放置的足夠大的接地金屬板,在金屬板的正上方高為h處有一個小的放射源,放射源上方有一鉛板,使放射源可以向水平及斜下方各個方面釋放質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子,粒子最后落在金屬板上,不計粒子重力.試求:(1) 粒子打在板上時的動能;(2) 計算落在金屬板上的粒子圖形的面積大?。?
4、如圖所示,豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R,圓心為O,下端與絕緣水平軌道在B點平滑連接.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物塊(可視為質(zhì)點),置于水平軌道上的A點.已知A、B兩點間的距離為L,物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.
(1)若物塊能到達的最高點是半圓形軌道上與圓心O等高的C點,則物塊在A點水平向左運動的初速度應(yīng)為多大?
(2)若整個裝置處于方向豎直向上的勻強電場中,物塊在A點水平向左運動的初速度vA=,沿軌道恰好能運動到最高點D,向右飛出.則勻強電場的場強為多大?
(3)若整個裝置處于水平向左的勻強電場中,場強的大小E=.現(xiàn)將物塊從A點由靜止釋放,運動過程中始終不脫離軌道,求物塊第2n(n=1、2、3…)次經(jīng)過B點時的速度大?。?