第四节 带电粒子在电场中的运动(二)一、带电体在电场、重力场中的运动自主探究 1 如图所示,板长 l=4 cm 的平行板电容器,板间距离 d=3 cm,板与水平线夹角 α=37°,两板所加电压为 U=100 V,有一带负电液滴,带电荷量为 q=3×10-10 C,以v0=1 m/s 的水平速度自 A 板边缘水平进入电场,在电场中仍沿水平方向并恰好从 B 板边缘水平飞出,取 g=10 m/s2
求:(1)液滴的质量;(2)液滴飞出时的速度大小
自主探究 2 如图所示,方向竖直向下的匀强电场中,一个带负电的小球被绝缘细绳拴着在竖直平面内做圆周运动
则( )A.小球不可能做匀速圆周运动B.小球运动到最高点绳子的拉力一定最小C.当小球运动到最高点时电势能最大D.小球在运动过程中,机械能一定不守恒思考 1:带电体在电场、重力场中做直线运动时,其受力有何特点
思考 2:带电体在电场、重力场中做匀速圆周运动时,受力有何特点
归纳要点带电体在电场、重力场中运动的解题步骤:(1)选取研究对象;(2)进行受力分析,注意静电力的方向特点;(3)由牛顿定律、运动学公式或功能关系列方程求解
二、带电粒子在交变电场中的运动自主探究 3 如图甲所示,两平行正对的金属板 A、B 间加有如图乙所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两极的正中间 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<自主探究 4 如图甲所示,水平放置的平行金属板 A 和 B 的距离为 d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶 MN,现在 A、B 板上加上如图乙所示的方波形电压,电压的正向值为 U0,反向电压值为-,且每隔变向一次,现将质量为 m 的带正电,且电荷量为 q 的粒子束从