1、三个α粒子在同一位置沿同一沿电场线方向电势能垂直...

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三个α粒子在同一点沿一方向垂直飞入偏转电场,出现了如图所示的运动轨迹,由此可判断(  )A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B.b和c同时飞离电场C.进入电场时,c的速度最大,a和b的速度相同D.动能的增加值c最小,a和b一样大
题型:多选题难度:偏易来源:不详
A、三个α粒子的质量和电量都相同,在同一电场中运动时加速度相同.a、b两粒子在竖直方向上的位移相等,根据y=12at2,可知运动时间相等,所以在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上.故A正确.B、b、c竖直方向上的位移不等,yc<yb.根据y=12at2可知,tc<tb.则知c先飞离电场.故B错误.C、在垂直于电场方向即水平方向,三个粒子做匀速直线运动,则有:v=xt.因xc=xb,tc<tb,则vc>vb.根据ta=tb,xb>xa.则vb>va.所以有:vc>vb>va.故C错误.D、由W=qEy可知电场力对a、b两电荷做功一样多,对c电荷电场力做功最少,根据动能定理知a、b动能增加量相等.c电荷动能增加量最小.故D正确.故选:AD.
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据魔方格专家权威分析,试题“三个α粒子在同一点沿一方向垂直飞入偏转电场,出现了如图所示的运..”主要考查你对&&带电粒子在电场中运动的综合应用&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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带电粒子在电场中运动的综合应用
带电粒子在电场中运动的综合应用:1、带电粒子在电场中的平衡问题:带电粒子在电场中处于静止或匀速直线运动状态时,则粒子在电场中处于平衡状态。假设匀强电场的两极板间的电压为U,板间的距离为d,则:mg=qE=,有q=。 2、带电粒子在电场中的加速问题:带电粒子在电场中加速,若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量。&3、带电粒子在电场中的偏转问题:带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后,做类平抛运动。垂直于场强方向做匀速直线运动:Vx=V0,L=V0t;平行于场强方向做初速为零的匀加速直线运动:,,,偏转角:。 4、粒子在交变电场中的往复运动当电场强度发生变化时,由于带电粒子在电场中的受力将发生变化,从而使粒子的运动状态发生相应的变化,粒子表现出来的运动形式可能是单向变速直线运动,也可能是变速往复运动。带电粒子是做单向变速直线运动,还是做变速往复运动主要由粒子的初始状态与电场的变化规律(受力特点)的形式有关。&①若粒子(不计重力)的初速度为零,静止在两极板间,再在两极板间加上甲图的电压,粒子做单向变速直线运动;若加上乙图的电压,粒子则做往复变速运动。 ②若粒子以初速度为v0从B板射入两极板之间,并且电场力能在半个周期内使之速度减小到零,则甲图的电压能使粒子做单向变速直线运动;则乙图的电压也不能粒子做往复运动。所以这类问题要结合粒子的初始状态、电压变化的特点及规律、再运用牛顿第二定律和运动学知识综合分析。注:是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定,一般说来: ①基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量); ②带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力。 电场中无约束情况下的匀速圆周运动:
1.物体做匀速圆周运动的条件从力与运动的关系来看,物体要做匀速圆周运动,所受合外力必须始终垂直于物体运动的方向,而且大小要恒等于物体所需的向心力。冈此,物体做匀速圆周运动时必须受到变力的作用,或者不受恒力的作用,或者恒力能被平衡。 2.在静电力作用下的匀速圆周运动在不考虑带电粒子的重力作用时,带电粒子有两种情况可以做匀速圆周运动。 (1)在带有异种电荷的同定点电荷周围。 (2)在等量同种点电荷的中垂面上,运动电荷与场源电荷异性。在这种情境中,还要求运动电荷所具有的初速度要与所受到的电场力垂直,且满足合外力等于所需向心力的条件。否则运动电荷可能做直线运动、椭圆运动等。 3.有重力参与的匀速圆周运动重力是一恒力,带电粒子要做匀速圆周运动,重力必须被平衡,一种方式是利用水平支撑面的弹力,一种方式是利用变化的电场力的某一分力。带电粒子所受重力的处理方法:
是否考虑重力要依据具体情况而定: (1)微观粒子:如电子、质子、α粒子、离子等,除有说明或明确的暗示外,一般不考虑重力(但不能忽略质量)。 (2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示外,一般都不能忽略重力。 (3)有些情况下是否考虑粒子的重力需要用假设法从粒子的运动上来分析,若考虑粒子的重力,粒子的运动与题目给定的运动状态不符合,则不需考虑重力;若不考虑粒子所受到的重力,粒子不能完成题目给定的运动过程就必须考虑重力。 (4)在给定具体数据的情况下还可以通过定量计算来选择是否考虑重力的作用,一般说来重力与电场力相差两个甚至两个以上的数量级,粒子的重力就可以忽略。
匀强电场与重力场的复合场问题的处理方法: 1.动力学观点的两种方法 (1)正交分解法:处理这种运动的基本思想与处理偏转运动是类似的,可以将此复杂的运动分解为两个互相正交的比较简单的直线运动,然后再按运动合成的观点去求出复杂运动的有关物理量。 (2)等效“重力”法:将重力与电场力进行合成,如图所示,则等效于“重力”,等效于“重力加速度” 的方向,等效于“重力”的方向,即在重力场中竖直向下的方向。 2.功能观点的解决方法 (1)从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时,在对带电粒子受力情况和运动情况进行分析的基础上,再考虑应用恰当的规律解题。如果选用动能定理,要分清有几个力做功,做正功还是负功,是恒力做功还是变力做功,以及初、未状态的动能。 (2)如果选用能垃守恒定律解题,要分清有多少种形式的能参与转化,哪种形式的能增加,哪种形式的能减少,并注意电场力做功与路径无关。
带电粒子在交变电场中运动问题的解决方法:
带电粒子在极板问加速或偏转时,若板间所加电压为一交变电压,则粒子在板间的运动可分两种情况处理:一是粒子在板间运动时间t远小于交变电压的周期T;二是粒子在板间运动时间t与交变电压变化周期 T相差不大甚至t&T。第一种情况下需采用近似方法处理,可认为在粒子运动的整个过程的短暂时问内,板间电压恒等于粒子入射时的电压,即在粒子运动过程中,板间电压按恒压处理,且等于粒子入射时的瞬时电压。第二种情况下粒子的运动过程较为复杂,可借助于粒子运动的速度图像。物理图像是表达物理过程、规律的基本工具之一,用图像反映物理过程、规律,具有直观、形象的特点,带电粒子在交变电场中运动时,受电场力作用,其加速度、速度等均做周期性变化,借助图像来描述它在电场中的运动情况,可直观展示物理过程,从而获得启迪,快捷地分析求解。在有交变电场作用下带电粒子运动的问题中,有一类重要问题是判定带电粒子能从极板间穿出的条件或侧移量、偏转角范围等问题。而解决此类问题的关键是找出粒子恰好能从板间飞出的临界状态:恰好从极板边缘飞出,并将其转换为临界状态方程。
带电粒子在接地极板间运动问题的解决方法:
当粒子在平行金属板间运动时,若一个极板接地,会对粒子的运动造成什么影响呢?这需分两种情况来考虑: (1)粒子运动过程巾与极板之间无接触,极板接地只是确定极板电势的高低,这种情况下极板接地与否对粒子的运动不产生影响。 (2)一个极板接地,当运动电荷与另一极板接触而使电荷量变化,则接地的极板也就会与大地之问发生电荷的转移,从而确保两极板所带电荷量相等,但电荷量变化时,极间电场也随之发生变化。
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1217021119461035122259132974253746833个α粒子在同一地点沿同一方向垂直飞人偏转电场,出现如图所示的运动轨迹,由此可以判断(  )A.c粒子到达下板所需要的时间最长B.a粒子到达下板所需要的时间最长C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D.a、b、c动能的增加量不相等
A、B、三个粒子的质量和电量都相同,则知加速度相同.三粒子在竖直方向上的位移相等,根据2,可知运动时间相等.故AB错误.C、在垂直于电场方向即水平方向,三个粒子做匀速直线运动,则有:v=,因xc>xb>xa,根据ta=tb=tc所以有:vc>vb>va.故C正确.D、据动能定理知,电场力做功一样多,所以动能变化量相等.故D错误.故选:C.
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三个α粒子都做类平抛运动,在垂直电场方向上做匀速直线运动,在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动.粒子的质量和电量相同,加速度相同.比较沿电场方向上的位移,可比较出运动时间,再根据垂直电场方向的位移可知初速度的大小.通过动能定理比较动能的变化量.
本题考点:
带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评:
解决本题的关键将类平抛运动分解为垂直电场方向和沿电场方向,在垂直电场方向上做匀速直线运动,在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动.
扫描下载二维码a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向同时进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定(  )A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小C.b和c同时飞离电场D.动能的增量相比,a的最小,b和c的一样大【考点】.【分析】带电粒子垂直场强方向射入电场,粒子将做类平抛运动,三个粒子都是a粒子,所以在匀强电场中受到的电场力相同;由图可知,a、b在电场中沿电场方向的位移相同,故在电场中的运动时间相同,由此可判断A的对错;通过三个粒子在电场中沿场强方向上的位移判断出在电场中的飞行时间,结合在电场中的水平位移可判断初速度的大小,由此判断B、C选项的对错;粒子动能的增加即为电场力所做的功,因电场力大小相同,通过沿场强方向的位移可分析电场力的做功情况,由此判断D选项的对错.【解答】解:A、a、b两个粒子在电场中沿电场的方向上的位移相同,由2可知运动时间也相同,所以b粒子飞离电场的同时,a刚好打在负极板上,选项A正确.B、由2可知,c粒子在电场中飞行的时间最短,而在水平方向飞行的距离最大,所以c的速度最大,a、b两粒子飞行时间相等,a的水平位移最小,所以a的速度最小,选项B正确.C、b和c在电场中沿电场的方向的位移不同,所以在电场中飞行的时间也就不同,选项C错误.D、由能量的转化和守恒可知,三个粒子的动能的增加即为电场力对粒子所做的功,三个粒子受到的电场力相同,在电场力的方向上,谁的位移大,电场力对谁做的功就大,所以对a、b两粒子做的功相等,对c粒子做的功要少.选项D错误.故选AB.【点评】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化的观点,选用动能定理和功能关系求解.声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。答题:pyyzg老师 难度:0.65真题:4组卷:7
解析质量好中差
&&&&,V2.28857粒子在同一点沿一方向垂直飞入偏转电场,出现了如图所示的运动轨迹,由此可判断(
A.在b_百度知道
粒子在同一点沿一方向垂直飞入偏转电场,出现了如图所示的运动轨迹,由此可判断(
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3个α粒子在同一地点沿同一方向垂直飞人偏转电场,出现如图所示的运动轨迹,由此可以判断(  )A.c粒
3个α粒子在同一地点沿同一方向垂直飞人偏转电场,出现如图所示的运动轨迹,由此可以判断(  )A.c粒子到达下板所需要的时间最长B.a粒子到达下板所需要的时间最长C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D.a、b、c动能的增加量不相等
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A、B、三个粒子的质量和电量都相同,则知加速度相同.三粒子在竖直方向上的位移相等,根据2,可知运动时间相等.故AB错误.C、在垂直于电场方向即水平方向,三个粒子做匀速直线运动,则有:v=,因xc>xb>xa,根据ta=tb=tc所以有:vc>vb>va.故C正确.D、据动能定理知,电场力做功一样多,所以动能变化量相等.故D错误.故选:C.
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