高中生物一輪復習教案

高考物理一輪復習：電場與帶電粒子在電場中的運動教案。

第15講電場與帶電粒子在電場中的運動20xx新題賞析
主講教師：徐建烽首師大附中物理特級教師

題一：圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c三點是實線與虛線的交點。則該粒子（）
A．帶負電
B．在c點受力最大
C．在b點的電勢能大于在c點的電勢能
D．由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化

題二：兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中（）
A.做直線運動，電勢能先變小后變大
B.做直線運動，電勢能先變大后變小
C.做曲線運動，電勢能先變小后變大
D.做曲線運動，電勢能先變大后變小

題三：示波器是一種常見的電學儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓隨時間的變化情況。圖甲為示波器的原理結(jié)構圖，電子經(jīng)電壓Uo加速后進入偏轉(zhuǎn)電場。豎直極板AB間加偏轉(zhuǎn)電壓UAB、水平極板CD間加偏轉(zhuǎn)電壓UCD，偏轉(zhuǎn)電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。則熒光屏上所得的波形是（）
題四：如圖所示，質(zhì)子、氘核和粒子都沿平行金屬板中心線方向射入兩板間，板內(nèi)存在勻強電場，粒子從板間射出后都能打在熒光屏上．下列說法中正確的是()
A．若它們射入電場時的速度相等，在熒光屏上將出現(xiàn)3個亮點
B．若它們射入電場時的動量相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)2個亮點
C．若它們射入電場時的動能相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個亮點
D．若它們是由同一個電場從靜止加速后射入此偏轉(zhuǎn)電場的，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個亮點
題五：勻強電場的方向沿x軸正方向，電場強度E隨x的分布如圖所示，圖中E0和d均為已知量。將帶正電的質(zhì)點A在O點由靜止釋放。A離開電場足夠遠后，再將另一帶正電的質(zhì)點B放在O點也由靜止釋放。當B在電場中運動時，A、B間的相互作用力及相互作用能均為零；B離開電場后，A、B間的相互作用視為靜電作用。已知A的電荷量為Q，A和B的質(zhì)量分別為m和m/4。不計重力。
（1）求A在電場中的運動時間t；
（2）若B的電荷量為q=4Q/9，求兩質(zhì)點相互作用能的最大值Epm；
（3）為使B離開電場后不改變運動方向，求B所帶電荷量的最大值qm。

第15講電場與帶電粒子在電場中的運動20xx新題賞析
題一：CD題二：C題三：B題四：D題五：（1）（2）（3）

延伸閱讀

高考物理一輪復習：電場與帶電粒子在電場中的運動（下）教案

第14講電場與帶電粒子在電場中的運動經(jīng)典精講（下）
主講教師：徐建烽首師大附中物理特級教師

題一：在圖中，虛線表示某點電荷Q所激發(fā)電場的等勢面，已知a、b兩點在同一等勢面上，c、d兩點在另一個等勢面上。甲、乙兩個帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一點a射入電場，在電場中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運動。則（）
A．兩粒子所帶的電荷符號不同
B．甲粒子經(jīng)過c點時的速度大于乙粒子經(jīng)過d點的速度
C．兩個粒子的電勢能都是先減小后增大
D．經(jīng)過b點時，兩粒子的動能一定相等

題二：如圖所示，電子在電壓為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電壓為U2的兩塊平行極板間的電場中，入射方向與極板平行，整個裝置處于真空中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變小的是（）
A．U1變大，U2變大B．U1變大，U2變小
C．U1變小，U2變大D．U1變小，U2變小

題三：宇航員在談探測某星球時，發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電，且電性為負，電量為Q，表面無大氣。在一次實驗中，宇航員將一帶電–q的粉塵置于該星球表面h高處，該粉塵恰好處于懸浮狀態(tài)；宇航員又將該粉塵帶到距該星球表面2h高處，無初速釋放，則此帶電粉塵將：（）
A．背向星球球心方向飛向太空
B．仍處于懸浮狀態(tài)
C．沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空
D．向星球球心方向下落

題四：如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關S分別與電源兩極相連．兩板中央各有一個小孔a和b。a孔正上方某處有一帶電質(zhì)點由靜止開始下落．若不計空氣阻力，到達b孔時速度為零再返回，要使帶電質(zhì)點能穿過b孔。則可行的方法是（）
A.保持S合，將A板適當上移
B.保持S合，將B板適當下移
C.先斷開S．再將A板適當上移
D先斷開S，再將B板適當下移

題五：如圖所示，一束電子從Y軸上的a點以平行于X軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0，電子質(zhì)量為m，電荷量為e。為了使電子束通過X軸上的b點，可在第一象限的某區(qū)域加一個沿Y軸正方向的勻強電場。此電場的電場強度為E，電場區(qū)域沿Y軸方向為無限長，沿X軸方向的寬度為s，且已知Oa=L，Ob=2s，求該電場的左邊界與b點的距離。
第14講電場與帶電粒子在電場中的運動經(jīng)典精講（下）
題一：AB題二：B題三：B題四：B題五：

高考物理一輪復習磁場與帶電粒子在電場中的運動（下）

第17講磁場與帶電粒子在電場中的運動經(jīng)典精講（下）
主講教師：徐建烽首師大附中物理特級教師

題一：如圖所示，虛線圓所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，一束電子流沿圓形磁場的直徑方向以速度v射入磁場，電子束經(jīng)過磁場區(qū)后，其運動方向與原方向成θ角。設電子質(zhì)量為m，電荷量為e，求磁場區(qū)域圓半徑r為多少？

題二：如圖所示，矩形勻強磁場區(qū)域的長為L，寬為．勻強磁場的磁感強度為B，質(zhì)量為m，電荷量為e的電子沿著矩形磁場的上方邊界射入磁場，欲使該電子由下方邊界穿出磁場，求：
（1）電子速率v的取值范圍？
（2）電子在磁場中運動時間t的取值范圍？

題三：空間分布著一有界勻強磁場，作一垂直于磁感線的截面，截面上磁場的邊界恰為邊長為L的等邊三角形ACD，在AC邊內(nèi)側(cè)中點處，以速度v發(fā)射一個質(zhì)量為m、電量大小為e的電子（電子所受重力不計），如圖所示，為了使電子不射出磁場，該磁場的磁感應強度的最小值為___________。

題四：據(jù)有關資料介紹，受控熱核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒有通常意義上的容器可裝，而是由磁場約束帶電粒子運動使之束縛在某個區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)按下面的簡化條件來分析下面的問題，如圖所示，一個內(nèi)徑R1=1.0m.，外徑R2=2.0m的環(huán)形區(qū)域的截面，區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強磁場，已知氦核的比荷q/m=4.8107C/kg,磁場的磁感應強度B=0.4T，不計氦核的重力，設O點為氦核源,它能沿半徑方向射出各種速度的氦核，求該磁場能約束住的氦核的最大速度。
題五：回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示。它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速。兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時反復被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出。
如果用同一回旋加速器分別加速氚核（）和α粒子（），比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小，有：（）
A.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能也較大
B.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較小
C.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能也較小
D.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較大
第17講磁場與帶電粒子在電場中的運動經(jīng)典精講（下）
題一：題二：（1）（2）題三：題四：1.44107m/s
題五：B

高考物理一輪復習磁場與帶電粒子在電場中的運動（上）

第16講磁場與帶電粒子在電場中的運動經(jīng)典精講（上）
主講教師：徐建烽首師大附中物理特級教師

題一：如圖所示，在豎直放置的條形磁鐵的外面，水平放著一個閉合線圈，當圓環(huán)從磁鐵的N極向下移到S極的過程中，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三位置穿過的磁通量為()
A．Ⅰ、Ⅲ位置較大，Ⅱ位置較小
B．Ⅰ、Ⅲ位置較小，Ⅱ位置較大
C．Ⅰ、Ⅲ位置相同，但磁感線穿過圓環(huán)的方向相反
D．Ⅰ、Ⅲ位置相同，且磁感線穿過圓環(huán)的方向相同

題二：如圖所示，兩根相互垂直的異面通電直導線ab和cd，ab固定不動cd可自由移動，則cd的運動情況是（）
A．逆時針轉(zhuǎn)動，同時遠離ab
B．逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近ab
C．順時針轉(zhuǎn)動，同時遠離ab
D．順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近ab

題三：在M、N兩條長直導線所在的平面內(nèi)，一帶電粒子的運動軌跡如圖所示。已知兩條導線M、N只有一條導線中通有恒定電流，另一條導線中無電流，關于電流、電流方向和粒子帶電情況及運動情況，可能的是（）
A．M中通有自下而上的恒定電流，帶負電的粒子從a點向b點運動
B．M中通有自下而上的恒定電流，帶正電的粒子從b點向a點運動
C．N中通有自下而上的恒定電流，帶負電的粒子從b點向a點運動
D．N中通有自下而上的恒定電流，帶正電的粒子從a點向b點運動

題四：如圖所示，通電螺線管旁邊有一個通電矩形線圈，當線圈中通有圖中所示方向的電流時，線圈的運動情況是()
A．a(chǎn)d邊向里，bc邊向外，并遠離螺線管
B．a(chǎn)d邊向外，bc邊向里，并遠離螺線管
C．a(chǎn)d邊向里，bc邊向外，并靠近螺線管
D．a(chǎn)d邊向外，bc邊向里，并靠近螺線管

題五：如圖所示為電視機顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖，線圈中心O處的黑點表示電子槍射出的電子，它的方向由紙內(nèi)垂直指向紙外，當偏轉(zhuǎn)線圈中的電流方向如圖所示時，電子束應()
A.向左偏轉(zhuǎn)B.向上偏轉(zhuǎn)?
C.向下偏轉(zhuǎn)D.不偏轉(zhuǎn)?

題六：如圖所示，傾角α=37°，寬為l=0.5m的金屬框架上放一質(zhì)量為m=80g，電阻R1=1Ω的導體棒，導體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，已知電源電動勢E=12V，內(nèi)阻不計，滑動變阻器R2的最大最值為30Ω，B=0.6T，方向豎直向上，當合上K后，導體棒在斜面上處于靜止狀態(tài)．求：
（1）當R2=5Ω時，金屬棒受到的安培力大??？
（2）當R2=5Ω時，金屬棒受到的摩擦力大??？
（3）若磁場方向變?yōu)榇怪毙泵嫦蛏?，大小不變，為了使金屬棒保持靜止，滑動變阻器R2應在什么范圍內(nèi)調(diào)節(jié)？
第16講電場與帶電粒子在電場中的運動經(jīng)典精講（上）
題一：BD題二：B題三：CD題四：C題五：C題六：（1）0.6N；（2）0；（3）3.5Ω~21.5Ω

帶電粒子在電場中的運動

學習內(nèi)容1.9帶電粒子在電場中的運動
學習目標1．了解示波管的工作原理，體會靜電場知識對科學技術的影響。
2．會處理較簡單的帶電粒子在復合場中運動與偏轉(zhuǎn)問題，培養(yǎng)自己獨立分析、解決問題的能力。
學習重、難點帶電粒子在復合場中的運動與偏轉(zhuǎn)問題
學法指導自主、合作、探究
知識鏈接1．帶電粒子在電場中的加速問題處理方法
2．帶電粒子垂直電場方向進入電場中運動特點及處理方法。
學習過程用案人自我創(chuàng)新
【自主學習】
一、示波管的原理
1、構造
示波管是示波器的核心部件，外部是一個抽成真空的玻璃殼，內(nèi)部主要由（發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成）、（由一對X偏轉(zhuǎn)電極板和一對Y偏轉(zhuǎn)電極板組成）和組成。
2、原理
(1)掃描電壓：XX偏轉(zhuǎn)電極接入的是由儀器自身產(chǎn)生的鋸齒型電壓。
(2)燈絲被電源加熱后，出現(xiàn)電子發(fā)射，發(fā)射出來的電子經(jīng)過加速電場加速后，以很大的速度進入偏轉(zhuǎn)電場，如Y偏轉(zhuǎn)極板上加一個電壓，在X偏轉(zhuǎn)極板上加一電壓，在熒光屏上就會出現(xiàn)按Y偏轉(zhuǎn)電壓規(guī)律變化的可視圖像。
二、帶電粒子能否飛出偏轉(zhuǎn)電場的條件及求解方法
帶電粒子能否飛出電場，關健看帶電粒子在電場中的側(cè)移量y，如質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子沿中線以v0垂直射入板長為l、板間距離為d的勻強電場中，要使粒子飛出電場，則應滿足：t=時，y；若當t=時,y，則粒子打在板上，不能飛出電場。
三、帶電粒子在電場和重力場的復合場中運動分析方法。
帶電粒子在復合場中的運動，是一個綜合電場力、電勢能的力學問題。研究的方法與質(zhì)點動力學相同，它同樣遵循：運動的合成與分解、力的獨立作用原理、牛頓運動定律、動能定理、功能原理等力學規(guī)律。研究時主要有以下兩種方法：
1．力和運動的關系分析法。根據(jù)帶電粒子受到電場力，用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運動學公式確定帶電粒子的速度、位移等。這種方法適用于恒力作用下的勻變速運動的情況。分析時具體有以下兩種方法：
⑴正交分解法或化曲為直法
⑵“等效重力”法。
3．功能關系分析法（使用動能定理、能量守恒定律解題）
【例題與習題】
1．一束電子流在經(jīng)u=5000V的加速電壓加速后在距兩極板等距離處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示．若兩板間距d=1.0cm，板長f=5．0cm，那么要使電子能從平行板飛出，兩個極板上最大能加多大電壓?

（1）要使電子束不打在偏轉(zhuǎn)電極的極板上，加在豎直偏轉(zhuǎn)電極上的最大偏轉(zhuǎn)電壓U不能超過多大？
（2）若在偏轉(zhuǎn)電極上加U=40sin100πtV的交變電壓，在熒光屏的豎直坐標軸上能觀測到多長的線段？

3．（2008全國）一平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受的阻力的大小與其速率成正比。若兩極板間的電壓為零，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U時，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速上升；若兩極板間電壓為-U，油滴做勻速運動時速度的大小、方向是（）
A．2v向下B．2v向上
C．3v向下D．3v向上
達標檢測1．如圖所示是一個說明示波管工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U1加速后垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時的偏轉(zhuǎn)量是h，兩平行板間的距離為d，電勢差為U2，板長為L為了提高示波管的靈敏度(每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量h/U2)，可采用的方法是()
A．增大兩板間的電勢差以
B．盡可能使板長￡短些
C．盡可能使板間距離d小一些
D．使加速電壓以升高一些
2如圖所示，用細線拴著一帶負電的小球在方向豎直向下的勻強電場中，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且電場力大于重力，則下列說法正確的是()
A．當小球運動到最高點A時，細線張力一定最大
B．當小球運動到最低點B時，細線張力一定最大
C．當小球運動到最低點B時，小球的線速度一定最大
D．當小球運動到最低點B時，小球的電勢能一定最大
3.如圖所示，A、B是一對平行的金屬板，在兩板間加上一周期為T的交變電壓u，A板的電勢φA=0，B板的電勢φB隨時間的變化規(guī)律如圖所示?，F(xiàn)有一電子從A板上的小孔進入兩板間的電場區(qū)內(nèi)，設電子的初速度和重力的影響可忽略．則()
A．若電子是在t=O時刻進入的，它將一直向B板運動
B.若電子是在t=1/8T時刻進入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上
c.若電子是在3/8T時刻進入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上
D．若電子是在t=1/2時刻進入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動

4．如圖所示，平行板電容器兩極板間有場強為E的勻強電場，且?guī)д姷臉O板接地，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子(不計重力)從x軸上坐標為x。處由靜止釋放．
(1)求該粒子在x0處的電勢能EP．
(2)試從牛頓第二定律出發(fā)，證明該帶電粒子在極板問運動過程中，其動能與電勢能之和保持不變．