同步导 学方案课后强 化演练第 2课时 示波管的原理 带电体在电场中的运动示波管1示波管的构造示波器是可以用来观观察电电信号随时间变时间变 化情况的一种电电子仪仪器，其核心部分是示波管，它由电电子枪枪、偏转电转电 极和荧荧光屏组组成(如图图所示)，管内抽成真空教 材 要 点 解 读对应对应 学生用书书P36各部分作用为为：(1)电电子枪枪：发发射并加速电电子；(2)竖竖直偏转电转电 极：使电电子束竖竖直偏转转(加信号电压电压 )；(3)水平偏转电转电 极：使电电子束水平偏转转(加扫扫描电压电压 )；(4)荧荧光屏：显显示图图象2示波管的管理示波器的基本原理是带电带电 粒子在电场电场 力作用下的加速和偏转转(1)偏转电转电 极不加电压电压 ：从电电子枪枪射出的电电子将沿直线线运动动，射到荧荧光屏的中心点形成一个亮斑带电带电 体在复合场场中的运动动1当带电带电 物体的重力不能忽略时时，带电带电 物体就处处在电电场场、重力场场的复合场场中，处处理相关问题时问题时 要注意电场电场力和重力的影响2相关问题问题 及处处理方法(1)带电带电 小球(液滴、尘尘埃、微粒)在电场电场 中处处于平衡状态态(静止或匀速直线线运动动状态态)，必满满足F电电mg0. (2)带电带电 物体沿某一方向做匀加速直线线运动动，可通过过分析其受力，画出受力图图，将力分解，由牛顿顿定律列出方程，结结合运动动学公式进进行有关解答 (3)若带电带电 物体的初速度方向与合加速度方向不同，则则做匀变变速曲线线运动动，可采用将运动动分解，运用牛顿顿定律和运动动学公式分别别列方程求解；也可根据动动能定理、能量守恒定律列方程求解，后者更简简捷一些(4)用细绳细绳 拴一带电带电 小球在竖竖直方向的匀强电场电场 中给给其一初速度，当mgF电电0时时，小球做匀速圆圆周运动动，绳绳子拉力充当向心力，可由圆圆周运动动知识识分析解答3整体运用功能关系法首先对带电对带电 体受力分析，再分析运动动形式，然后根据具体情况选选用公式计计算(1)若选选用动动能定理，则则要分清有多少个力做功，是恒力功还还是变变力功，同时时要明确初、末状态态及运动过动过 程中动动能的增量(2)若选选用能量守恒定律，则则要分清带电带电 体在运动动中共有多少种能量参与转转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的，表达式有几种初状态态和末状态态的能量相等，即E初E末增加能量的总总和等于减少能量的总总和，即E增E减 这这种方法不仅仅适用于匀变变速运动动，对对非匀变变速运动动(非匀强电场电场 中)也同样样适用.用力和运动观动观 点分析带电带电 体在电场电场中的运动问题动问题真空中有一均匀电场电场 ，方向沿x轴轴正方向，若质质量为为m、电电荷量为为q的一带电带电 粒子从O点以初速度v0沿y轴轴正方向进进入电场电场 ，经经t时间时间 到达A点，此时时速度大小也为为v0，方向沿x轴轴正方向，如图图所示求：解 题 方 法 指 导对应对应 学生用书书P36(1)从O点到A点的时间时间 t；(2)该该匀强电场电场 的电场电场 强度E及OA连线连线 与x轴轴的夹夹角；(3)若设设O点为为零势势点，则则A点电势为电势为 多大 【方法总结总结 】分析带电带电 体在电场电场 中运动问题动问题 的几个关键环节键环节(1)做好受力分析根据题设题设 条件判断重力是否可以忽略(2)做好运动动分析要明确带电带电 体的运动过动过 程、运动动性质质及运动轨动轨 迹等(3)应应用运动动和力的关系，根据牛顿顿第二定律结结合运动动学公式求解如图图所示，在真空室中有两个水平的金属板，板间间的距离为为h.有一质质量为为m的小油滴，带带电电荷量为为q，自上极板的下表面处处由静止开始自由下落，当它运动动到两极板间间距离的中点时时，给给两极板加电压电压U，使电电荷受到向上的力当电压电压 等于多大时时，才能使小油滴在刚刚好接近下极板时时，开始向上运动动？用功和能观观点分析带电带电 体在电场电场 中的运动问题动问题(1)a点的场场强；(2)取O点电势为电势为 零，a点电势电势 a为为多大？电电荷q具有的电势电势 能为为多大？【方法总结总结 】带电带电 的物体在电场电场 中具有一定的电势电势 能，同时还时还 可能具有动动能和重力势势能等机械能，用能量观观点处处理问题问题 是一种简简捷的方法，处处理有关能量的问题问题 要注意以下几点：(1)只要外力做功不为为零，物体的动动能就要改变变(动动能定理)(2)重力只要做功，物体的重力势势能就要改变变，且重力的功等于重力势势能的减少量，WGEp1Ep2.如果只有重力做功，物体动动能和重力势势能之和不变变(机械能守恒)(3)静电电力只要做功，物体的电势电势 能就要改变变，且静电电力的功等于电势电势 能的减少量，W电电Ep1Ep2.如果只有静 电电力做功，物体的动动能和电势电势 能之间间相互转转化，总总量不变变(类类似机械能守恒)(4)如果除了重力和静电电力之外，无其他力做功，则则物体的动动能、重力势势能和电势电势 能三者之和不变变一带电带电 油滴在匀强电场电场 E中的运动轨动轨 迹如图图中虚线线所示，电场电场 方向竖竖直向下若不计计空气阻力，则则此带电带电 油滴从a运动动到b的过过程中，能量变变化情况为为( )A动动能减小B电势电势 能增大C动动能和电势电势 能之和减小D重力势势能和电势电势 能之和增大 解析：由带电带电 油滴在匀强电场电场 E中的运动轨动轨 迹可知，油滴受到的电场电场 力是竖竖直向上的，且电场电场 力大于重力带带电电油滴从a运动动到b的过过程中，电场电场 力做正功，所以电势电势能减小，可知B错错重力做负负功，所以重力势势能增大电场电场 力大于重力，则电场则电场 力做的正功大于重力做的负负功，所以带电带电 油滴从a运动动到b的过过程中，合力做正功，由动动能定理可知带电带电 粒子动动能增大，所以A错错由能量的转转化与守恒可知，带电带电 油滴从a运动动到b的过过程中，动动能、电势电势 能和重力势势能间间相互转转化，但动动能、电电势势能和重力势势能之和不变变，所以由动动能增大，可知重力势势能和电势电势 能之和减小，D错错；由重力势势能增大，可知动动能和电势电势 能之和减小，C正确故选选C.答案：C带电带电 体在电场电场 中的圆圆周运动动(2012郑郑州质检质检 )一带电带电 量为为Q的点电电荷固定在真空中，形成的电场电场 如图图所示现现有一质质量为为m的带带电电微粒，在此点电电荷附近做匀速圆圆周运动动，周期为为T.微粒的重力不能忽略，求：(1)微粒所带电带电 荷的种类类；(2)点电电荷Q与微粒运动轨动轨 迹所在平面的距离【解析】 (1)微粒带负电带负电 (2)微粒做圆圆周运动动的轨轨迹在水平面内，并且轨轨迹的圆圆心O在点电电荷的正下方设圆设圆 心O离点电电荷的距离为为H，轨轨迹半径为为R，微粒受力分析图图如图图所示【方法总结总结 】解决此类问题类问题 与力学中研究物体做圆圆周运动动相似，只不过过多了一个电场电场 力，应应注意分析带电带电 体是做匀速圆圆周运动还动还 是做变变速圆圆周运动动，还还要注意圆圆周运动动中的临临界问题问题 如图图所示，用细线细线 拴一带负带负电电的小球，小球处处在竖竖直向下的匀强电场电场 中，使小球在竖竖直平面内做圆圆周运动动，则则( )A小球不可能做匀速圆圆周运动动B小球运动动到最高点时时，绳绳的张张力一定最小C小球运动动到最低点时时，小球的线线速度一定最大D小球运动动到最低点时时，电势电势 能一定最大解析：若小球受到的电场电场 力与重力相等时时，小球可做匀速圆圆周运动动；若电场电场 力小于重力，则则小球速度最小的位置在最高点；若电场电场 力大于重力，则则小球速度最小的位置在最低点小球运动动到最低点时时，电场电场 力做负负功最多，故其电势电势 能最大答案：D默 读 联 想 记 忆对应对应 学生用书书P381.(2013银银川高二检测检测 )示波管是示波器的核心部件，它由电电子枪枪、偏转电转电 极和荧荧光屏组组成，如图图所示如果在荧荧光屏上P点出现现亮斑，那么示波管中的( )课 堂 巩 固 训 练对应对应 学生用书书P38A极板X应带应带 正电电 B极板X应带应带 正电电C极板Y应带应带 正电电 D极板Y应带应带 正电电解析：由题题意可知，在XX方向上向X方向偏转转，X带带正电电，A对对B错错；在YY方向上向Y方向偏转转，Y带带正电电，C对对D错错答案：AC2.(2013九江市一中模块验块验 收)一个带带正电电的油滴从右图图所示的匀强电场电场 上方A点自由下落，油滴落入匀强电场电场后，能较较准确地描述油滴运动轨动轨 迹的是下图图中的( )解析：电场电场 力与重力的合力向右下方，而油滴进进入电场电场时时初速度沿竖竖直方向向下，与合力的方向存在一定夹夹角，做曲线线运动动，故B正确答案：B3如图图所示，在粗糙水平面上固定一点电电荷Q，在M点无初速度释释放一带带有恒定电电荷量的小物块块，小物块块在点电电荷Q的电场电场 中运动动到N点静止，则则从M点运动动到N点过过程中( )A小物块块所受电场电场 力逐渐渐减小B小物块块具有的电势电势 能逐渐渐减小CM点的电势电势 一定高于N点的电势电势D小物块电势块电势 能变变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功解析：从题题目所提供的信息可知，小物块块与点电电荷Q带带同种电电荷，小物块远块远 离Q时时，小物块块所在处处的电场电场 强度变变小，所受电场电场 力变变小，小物块块从M到N，电场电场 力做正功，电势电势 能减小，因不知固定点电电荷的带电带电 性质质，故不能判定M、N两点电势电势 高低据功能关系和题题目条件，电场电场 力做的功即电势电势 能的变变化量，大小一定等于克服摩擦力做的功，故选选A、B、D.答案：ABD4如图图所示，在水平的匀强电场电场 中，一条不可伸长长的长为长为 l的不导电细线导电细线 ，其一端连连着一个质质量为为m的带电带电小球，另一端固定于O点，把小球拉起直至细线细线 与场场强方向平行，然后无初速度释释放，已知小球摆摆到最低点B时时的速度大小为为v，摆摆到最低点的另一侧侧C时时速度为为零，细线细线 与竖竖直方向最大夹夹角为为(90)，求：(1)从释释放点到最低点的过过程中，静电电力对对小球所做的功；(2)从释释放点到另一侧侧最高点的过过程中，静电电力对对小球所做的功 答案：见见解析