（鲁京津琼）2020版高考物理总复习 第七章 静电场 从教材走向高考课件

【教材原题】解析设偏转电压为U，带电粒子的电荷量为q，质量为m，垂直进入偏转电场的速度为v0，偏转电场两极板间距离为d，极板长为l，则粒子在偏转电场中的加速度a＝qUdm，在偏转电场中运动的时间为t＝lv0，粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度vy＝at＝qUldmv0，粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切值tanθ＝vyv0＝qUldmv20。(1)若电子与氢核的初速度相同，则tanθetanθH＝mHme。(2)若电子与氢核的初动能相同，则tanθetanθH＝1。答案见解析参考答案答案(1)10m/s(2)与负极相连，200V【拓展提升1】解析(1)开关S闭合前，由L2＝v0t，d2＝12gt2可解得v0＝L2gd＝10m/s。(2)电容器的上极板应接电源的负极。设所加的电压为U时，微粒恰好从上极板的右边缘射出，则d2＝12a2Lv02，又a2＝qU2d－mgm，解得U2＝200V答案见解析【拓展提升2】解析(1)小球平抛运动过程水平方向做匀速直线运动，vx＝v0＝4m/s，竖直方向做匀加速直线运动，h＝12gt21，vy＝gt1＝2m/s，解得vB＝v2x＋v2y＝25m/s，方向满足tanθ＝vyvx＝12(θ为速度方向与水平方向的夹角)。(2)小球进入电场后，沿直线运动到C点，所以重力与电场力的合力沿该直线方向，tanθ＝mgqE＝12，解得E＝2mgq＝5×103N/C，方向水平向右。【拓展提升3】解析(1)设小球M、N在A点水平射出时的初速度大小为v0，则它们进入电场时的水平速度仍然为v0。M、N在电场中运动的时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2。由题给条件和运动学公式得v0－at＝0①s1＝v0t＋12at2②s2＝v0t－12at2③联立①②③式得s1s2＝3④(2)设A点距电场上边界的高度为h，小球下落h时在竖直方向的分速度为vy，由运动学公式v2y＝2gh⑤M进入电场后做直线运动，由几何关系知H＝vyt＋12gt2⑥v0vy＝s1H⑦联立①②⑤⑥⑦式可得h＝13H⑧(3)设电场强度的大小为E，小球M进入电场后做直线运动，则v0vy＝qEmg⑨设M、N离开电场时的动能分别为Ek1、Ek2，由动能定理得Ek1＝12m(v20＋v2y)＋mgH＋qEs1⑩Ek2＝12m(v20＋v2y)＋mgH－qEs2○11由已知条件Ek1＝1.5Ek2○12联立④⑤⑦⑧⑨⑩○11○12式得E＝2mg2q○13答案(1)3∶1(2)13H(3)2mg2q