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物理选修3-1 第1章 静电场 1.9带电粒子在电场中的运动 制作人： 审核人：高一备课组 使用日期： 【学习目标】 1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题． 2、知道示波管的构造和基本原理。 【重点难点】 运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题[来源:Z_xx_k.Com] 2、动能定理的表达式是 3、（1）平抛运动的特点：初速度沿 方向，受 力作用，受力方向与速度方向 ，运动轨迹为抛物线。 （2）处理平抛运动的方法：分解为水平方向的 ，竖直方向的 （3）运动规律：经过时间， 速度关系：VX= Vy= V合= 速度偏转角正切值tanθ= 位移关系：x= y= 【学习过程】 α粒子、正负离子等，除有说明或明确的暗示以外，在电场中运动时均不考虑重力。（但并不忽略质量） 2、对于宏观带电体，如液滴、小球、尘埃等，除有说明或明确的暗示以外，必须考虑重力。 二、带电粒子的加速 例1 图为两个带小孔的平行金属板，板间电压为U，一带电粒子质量为m、电荷量为－q，从左孔以初速度V0进入板间电场，最终从右孔射出。不计粒子重力。求：粒子从右孔射出时的速度V ？ （1）由动力学知识求解（先求加速度，再根据运动学公式求V） （2）由功能关系求解。（动能定理） （3）比较两种解法有什么不同？ 思考：若粒子初速度为零，则从左孔进入，到右孔的速度是多少？ 尝试应用1：[来源:学科网] 1、如上图，氢核（）、氘核（）、氚核（）分别由左孔由静止释放，后由右孔射出，则： ⑴ 射出时的动能之比为________________ ⑵ 射出时的速度之比为________________ 三、带电粒子的偏转 如果带电粒子垂直电场方向进入匀强电场，受力有什么特点？会做什么运动呢？（不计重力） 例2 如图，平行板间电压为U，板间距离为d，板长为L1。一带电粒子质量为m，电荷量为q，以初速度v0垂直于场强方向射入电场中，离开电场中沿直线打在光屏上。光屏到平行板近端的距离为L2。不计粒子重力。求 （1）粒子在电场中运动的时间。 （2）图中的偏转距离y 。 （3）速度的偏转角θ 的正切值。[来源:学科网ZXXK] （4）光屏上对应偏距y′（选做）。 [来源:学.科.网] 尝试应用2： 2、如上图，两质子分别以速度 v 和 2v 垂直场强方向射入同一匀强电场中，则两质子 ⑴ 在电场中运动时间之比为_______ ⑵ 离开电场时沿场强方向偏移的距离之比为________ 物理选修3-1 第1章 静电场 1.9带电粒子在电场中的运动 制作人：刘海龙 高海云 审核人：高一备课组 适用范围：全体学生 使用日期： 【训练测试】 1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是(　　) A．匀速直线运动　　　　　B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 2．如图所示，在场强为E，方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相距为L，外力F将质量为m，带电量为－q的微粒，从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下面说法中正确的是(　　) A．外力的方向水平 B．外力的方向竖直向上 C．外力的大小等于qE＋mg D．外力的大小等于 3．平行板间加如图(a)所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．如图(b)中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是(　　)4．(2009·济南模拟)如图所示，质子(H)和α粒子(He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为(　　)A．11 B．12 C．21 D．14 5．如图所示，一电荷量为＋q，质量为m的带电粒子以初速度为v0，方向与极板平行射入一对平行金属板之间．已知两极板的长度l，相距为d，极板间的电压为U，试回答下列问题．(粒子只受电场力作用且上极板带正电)(1)粒子在电场中所受的电场力的大小为________，方向__________，加速度大小为__________，方向________． (2)粒子在x方向上做________运动，在电场中的运动时间为________． (3)粒子在y方向上做________运动，离开电场时，在y方向上偏离的距离为________