带电粒子在电场中的运动导学案.docVIP

《带电粒子在电场中的运动》导学案 江苏省宿迁中学 王建国 【学习目标】 1.掌握带电粒子在匀强电场中的加速问题的处理方法； 2.掌握带电粒子在匀强电场中的偏转问题的处理方法. 【预习】 带电粒子：如电子、质子、原子核等，一般情况下，重力电场力，重力可忽略不计。 物体做直线运动和曲线运动的条件？ 带电粒子沿电场线方向进入匀强电场后，分析其运动状态？ 带电粒子以初速v0 垂直于电场线方向飞入匀强电场，分析其运动状态？ 【教学过程】 1、带电粒子在匀强电场中的加速： 例1：如图，A、B两足够大的金属板间电压为U，间距为d，一质子带电量为q，质量为m，由静止从A板出发，求质子到达B板时的速度。 练习一如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0 =3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力） 练习二下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，哪种粒子动能最大 （ ）哪种粒子速度最大 （ ） A.质子 B电子C.氘核 D氦核 总结： 2、带电粒子在匀强电场中的偏转： 例2、如图所示板间电压为U，距离为d板长为，一质子质量为，电量为，以初速度v0从O点垂直射入两板间的匀强电场中，求质子射出电场时： 沿垂直板面方向偏移的距离y偏转角度tanα； ⑶位移与初速度夹角tanθ将速度v反向延长交图中虚线与A点，求XOA。 总结： 练习三质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子(质量为4m、电量为2e)以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为 ，侧移之比为 。 以相同的初速度垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为 ，侧移之比为 。 总结：3、带电粒子在电场中先加速后偏转： 例3、如图，加速电压为U1偏转电压为U2偏转极板长为间距为求质量为带电量为的质子经加速电压和偏转电压射出电场后的偏移量y及偏转角度tanα。 练习四如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ） A侧移相同 B偏转角相同 C到达屏上同一点 D到达屏上不同点 练习如图，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中正确的是( ) 　 A.使U1减小为原来的一半 　 B.使U2增大为原来的2倍 　 C.使偏转板的长度增大为原来2倍 　 D.使偏转板的距离减小为原来的一半 总结： 【课堂检测】 1．对公式的适用条件，下列说法中正确的是（ ） 　　A．只适用于匀强电场中，v0＝0的带电粒子被加速 　　B．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向平行的情况 　　C．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向垂直的情况 　　D．适用于任何电场中，v0＝0的带电粒子被加速 2． 如图，P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动．关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是 （ ） 　　A．两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大 　　B．两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大 　　C．与两板间距离无关，仅与加速电压U有关 　　D．以上说法都不正确 3．如图所示，带电量之比为A︰qB=1︰3的带电粒子A、B先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为，则带电粒子的质量之比以及在电场中飞行时间之比分别为（ ） A．1:1，2:3．2:1，3:2 C．1:1，3:4D．4:3，2:1 4．如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场，它们分别落于A、B、C三点，则可判断（ ） A．落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电 B．三个小球在电场中运动时间相等C．三个小球到达正极板时的动能关系是D．三个小球在电场中运动的加速度关系是5．电子垂直射入两带电平行金属板间的匀强电场中，电子通过电场后发生了侧移，则（ ） A．电子射入的速度越大，侧移量越大B．两板间电压越大，侧移量越大 C．两板间距离越大，侧移量越大D．两板越长，侧移量越大 6．若质子和粒子以相同的速度垂直进入同一偏转电场出电场时它们的偏转角的正切之比tgH:tga=_______，若它们从静止开始经同一加速电场加速后，垂直