73带电粒子在电场中的运动公开课导学案.docxVIP

§7.3 考点2 带电粒子在电场中的运动 【考点聚焦】1、（1）《考纲》要求：带电粒子在电场中的加速和偏转 （2）《考试说明》对本部分知识的考查层次：II 理解、综合、应用 【重点和难点】：带电粒子在电场中的偏转 【教学过程】 问题1.一电荷q＝3×10－10 C，从A点由静止释放加速到B点（不计重力），AB间电压U=5v，求B点速度v？ 拓展1.A点速度v0＝1 m/s呢？ 拓展2.A点速度v0＝1 m/s 且从A到B有其它力做功W其它＝3×10－6 J呢？ 带电粒子在电场中的加速问题 1.基本方法是：(1)采用动力学观点：牛顿第二定律和运动学公式 (2)用功能观点分析： 2.对带电粒子进行受力分析时应注意的问题：是否考虑重力要依据情况而定． = 1 \* GB3 ①基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示外，一般 重力(但不能忽略质量)． = 2 \* GB3 ②带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确暗示外，一般都 重力． 强化：　如图所示，板长L＝4 cm的平行板电容器，板间距离d＝3 cm，板与水平线夹角α＝37°，两板所加电压为U＝100 V．有一带负电液滴，带电荷量为q＝3×10－10 C，以v0＝1 m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出．g取10 m/s2，求：液滴飞出时的速度大小． 问题2．一带正电粒子q以v0的速度平行极板从一侧射入另一侧射出， 极板间电压为U，粒子做什么运动？（不计重力。） 若板长为L，板间距离为d，求在板间运动时间t？ 求离开电场时的侧移量： 求离开电场时的偏转角： （处理方法？） 二、带电粒子在电场中的偏转问题 1．研究情况：带电粒子(不计重力)垂直于电场方向进入匀强电场． 2.运动形式： 3.处理方法： ①沿初速度方向做________运动；②沿电场方向做初速度为零的____________运动 4．运动规律：加速度：a= 运动时间（能飞出平行板电容器）：t= 离开电场时的侧移量： 离开电场时的偏转角： 拓展：若带电粒子q先经加速电场U0加速后平行极板射入另一电场，此电场极板间电压为U，射出时的偏转角度和侧移量又怎样呢？ 5．两个结论 (1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度和侧移量总是相同的． (2)粒子经电场偏转后，末速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到电场边缘的距离为eq \f(l,2). 课堂练习： 1．[带电粒子偏转的分析]如图所示为某粒子分析器的简化结构．金属板P、Q相互平行，两板通过直流电源、开关相连，其中Q板接地．一束带电粒子，从a处以一定的初速度平行于金属板P、Q射入两板之间的真空区域，经偏转后打在Q板上如图所示的位置．在其他条件不变的情况下，要使该粒子束能从Q板上b孔射出(不计粒子重力和粒子间的相互影响)，下列操作中可能实现的是(　　) A．保持开关S闭合，适当上移P极板 B．保持开关S闭合，适当左移P极板 C．先断开开关S，再适当上移P极板 D．先断开开关S，再适当左移P极板 2. [带电粒子偏转的分析]如图，带电平行板长为L，极板间距离为d，一电子（质量为m,电荷量为e）从两板中央以v0垂直电场方向射入，飞出电场时侧位移为d/4, 不计重力，求： (1)电子在电场中运动的时间及此时所加的偏转电压； （2）进入电场的初速度和位置都不变，若使电子不能射出电场，偏转电压应满足的条件。 （3）进入电场的初速度和位置都不变，若使电子能射出电场，偏转电压应满足的条件。 练习: 1．[加速、偏转的综合]　(2017·杭州模拟)如图所示为示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为l，电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，设电子质量为me、电荷量为e. (1)求经电场加速后电子速度v的大小； (2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压U2应是多少？电子动能多大？ 2．如图所示，有三个质量相等，分别带正电、带负电和不带电的小球，从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们分别落在A、B、C三点，可以判断(　　) A．落在A点的小球带正电，落在B点的小球不带电 B．三个小球在电场中运动的时间相等 C．三个小球到达极板时的动能关系为EkAEkBEkC D．三个小球在电场中运动时的加速度关系为aAaBaC 3．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