江苏版高二物理选修3-1《带电粒子在电场中的运动》导学案.pdf

1.9 带电粒子在电场中的运动 一、带电粒子的加速 1．带电粒子：对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力 ( 重 力) 的作用，但一般来说 ________ 静电力，可以忽略． 2．带电粒子被加速：在匀强电场 E 中，被加速的粒子电荷量为 q，质量为 m，从静止开始加 1 速的距离为 d ，加速后的速度为 v ，这些物理量间的关系满足 ________ ：qEd＝ mv2.在非匀 2 强电场中，若粒子运动的初末位置的电势差为 U，动能定理表达为： ________. 一般情况下 2qU 带电粒子被加速后的速 度可表示成： v ＝ . m 二、带电粒子的偏转 带电粒子的电荷量为 q，质量为 m，以初速度 v0 垂直电场线射入两极板间的匀强电场． 板长 为 l 、板间距为 d ，两极板间的电势差为 U. 1．粒子在 v0 的方向上做 ________ 直线运动 ，穿越两极板的时间为： ________. qU 2．粒子在垂直于 v0 的方向上做初速度 __________ 的________ 速直线运动： 加速度为：a ＝ . dm 粒子离开电场时在电场方向上偏离原射入方向的距离称为 ________ 距离，用 y 表示， 离开电 场时速度方向跟射入时的初速度方向的夹角称为 __________ ，用 θ表示． 1 v ⊥ 偏移距离为： y ＝ at2 ＝__________ ，偏转角： tan θ＝ ＝__________. 2 v0 三、示波管的原理 1．示波管的构造：示波管是一个真空电子管，主要由三部分组成，分别是： ____________ 、 两对 __________ 和 ____________ ． 2．示波管的基本原理：电子在加速电场中被 ________ ，在偏转电场中被 ________ ． 一、带电粒子的加速 [ 问题情境 ] 带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控制粒子，使它加速或 偏转．直线加速器就是在真空金属管中加上高频交变电场使带电粒子获得高能的装置， 如图 所示，它能帮助人们更深入地认识微观世界．你知道它的加速原理吗？ 1．带电粒子在电场中受哪些力作用？重力可以忽略吗？ 2．带电粒子进入电场后一定沿直线加速吗？沿直线加速 ( 或减速 ) 需要什么条件？ 3．有哪些方法可以处理带电粒子的加速问题？ [ 要点提炼 ] 1．带电粒子：质量很小的带电体，如电子、质子、 α粒子、离子等，处理问题时它们的重 力通常忽略不计 ( 因重力远小于电场力 ) 2．带电微粒：质量较大的带