第六章-带电粒子在电场中的运动导学案.ppt

带电粒子在电场中的运动山东省东明一中物理组杨立斌导学目标1.能利用动能定理、能量守恒分析解决带电粒子的加速与偏转问题.2.能利用分解运动的方法处理带电粒子的类平抛运动．思考：带点粒子在电场中的运动是否考虑重力？【基础导析】图1如图1所示，在A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达B板时的速率，下列说法正确的是()A.两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大B.两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大C.与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关D.以上解释都不正确C一、带电粒子在电场中的加速运动对带电粒子进行受力分析时应注意是否考虑重力要依据情况而定．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，一般不考虑重力(但不能忽略质量)．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，一般都不能忽略重力．突破考点【例1】如图4所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)水平向右电场的电场强度；(2)若将电场强度减小为原来的1/2，物块的加速度是多大；(3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能．图4EqFNmg带电粒子在电场中的直线运动1．基本思路（1）先分析受力情况（2）分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速；直线还是曲线)（3）选用恰当的规律解题．2.解决这类问题的基本方法是:(1)采用运动和力的观点：牛顿第二定律和运动学知识求解.(2)用能量转化的观点：动能定理和功能关系求解．基础再现·深度思考⑵在非匀强电场中：若v0＝0则：此公式适用于一切电场基础再现·深度思考⑴在匀强电场中：若v0＝0则：【基础导析】（北京高考)两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心．已知质子电荷量为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求(1)极板间的电场强度E；(2)α粒子在极板间运动的加速度a；(3)α粒子的初速度v0.二.带电粒子在电场中的偏转突破考点带电粒子在电场中的偏转基础再现·深度思考⑴模型建立：①受力特点：只受一个电场力(恒力)，且与初速度方向垂直．⑵受力和运动状态分析：②运动状态分析：类平抛运动【知识梳理】应用运动的合成和分解的知识．⑶处理方法：①粒子穿越电场的时间t②粒子离开电场时的速率vt沿电场方向：基础再现·深度思考③侧移距离y：④速度偏角θ：⑷提醒：②平抛运动的推论在此运动中都适用，如：粒子从两板中间射入时就象是从两板间的中点沿直线射出的。①带同种电荷的不同带电粒子在同一电场(U1)中加速后，射入同一偏转电场(U2)时，若能射出电场，则射出方向一致，和该粒子本身的质量和电荷量都无关．基础再现·深度思考【例2】如图7所示，一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小，可忽略不计)电压为U1的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入．A、B板长为L，相距为d，电压为U2.则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是()【思维突破】1．本题是典型的带电粒子加速再偏转的题目，处理此类题目需要综合运用动能定理、运动的合成与分解、牛顿运动定律、运动学公式等．2．粒子恰能飞出极板和粒子恰不能飞出极板，对应着同一临界状态，分析时根据题意找出临界状态，由临界状态来确定极值，这是求解极值问题的常用方法．C课堂探究·突破考点命题研究试题分析本部分内容是高考必考内容之一．大部分省市、全国试卷在这里以选择题的形式命题，难度以中、低档为主；部分省市以计算题形式出题，难度中档偏上，分值较多．命题特征大部分试题以静电场为背景，围绕电场线的分布及特点、场强分布、电势变化、电场力F、电势能Ep、电场力做功，结合动能定理、能量守恒定律、共点力的平衡、牛顿第二定律、平抛运动等规律，要求考生进行分析、推理、计算与判断．考生要具备坚实、牢固的基础知识，较强的综合分析能力、计算能力，才能得到理想的成绩．命题研究分组训练