广东省佛山市顺德区均安中学高中物理《示波器》导学案 新人教版选修31.doc

广东省佛山市顺德区均安中学高二物理人教版选修3-116示波器导学案4. 研究带电粒子在电场中运动的主要规律公式：（1）电场力： （匀强电场）（2）加速度： （牛顿第二定律）（3）电场力做的功： （4）动能定理： 【知识探究】一. 电场中的运动与重力场的运动的对比：1.初速度为0 的运动：（如图1所示）加速度：a= 与 运动类似2.初速度不为0，且与电场力在同一直线上（如图2所示）加速度：a= 图1 图2 与 运动类似3.初速度不为v00，且与电场力不在同一直线上（如图3所示）加速度：a= 与 运动类似水平方向： 竖直方向： 图3二带电粒子的加速运动例：如图所示，两极板间的电压为u, 有一带正电 q，质量为 m 的带电粒子从正极板由静止开始向负极板运动, 问粒子到达负极板的速度多大?讨论 如果两板的形状改变了,电场变成了非匀强电场。若两板间的电压仍为u，上面的推导是否成立？练：（单项）如图所示，在p板附近有一电子由静止开始向q板运动，则关于电子到达q板时的速度，下列说法正确的是()a两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速率就越大b两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大c与两板间距离无关，仅与加速电压有关d以上说法均不正确三带电粒子的偏转运动例：如图 , 已知 l、d、m、q、u、v0 , 求粒子穿出电场时，在竖直方向上的位移和偏转的角度。此时不计带电粒子的重力。 （提示：分析带电粒子的受力情况和运动情况）水平方向： 运动 竖直方向： 运动（1）粒子在电场中运动的时间 （2）粒子的加速度 （3）粒子在竖直方向的运动为 粒子在竖直方向的位移为 粒子在竖直方向的速度为 （4）粒子在水平方向的运动为 粒子在水平方向的速度为 （5）合速度与水平方向的夹角tan= 练：如图169所示，偏转电场极板长l1.6 cm，两板间的距离d0.50 cm，极板的右端距离屏s3.2 cm.有一质量m1.61010 kg的带电粒子，以20 m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场已知板间的电压u8.0103 v，液滴打在屏上与原入射方向的偏转距离z2.0 mm，如果不计粒子的重力，则：(1)液滴的带电荷量大小是多少？(2)要使液滴打到屏上的偏转距离扩大，请你分析提出一种可行的方法 四带电粒子加速和偏转一体问题例：离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的负离子，从静止经加速电压u1 加速后，获得初速度，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压u2作用后，以速度v离开电场，已知平行板长为，两板间距离为d，求：1）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、速度 v 的大小；2）离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值。解题小结： 五示波器的结构介绍荧光屏显示电子的位置电子枪产生很细的电子束偏转电极控制电子在竖直或水平方向的运动【随堂练习】1.（双项） 让质子、氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入同一匀强电场，要使它们最后的偏转角相同，这些粒子必须是： a.具有相同的初速度 b.具有相同的初动能 c.具有相同的质量 d.经同一电场由静止加速2.（单项）关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是()a一定是匀变速运动b不可能做匀减速运动c一定做曲线运动d可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动3（单项）粒子(电荷数2，质量数4)、质子(电荷数、质量数均为1)、氘核(电荷数1，质量数2)三种带电粒子以相同的初动能垂直射入同一匀强电场，三者从电场中出来时的偏转量分别为x、y、z，下列三者的关系中，正确的是()axzy bxzycyzx dyzx4.如图所示，电荷量为-e，质量为m的电子从a点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v0，当它通过电场中b点时，速度与场强方向成150角，不计电子的重力，求a、b两点间的电势差5一质量为4.01015kg、电荷量为2.0109c的带正电质点，以4.0104 m/s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域