高中物理 第一章 静电场 1_10 带电粒子在电场中的直线运动学案（无答案）新人教版选修3-1.doc

1.10 带电粒子在电场中的直线运动【学习目标】1.了解带电粒子在匀强电场中的运动规律。 2.掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法。【学习过程】学习任务1：带电粒子在电场中运动的分析方法注意： 微观带电粒子如电子、质子、离子、粒子等除有说明或有明确暗示外，处理问题时均不计重力；而带电的液滴、小球等除有说明或有明确暗示外，处理问题时均应考虑重力。还有一些可根据动力学知识判断是否需要考虑重力。途径： （1） 用牛顿运动定律和运动学公式（一般是在匀强电场中）；（2）用动能定理（在非匀强电场中上述方法是最佳选择）。学习任务2： 例题探究例题1： 带电粒子在电场中的加速运动（不计重力） 带电粒子在左极板附近由静止开始运动，到达右极板时的速度？ 1：从力和运动的角度入手 2：从功和能的角度入手思考1：若题中带电粒子由板中央由静止开始运动思考2：若题中带电粒子具有初速度思考3：若题中带电粒子为负电荷且具有初速度例题2： 如图所示水平向右的匀强电场中，一质量为m、电荷量为q的带电粒子由O点以初速度v0开始沿着与水平方向成的图示方向做直线运动思考1：是否需要考虑重力？思考2：带电粒子的电性？思考3：带电粒子的运动性质思考4：电场强度大小=？思考5：带电粒子沿初速度方向运动的最大距离？思考6：带电粒子会回到出发点O点吗？若能求出需要的时间例题3： 如图所示平行板电容器中通过绝缘细线悬挂一个质量为m、电荷量为q的带电小球，当两板之间加上电压U后，绝缘细线与竖直方向成角，小球处于静止状态。此时小球距离右极板为。思考1：如何计算两板间隔的思考2：剪短绝缘细线后小球作何运动？并计算 小球运动的加速度及到达右极板的时间 【课后作业】( )1、一带电粒子在电场中只受静电力作用时，它不可能出现的运动状态是 A匀速直线运动 B匀加速直线运动C匀变速曲线运动 D匀速圆周运动( )2、电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板间电压不变，则A当增大两板间距离时，v也增大 B当减小两板间距离时，v增大C当改变两板间距离时，v不变 D当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大( )3、如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U.一质量为m(不计重力)、电荷量为-q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，此后穿过等势面N的速率应是A B C D( )4、如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回若保持两极板间的电压不变，则A把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N 孔继续下落C把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落( )5、如图甲所示，在两极板a、b之间有一静止的电子，当在a、b之间加上如图乙所示的变化电压时(开始时a板带正电)，电子的运动情况是(不计重力，板间距离足够大)A电子一直向a板运动B电子一直向b板运动C电子在两板间做周期性往返运动D电子先向a板运动，再返回一直向b板运动6、粒子（即为氦原子核）的质量是质子质量的4倍，电荷量是质子电荷量的2倍，它们从静止起，经同一电场加速，求它们获得的速度之比和获得的动能之比。7、如图所示，一个电子(电荷量为-e，质量为m)以速度v0从A点沿着电场线方向射入场强为E的匀强电场中，到达B点时速度恰为零，求在此过程中，（1）电子的电势能的增量；（2）A、B两点的电势差；（3）A、B两点的距离。8、平行板电容器电容为，带电量为，极板长为，板 间距离为，极板与水平面夹角为。现有一质量为的带电液滴由两极板的中央点从静止开始沿与极板平行的直线运动到达点（、两点为电容器的边缘，忽略边缘效应），求：液滴到达点的速度； 运动的时间以及液滴的电荷量。9、如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量为m、带电量为+q的小球在B板下方距离B板为H处，以初速0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？10、相距为，水平正对放置的两块平行金属板，其电容为，开始时两板均不带电，板接地且中央开有小孔，现