9带电粒子电场中的运动-副本.doc

152010高效课堂 高一物理导学案 选修3-1 第一章 静电场 编号：38第9节、带电粒子在电场中的运动 主备人:郁卫审核人:施海荣学习目标1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题2、知道示波管的构造和基本原理教学重点带电粒子在匀强电场中的运动规律教学难点运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题二、自主学习（一）带电粒子的重力问题1、“基本粒子”：如 、 、 、 等，除有特别说明或明确暗示以外，一般都不考虑重力（但不忽略质量）2、 带电微粒，如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有特别说明或有明确暗示以外，一般都不能忽略重力；3、 根据力与运动的关系，隐含条件分析重力是否考虑（二）带电粒子在电场中的运动1、 带电粒子在电场中加速(1)动力学分析：带电粒子沿与电场线平行方向进入电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做加(减)速直线运动，如果是匀强电场，则做匀加(减)速运动(2)功能关系分析：粒子只受电场力作用，(初速度为零)； 此式适用于一切电场2、 带电粒子在电场中的偏转(1)动力学分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中，受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动 (类平抛运动)(2)运动的分析方法(看成类平抛运动)：沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动（三）示波器：示波器的核心部件是_，示波管由电子枪、_和荧光屏组成，管内抽成真空例1如图l86所示，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 ( )图186A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延长图185例2、如图185所示，离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的离子，从静止经加速电压U1加速后，获得速度，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，以速度离开电场，已知平行板长为，两板间距离为d，求： 的大小；离子在偏转电场中运动时间；离子在偏转电场中受到的电场力的大小F；离子在偏转电场中的加速度；离子在离开偏转电场时的横向速度；离子在离开偏转电场时的速度的大小；离子在离开偏转电场时的横向偏移量y；离子离开偏转电场时的偏转角的正切值tg例3、两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图183所示，OAh，此电子具有的初动能是 ( )A BedUh C D图184例4一束质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图184所示如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为 (粒子的重力忽略不计) 编号：38 第9节、带电粒子在电场中的运动1、下列的带电粒子从静止开始经同一电压为产U电场加速后，速度最大的是( ) A、质子 B、氘核 C、粒子 D、钠离子2、电子以初速度V0沿垂直于场强方向进入两平行板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍能使电子穿过电场，则电子穿越平行板间的电场所需时间( ) A、随电压的增大而减小 B、随电压的增大而增大C、与电压的增大无关 D、不能确定是否与电压有关3、如图是一个示波管工作的部分原理图，电子经加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏移量h，两平行板间距为d，电压为U，板长为L长，每单位电压引起的偏移量(h/U)叫做示波管的灵敏度。为了提高灵敏度，可采用的办法是( ) A、增加两板间的电势差U B、尽可能缩短板长LC、尽可能缩小板距d 图1873如图187所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的 ( )A2倍 B4倍 C0.5倍 D0.25倍图1884电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图188所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的2倍，电子的入射方向及位臀不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的（）A B C D25、如图所示，一带电粒子沿与电场线垂直的方向从电场中央进入两平行金属板间的匀强电场，已知粒子的带电量为q，两板间的电势差为U，则粒子运动过程中（ ）A、若粒子从电场中射出，则粒子动能增加了qUB、若粒子从电场中射出，则电场力一定对粒子做了qU/2的功C、若粒子打在极板上，则电场力一定对粒子做了qU/2的功D、若粒子打在极板上，则粒子的动能一定增加了qU6、一静止电子开始经电压为U1的加速电场加速后，又垂直于电场线进入电压为U2的两平行金属板间的偏转电场，射出偏转电场时沿电场线方向偏移量为y，要使y增大，则应：（ ）A、U1、U2都增大 B、U1、U2都减小 C、U1减小、U2增大 D、U1增大、U2减小图1897真空中有一束电子流，以速度v、沿着跟电场强度方向垂直自O点进入匀强电场，如图189所示，若以O为坐标原点，x轴垂直于电场方向，y轴平行于电场方向，在x轴上取OAABBC，分别自A、B、C点作与y轴平行的线跟电子流的径迹交于M、N、P三点，那么：(1)电子流经M，N、P三点时，沿x轴方向的分速度之比为 (2)沿y轴的分速度之比为 (3)电子流每经过相等时间的动能增量之比为 AB8如图所示，质量m5.010-8千克的带电粒子，以初速Vo=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央，水平飞入电场，已知金属板长0.1m，板间距离d210-2m，当UAB=1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场，若两极板间的电势差可调，要使粒子能从两板间飞出，UAB的变化范围是多少?(g取10ms2)9如图所示，在E=103Vm的水平向左的匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道所在的竖直平面与电场线平行，其半径R=40cm，一带正电q=10-4的小滑块质量为m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2，求:(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑动应在水平轨道上离N点多远处释放?(2)这样释放的滑块通过圆轨道最左边P点时对轨道的压力多大?10如图所示，一匀强电场，场强方向是水平的，一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成角的直线运动。求小球运动到最高点时的位移和电势能与在O点的电势能之差。U1L1L2PMNOKA11如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线kO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、