2019-2020学年高中物理 第1章 静电场 第9节 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版选修3-1

9带电粒子在电场中的运动,同学们，上一节我们学习了电容器有关规律，首先请大家回顾一下有关知识，然后回答下面的几个问题：1(2017七里河校级期中)下列关于电容器的说法中，正确的是()a电容越大的电容器，带电荷量也一定越多b电容器不带电时，其电容为零c电容器两极板的距离越小，电容越大d电容器的电容与它两极板间的电压成正比,课前自主学习,【答案】c,2(2018宿迁一模)如图所示，平行板电容器两极板m、n间距为d，两极板分别与电压为u的恒定电源两极相连，则下列能使电容器的电容减小的措施是()a减小db增大uc将m板向左平移d在板间插入介质,【答案】c,一、带电粒子的加速1基本粒子的受力特点：对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用，但万有引力(重力)一般_静电力，可以_2加速(1)运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到静电力与运动方向_，做匀加(减)速_运动,远远小于,忽略不计,在同一直线上,直线,(2)用功能观点分析：(语言叙述动能定理),粒子动能的变化量等于静电力做的功,为零,不为零,任何,二、带电粒子的偏转(限于匀强电场)1带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到_的静电力作用而做_运动(轨迹为抛物线)2偏转运动的分析处理方法(类似平抛运动分析方法)(1)沿初速度方向以速度v0做_直线运动(2)沿电场力方向做初速度为零的_运动,恒定的与初速度方向垂直,匀变速曲线,匀速,匀加速直线,三、示波管的原理1构造示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由_(发射电子的灯丝、加速电极组成)、_(由一对x偏转电极板和一对y偏转电极板组成)和_组成，如图所示,电子枪,偏转电极,荧光屏,2原理(1)扫描电压：xx偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯齿形电压(2)灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如果在y偏转极板上加一个_，在x偏转极板上加一_，在荧光屏上就会出现按y偏转电压规律变化的可视图象,信号电压,扫描电压,在电子技术中，有时需要研究信号源的电压、电流等是如何变化的，若能测得这些物理量随时间变化的波形图，信号源的情况就会一目了然，使用示波器可以实现这一点你熟悉示波管的工作原理吗？【答案】略,1带电粒子的分类(1)基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明或明显暗示以外，一般都不考虑重力(但不能忽略质量)(2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等除有说明或暗示外，一般都不能忽略重力,课堂优化整合,带电粒子在电场中的加速,2带电粒子的加速带电粒子在电场中的运动：该问题的研究方法与质点动力学相同，同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能关系等力学规律解该类问题时，主要有以下两种基本思路：(1)力和运动的关系牛顿第二定律：根据带电粒子所受的电场力，用牛顿第二定律确定加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等这种方法通常适用于粒子在恒力作用下做匀变速直线运动的情况,(2)功和能的关系动能定理等：根据电场力对带电粒子所做的功引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理等研究全过程中能量的转化，研究带电粒子的速度变化、经过的位移等这种方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场,例1,a32b21c52d31,答案：a,1(2019博山名校月考)如图所示，匀强电场方向竖直向下，在此电场中有a、b两个带电微粒(不计微粒间的相互作用)，分别竖直向上、竖直向下做匀速运动，则下列说法中不正确的是()a两带电微粒带同种电荷b带电微粒a重力势能增加，电势能减小c带电微粒b电势能增加，机械能减小d两微粒所受的电场力等大、反向,【答案】d【解析】两电荷受重力和电场力处于平衡状态，知电场力方向均向上，则两电荷均带负电，故a正确；对于a电荷，电场力做正功，电势能减小，高度上升，重力势能增加，故b正确；对于b电荷，电场力做负功，电势能增大，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故c正确；虽然是匀强电场，但由于两个微粒质量与电荷量不知，所以它们的电场力大小不一定相等，但方向相同，故d不正确本题选不正确的，故选d.,带电粒子在电场中的偏转,(2017涞水校级月考)如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场e1，之后进入电场竖直向下的匀强电场e2发生偏转，最后打在屏上整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么(),例2,a偏转电场e2对三种粒子做功一样多b三种粒子打到屏上时的速度一样大c三种粒子运动到屏上所用时间相同d三种粒子一定打到屏上的同一位置,答案：ad,2(多选)(2019安阳二模)如图所示，偏转电场的极板水平放置，偏转电场右边的挡板竖直放置，氕、氘、氚三粒子同时从同一位置沿水平方向进入偏转电场，最终均打在右边的竖直挡板上不计氕、氘、氚的重力，不考虑三者之间的相互影响，则下列说法正确的是(三种粒子带电量相同，且m氚3m氕，m氘2m氕)(),1示波管构造示波器的核心部件是示波管，示波管的原理图如图所示，也可将示波管的结构大致分为三部分：电子枪、偏转电极和荧光屏,示波器原理,2示波管的工作原理(1)偏转电极不加电压从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑(2)在xx(或yy)加电压若所加电压稳定，则电子被加速，偏转后射到xx(或yy)所在直线上某一点，形成一个亮斑(不在中心)，如图所示,(3)示波管实际工作时，竖直偏转板和水平偏转板都加上电压，一般地，加在竖直偏转板上的电压是要研究的信号电压，加在水平偏转板上的电压是扫描电压，若两者周期相同，在荧光屏上就会显示出信号电压随时间变化的波形图,如图所示为真空示波管的示意图，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，然后进入由两块平行金属板m、n形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的p点已知m、n两板间的电压为u2，两板间的距离为d，板长为l1，板右端到荧光屏的距离为l2，电子质