解决带电粒子在电场中运动的基本方法

1、个人收集整理仅供参考学习带电粒子在电场中的运动往往和力的平衡、直线运动、平抛运动、圆周运动、图象问题等起考查能很好地考查学生的分析问题、解决问题的综合能力例17如图815所示，长为I的绝缘细线，一端悬于0点，另一端连接一质量为m的带负电小球，置于水平向右的匀强电场中，在0点正下方钉一 W,珈卜球受到的电场力是重叫向右水平拉直后从静止释放，细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子 0在竖 直平面内作圆周运动，求00长度。oV m护B g15【错解】摆球从A落下经B到C的过程中受到重力 G绳子的拉力T和电场力F电三 个力的作用，并且重力和电场力做功，拉力不做功，由动能定理文档来自于网络搜索得* mgl +

2、F1 = mvc3 F 即:摆球到达最低点时，摆线碰到钉子 0后，若要小球刚好绕钉子 0在竖直 平面内做圆周运动，如图816。则在最高点D应满足：文档来自于网络搜索mg = m 吕 R图从C到D的过程中，只有重力做功（负功），由机械能守恒定律解得R - (6 + M)1158呼【错解原因】考生以前做过不少“在重力场中释放摆球。 摆球沿圆弧线运动的习题”。受 到这道题思维定势的影响，没能分析出本题的摆球是在重力场和电场叠加场中运 动。小球同时受到重力和电场力的作用， 这两个力对摆球运动轨迹都有影响。 受 “最高点”就是几何上的最高点的思维定势的影响，没能分析清楚物理意义上的 “最高点”含义。在重

3、力场中应是重力方向上物体运动轨迹的最高点，恰好是几 何意义上的最高点。而本题中，“最高点”则是重力与电场力的合力方向上摆球 运动的轨迹的最高点。文档来自于网络搜索【正确解答】本题是一个摆在重力场和电场的叠加场中的运动问题， 由于重力场和电场力 做功都与路径无关，因此可以把两个场叠加起来看成一个等效力场来处理， 如图 8 17所示，文档来自于网络搜索 9 =60°。开始时，摆球在合力F的作用下沿力的方向作匀加速直线运动， 从A点运动 到B点，由图817可知， AOB为等边三角形，贝財罢球从 A到B,在等效力场 中，由能量守恒定律得：文档来自于网络搜索在B点处，由于在极短的时间内细线被拉

4、紧，摆球受到细线拉力的冲量作用, 法向分量V2变为零，切向分量Vj = vE cos30*接着摆球以V1为初速度沿圆弧BC做变速圆周运动，碰到钉子 O后，在竖 直平面内做圆周运动，在等效力场中，过点 0'做合力F的平行线与圆的交点为 Q,即为摆球绕0点做圆周运动的“最高点”，在 Q点应满足文档来自于网络搜索V 过0点做OPLAB取0P为等势面，在等效力场中，根据能量守恒定律得:+ -F(HR) cos30° -R联立解方程组得到= 1'r = 2VT71【评析】用等效的观点解决陌生的问题，能收到事半功倍的效果。然而等效是有条件 的。在学习交流电的有效值与最大值的关系时

5、， 我们在有发热相同的条件将一个 直流电的电压（电流）等效于一个交流电。本题中，把两个场叠加成一个等效的 场，前提条件是两个力做功都与路径无关。文档来自于网络搜索解决带电粒子在电场中运动的基本方法求解带电粒子在电场中运动的方法是多样的，现对它进行一个小结:利用动能定理带电粒子在电场中还受其它作用力时，可采用动能定理来求解，它只考虑粒子的 始末位置，中间过程不用考虑，因此可解决一些复杂的问题。文档来自于网络搜索例1.如图1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| 1的小球在B板下方距离为H处，以初速竖直向上从B板小 孔进入板间电场，欲使小球刚好打到 A板，A

6、B间电势差 二：应为多大？文当来自 于网络搜索图113 / 26解：小球在没进入电场时，小球克服重力做功，小球进入电场后还要克服电场力 做功，将动能定理用于运动过程可得： 文档来自于网络搜索- 2g(H + h)解得二. 运用牛顿定律与正交分解法带电粒子在电场中的运动受到几个恒力时，可采用牛顿定律和正交分解法来求解，若再与动能定理结合起来，更是如虎添翼。文档来自于网络搜索例2. 一个质量为m带电量为q的小物体，可在倾角为&的绝缘斜面上运动， 斜面的高度为h,整个斜面置于匀强电场中，场强大小为 E,方向水平向右，如 图2所示。小物体与斜面的动摩擦因数为"，且小物体与挡板碰撞时不

7、损失机械 能。求：文档来自于网络搜索各量间必须满足的关（2）小物体自斜面顶端从静止开始下滑到停止运动通过的总路程s。解：（1）物体受到重力、电场力、斜面的支持力和摩擦力的作用，如图3所示,建立如图所示的坐标系。由牛顿运动定律有：文档来自于网络搜索图3x方向：- !-：1+ / N - 1 （ 1）y方向：.：1 : JL 二:-二二:.1（ 2）Ff =型4（3）小物体能从静止开始沿斜面下滑的条件是：小物体沿斜面的加速度'，斜面对物体的支持力-J -，则由以上几式可得:（2）物体与挡板数次碰撞反复滑行后，最终将停在挡板处，此过程重力对小物 体做功mgh电场力做功-1-；;-1，小物体克

8、服摩擦力所做的功与总路程有关为 匚，由动能定理有：，；（4）由（2）（ 3）两式得：二-''：，J- /：解得小物体通过的总路程：（mg 4- qE cot）h 月（mgqE sin三运动的合成与分解法该方法主要是用来解决带电粒子在匀强电场中或复合场中做抛体运动，将粒子的运动分解为沿电场方向和垂直于电场方向的两个运动。文档来自于网络搜索例3. 一个带负电的小球，质量为 M带电量为q，在一个如图4所示的平行板 电容器的右侧板边被竖直上抛，最后落在电容器左边缘同一高度处。 如电容器极板是竖直放置的，两板间距为 d,板间电压为U。求电荷能达到的最大高度h及 抛出时的初速。文档来自于网

9、络搜索图4解：小球在复合场中的受力如图5所示：可将其运动分解为水平方向的匀加速直 线运动和竖直方向的竖直上抛运动，由竖直运动的规律可得小球上升的最大高度 h旦冷込为 ：；小球从抛出到回到左侧板边缘同一高度处所用的时间为：'。文档来自于网络搜索由以上两式可解得:图5根据小球在水平方向做匀加速运动：2 md 。' 7图像法用来处理带电粒子在交变电场作用下的加速与偏转比较方便， 一般情 况下画出带电粒子的图像，这样可将复杂的运动直观地反映出来。 文档来自于网络搜索例4.如图6，A、B一对平行金属板，板间距离为d，在两板间加上一周期为T 的交变电压，电压变化的规律如图7所示。从：- I

10、时刻开始，一束初速度为的 电子流沿从A、B两板间的中线进入电场中，要想使电子水平射出则所加的交变 电压的周期T和所加的电压1的大小应满足什么条件？ 文档来自于网络搜索解：依题意可知电子在水平方向做匀速运动， 在竖直方向上做变速运动，根据图 7做出电子在交变电场中的丁 ：图像（如图8所示），由于电子进入板间电场和 射出板间电场时，其竖直方向上速度为 0,因此电子在电场中的运动时间必为交 变电压周期T的整数倍。文档来自于网络搜索TsT0Uo图7即：（ n=1、2）l=T = ，因此叫（n=1、2）即为周期T应该满足的条件。对于射入的电子，由丁 ：图像可知，其飞射出板间电场时刻侧向位移最大，因此只要

11、考虑这些射入的电子，在一个周期内侧向位移为图8阴影部分的面积：1 T 1 T eU0 T eU0Lay-_Tv-Tx F_-。文档来自于网络搜索在t=nT中，总的侧向位移厂，当”时，电子均可飞出板间电场，即:d - 2<-匕止<_ ftU（n=1、2）这里简单例举了几种常用的方法，但是解决带电粒子在电场中运动的基本方法还 有重力等效法、整体法等。12.如图所示，一绝缘细圆环半径为 r，其环面固定在水平面上， 场强为E的匀强电场与 圆环平面平行，环上穿有一电荷量为 +q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度VA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力

12、的作用，则 速度Va=.当小球运动到与A点对称的 B点时，小球对圆环在水平方向的作用力Nb=.文档来自于网络搜索附：知识要点梳理(要求学生课前填写)1. 带电粒子经电场加速：处理方法，可用动能定理、牛顿运动定律或用功能关系。2 2 、qU=mvt /2-mvo /2/ vt=，若初速 vo=0,贝U v=。2带电粒子经电场偏转：处理方法：灵活应用运动的合成和分解。带电粒子在匀强电场中作类平抛运动，U、d、I、m、q、v0已知。穿越时间：末速度：侧向位移：，讨论：对于不同的带电粒子(1) 若以相同的速度射入，则 y与成正比(2) 若以相同的动能射入，贝U y与成正比(3) 若以相同的动量射入，则

13、y与成正比(4) 若经相同的电压 Uo加速后射入，则 y=UL2/4DUo,与m、q关，随加速电压的增大而，随偏转电压的增大而。文档来自于网络搜索偏转角正切：(从电场出来时粒子速度方向的反向延长线必然过)3处理带电粒子在电场中运动的一般步骤：(1) 分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否恒力等。(2) 分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子作直线运动还是曲线运动。(3) 建立正确的物理模型，进而确定解题方法是运力学、是动量定恒，还是能量守恒。(4) 利用物理规律或其他手段(如图线等)找出物理间的关系，建立方程组。4.带电粒子受力分析注意点：（1） 对于电子、氕、氘、

14、氚、核、,1.粒子及离子等，一般不考虑重力；（2）对于带电的颗粒，液滴、油滴、小球、尘埃等，除在题目中明确说明或暗示外，一般均应考虑重力；（3）除匀强电场中电量不变的带电粒子受恒定的电场力外，一般电场中的电场力多为变力；（4）带电导体相互接触，可能引起电量的重新分配，从而引起电场力变化。带电粒子在电场中的运动一、教学目标：1 使学生理解并掌握带电粒子在电场中运动的特点和规律，能够正确分析和解答带电粒子在电场中的直线运动和偏转等方面的问题.文档来自于网络搜索2. 培养学生综合应用物理知识对具体问题进行具体分析的能力.二、教学重点：带电粒子在电场中的运动是电场知识的重要应用，注重分析判断带电粒子在

15、电场力作用下的运动情况，掌握运用力的观点和能的观点求解带电粒子运动的思路和方法.文档来自于网络搜索三、教学难点：带电粒子在电场中的运动问题将使用大部分力学知识，所以在复习中应加以对照，帮助学生理解掌握.四、学情分析：带电粒子在场中的运动（重力场、电场、磁场）问题，由于涉及的知识点众多，要求的综合能力较高，因而是历年来高考的热点内容。这里需要将几个基本的运动，即直线运动中 的加速、减速、往返运动，曲线运动中的平抛运动、圆周运动、匀速圆周运动进行综合巩固和加深。同时需要将力学基本定律，即牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、 机械能守恒定律、能量守恒定律等进行综合运用。 复习时要做好充分

16、的准备，掌握基本规律 和基本运动，细心解决每个过程中的力与运动的联系。文档来自于网络搜索五、复习内容：（一）研究对象：1. 基本粒子，如:-粒子、质子、电子、离子等。2. 带电微粒，如带电液摘、带电尘埃、带电小球等。二者区别：基本粒子一般不计重力，但仍有质量；而带电微粒的重力一般不能忽略（当mg远小于qE除外）。当然具体问题还需具体分析。文档来自于网络搜索（二）解决方法：1. 动力学观点：处理问题的要点是注意区分不同的物理过程，弄清在不同物理过程中物体的受力情况及运动性质，并选用相应的物理规律。处理这类问题的规律主要有：牛顿定律与运动学公式相结合，动量定理，动量守恒定律。文档来自于网络搜索2.

17、 功能观点：对于有变力参加作用的带电体运动（非匀强电场），必须借助于功能观点来处理，即使都是恒力作用问题，用功能观点处理也常常显得简洁。具体方法常用的有两种：动能定理、能量转化和守恒定律。 这里需要注意电场力做功与路径无关，电场力做功应和重力做功类比。文档来自于网络搜索（三）带电粒子在电场中的直线运动带电粒子粒子作直线运动，可分为直线加速， 直线减速，往返运动，进两步退一步的直 线运动，如果在交变电场中，粒子的运动显得非常复杂，要严格根据牛顿第二定律的规律和 性质来处理。文档来自于网络搜索例1如图所示，在a点由静止释放一个质量为 m,电荷量为q的带电小球， 粒子到达b点时速度恰好为零，设 ab

18、所在的电场线竖直向下，a、b间的高度 差为饥则（ABC文档来自于网络搜索A. 带电粒子带负电；B. a、b两点间的电势差 Ub=mgh/q;C. b点场强大于a点场强；D. a点场强大于b点场强.解析：带电粒子由a到b的过程中，重力做正功，而动能没有增大，说明电场力做负功。根据动能定理有：mgh-qLab=O,解得a、b两点间电势差为 Ub=mgh/q.文档来自于网络搜索因为a点电势高于b点电势，U>0,所以粒子带负电，选项 AB皆正确。带电粒子由a到b运动过程中，在重力和电场力共同作用下，先加速运动后减速运动；因为重力为恒力，所以电场力大小先小于重力，再大于重力，电场力越来越大；由此可

19、见b点场强大于a点场强。选项C正确，D错误。文档来自于网络搜索JUo'TtU111n1oUcbT/2 T13T/2 2T 1-1例2如图所示，两平行金属板竖直 放置，左极板接地，中间有小孔。右极 板电势随时间变化的规律如图所示。电 子原来静止在左极板小孔处。（不计重力 作用）下列说法中正确的是（AC文档来 自于网络搜索A. 从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B. 从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C. 从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D. 从t=3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上解析：从t=0时刻释放电子，如果两

20、板间距离足够大，电子将向右先匀加速T/2，接着匀减速T/2，速度减小到零后，又开始向右匀加速 T/2，接着匀减速T/2直到打在右极板 上。电子不可能向左运动；如果两板间距离不够大，电子也始终向右运动，直到打到右极板 上。从t=T/4时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速 T/4 ,接着匀减速T/4，速度减小到零后，改为向左先匀加速T/4，接着匀减速T/4。即在两板间振动；如果两板间距离不够大，则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上。从t=3T/8时刻释放电子，如果两板间距离不够大，电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上；如果第 一次向右运动没有打在右极板上，那就一

21、定会在第一次向左运动过程中打在左极板上。选AC文档来自于网络搜索带电粒子在电场中的加速（加速电场加速电压为U,带电粒子质量为 m带电量为q,假设从静止开始加速，则根据动能定理mV/2 =Uq，所以离开电场时速度为v= F<2Uq .文档来自于网络搜索 m（四）带电粒子在电场中的曲线运动静电场中带电粒子作曲线运动，运动中的动能、电势能、速度、粒子的电性、加速度的 大小和方向的变化等均需要曲线运动的知识来理解。文档来自于网络搜索例3图中K、L、M为静电场中的3个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）。一带电粒子射入此静电场中后，依abcde轨迹运动，粒子在 ab段做减速运动。下列说法中正确的是

22、（BC ）文档来自于网络搜索A. 粒子带负电B. 粒子在bc段也做减速率运动C. 粒子在a点与e点的速率大小相等D. 粒子从c点到d点的过程中电场力做负功解析：可通过等势面大致画出电场线，显然可以看做是等量异种电荷在左右位置处周围的分布，可能是左边正点电荷，右边负点电荷；或者反过来放置.从轨迹的凹向看出粒子受到的电场力在水平方向的分力向左，由于左右电荷的电性未知， 故电场方向未知，则无法判断粒子的电性，A错；粒子从b到c的位移方向与受电场力方向相反，故电场力对粒子做负 功，粒子速率减小，B正确，同理从c到d过程中电场力做正功， D错；a、e两点电势相同，动能相同，C正确；文档来自于网络搜索理。

23、带电粒子在匀强电场中的类平抛偏转（偏转电场），需要充分利用运动的分解原理来处如图所示，板长为L,板间距离为d，板间电压为U,带电粒子沿平行于带电金属板以初速度V。进入偏转电场，飞出电场时速度的方向改变角0。文档来自于网络搜索1. 知道在偏转电场中的两个分运动：垂直电场方向的匀速运动，Vx= Vo,平行电场方向的初速度为零，加速度为Eq/m的匀加速直线运动 文档来自于网络搜索2. 常见物理量的推导：在电场中运动的时间 t=L/v o在电场中的加速度 a=Eq/m=qU/dm飞出电场时竖直方向速度Vy=at2偏转角的正切值 tan 0 =Vy/vo =qUL/mdvo竖直方向位移 y=at 2/2

24、=qUL2/2mdVo23. 经同一加速电场由静止加速的两个质量、电量均不同的粒子，进入同一偏转电场，飞出时偏转角相同。由L0q=mV2 /2且tan 0 =qUL/mdv。得tan 0 =UL/2dUo，所以两粒子的偏转角相同 与m与q无关.文档来自于网络搜索U L d注意：这里的U与U。不可约去，因为这是偏转电场的电压与加速电场的电压，二者不 定相等.4. 沿速度v反方向延长交于图中虚线的中点.例4如图所示，一束带电粒子（不计重力） 垂直电场方向进入偏转电场，试讨论以下情况中，粒子应 具备什么条件下才能得到相同的偏转距离y和偏转角（U、d、L保持不变）（1）进入偏转电场的速度相同（2）进入

25、偏转电场的动能相同（3）进入偏转电场的动量相同（4）先由同一加速电场加速后，再进入偏转电场解析：由题意可得：偏转距离y：1 UqL2y 二2 2mdvf偏转角 0： ® = arctan-ULmdvo个人收集整理仅供参考学习2(1)因为vo相同，当q/m相同，y、0相同1 2(2) 因为一mv°相同，当q相同，2(3) 因为mvo相同，当q/vo相同，U',由 qU，=mvo2m、q如何，只要经过同一加速电场加速, 0 都 相设加速电压为y、可得:不论带电粒子的 场， y 和 文档来自于网络搜索示波管的原理利用两组正交的偏转极板，可以控制电子打在 荧光屏上的位置。两

26、组偏转电极分别控制电子在水 平、竖直方向的偏转。一般在水平偏转电极上加扫 描电压(从左向右周期性扫描)，在竖直偏转电极上 加需要研究的信号。文档来自于网络搜索例5如图所示，两平行金属板A、B长I = 8cm,两板间距离 d = 8cm, A板比B 板电势高 300V,即LAb= 300V。一带正电 的粒子电量 q= 10-10C,质量 m= 10-20kg, 从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电 场，初速度vo= 2X 106m/s ,粒子飞出平行 板电场后经过界面 MNPS间的无电场区域 后，进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷 的电场分布不受界面的影响)。已

27、知两界面 垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。搜索y = UL ,= arctan UL4vU'2dU'再垂直进入同一偏转电极荧 光 屏MN PS相距为L = 12cm粒子穿过界面 PS最后 求(静电力常数 k= 9X 109Nm2/C2)文档来自于网络(1) 粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远？(2) 点电荷的电量。解析：设粒子从电场中飞出时的侧向位移为 h,穿过界面PS时偏离中心线 OR的距离为y,则：h=at 2/2心=亚=也上二丄 即：h二卫匕(丄)2代入数据，解得：h=0.03m=3cm m mdv02md v0文档来自于网络搜索I、一一一、h o带电粒子在

28、离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得：2一，解y丄+ L2得:y=0.12m=12cm设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为vy，则：vy=at=卫也，解mdvo6得:v y=1.5 x 10 m/s所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为：v02 vy 2.5 106m/s设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为v 3B ,则：tan -=-,V。415 / 26个人收集整理仅供参考学习v - 37因为粒子穿过界面 PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上，所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷 Q作匀速圆周运动，其半径与速度方向垂直。 匀速圆周运动的半径:r = = 0

29、.15m文档来自于网络搜索COS02亠 kQq7 口-8由：r m ，解得：Q=1.04 x 10Crr一、教材内容和学情分析：1. 带电粒子在电场中的运动是高二学习了基础教材电场、电势差、电场力做功与电势能等内容之后再学习的拓展内容。文档来自于网络搜索2. 通过本章节的学习，进一步理解力与运动、功与能的关系。把电场概念与运动学、力学联系起来，学习运用运动的合成与分解、牛顿定律、动 能定理解题，提高分析问题的能力、综合能力、用数学方法解决物理问题 的能力。 文档来自于网络搜索3. 在高考中，是重点内容。要求学生有较高的综合解题的能力。由于本 校学生的基础比较差，学习有一定难度，所以用匀强电场为

30、例来讲解带电 粒子在电场中的加速和偏转，且只选粒子初速度方向与电场方向平行和垂 直两种情况。文档来自于网络搜索二、课程目标(1) 知识与技能1. 理解并掌握带电粒子在电场中加速和偏转的原理。2 .能用牛顿运动定律或动能定理分析带电粒子在电场中加速和偏转。(2) 过程与方法1分析如何利用电场使带电粒子速度大小改变即加速。2. 分析如何利用电场使带电粒子速度方向改变而发生偏转。3. 体验类比平抛运动，运用分解的方法处理曲线运动。4归纳用力学规律处理带电粒子在电场中运动的常用方法。(3) 情感、态度和价值观1. 感受从能的角度，用动能定理分析解答问题的优点。2. 进一步养成科学思维的方法。三、教学思

31、想：启发式教学四、重点分析：初速度为零时，粒子沿场强方向做匀加速直线运动；垂直于场强方向入射时，粒子的运动为抛物线运动文档来自于网络搜索五、难点分析：带电粒子在电场中的偏转中的侧移量、偏转角的掌握。归纳用力学规律处理带电粒子在电场中运动的常用方法。文档来自于网络搜索六、教学策略带电粒子在电场中加速和偏转的原理，是本节的重点。通过观察带电粒子在电场中的加速、偏转实验来增加直观性。由于带电粒子的偏转 是曲线运动，比较复杂，学生理解起来有一定的困难， 故作为本节的难点,通过类比重力场中的平抛运动突破难点。对以上重难点内容，通过例题来突出和突破。文档来自于网络搜索一、教学目标1了解带电粒子在电场中的运

32、动 一一只受电场力，带电粒子做匀变速运动。2 重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动一一类平抛运动。3渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突岀主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。二、重点分析初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动，沿电场方向（或反向）做初速度为零的匀加速直线运动，垂直于电场方向为匀速直线运动。文档来自于网络搜索三、主要教学过程1 带电粒子在磁场中的运动情况 若带电粒子在电场中所受合力为零时，即刀F=0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。例 带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电？分析 带电粒子处于静止状态， EF=0, mg=Eq，因为所

33、受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直 向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。文档来自于网络搜索 若ZF旳且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。（变速直线运动）打入正电荷，将做匀加速直线运动。打入负电荷，将做匀减速直线运动。+ vg若ZF旳，且与初速度方向有夹角（不等于0° 180°，带电粒子将做曲线运动。mg>Eq，合外力竖直向下vo与莎夹角不等于0°或180° ,带电粒子做匀变速曲线运动。在第三种情况中重点分析类平抛运动。文档来自于网络搜索2.若不计重力，初速度 vo± E,带电粒子将在电场中做类平抛运

34、动。复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。文档来自于网络搜索（垂直重力方向：叫t:沿重力方向 y=gta与此相似，不计 mg, v0丄E时，带电粒子在磁场中将做类平抛运动。板间距为d，板长为I，初速度vo，板间电压为U，带电粒子质量为 m，带电量为+q。粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动， x=vot ；在沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动小称为侧移。+ + 4-4- 4-+ + +31 / 26若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢?1 =吋U

35、qF2m曲；1 2Eq Uq m _ md射出吋的末速度与初谨度的夹角渤为偏向角。tanp = vy / v0 vy = a t1 =vota = Eq / m = Uq/3)Uql=> tan#=mdv0叫反向延长线与延长线的交点在处克1.1 Uq 2证明y = 2at =211 = v（）t_ _Uq Vy_a "md1OB气即B为OC中点克注：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿岀的情况。如果带电粒子没有从电场中穿岀，此时vot不再等于板长I，应根据情况进行分析。 文档来自于网络搜索3.设粒子带正电，以Vo进入电压为Ui的电场，将做匀加速直线运动，穿过电场时速度增大，动能

36、增 大，所以该电场称为加速电场。 文档来自于网络搜索进入电压为U2的电场后，粒子将发生偏转，设电场称为偏转电场。带电粒子在电场中的运动教学设计一、教材内容和学情分析：1. 带电粒子在电场中的运动是高二学习了基础教材电场、电势差、电场力做功与电势能等内容之后再学习的拓展内容。文档来自于网络搜索2. 通过本章节的学习，进一步理解力与运动、功与能的关系。把电场概念与运动学、力学联系起来，学习运用运动的合成与分解、牛顿定律、动能定理解题，提高分析问题的能力、综合能力、用数学方法解决物理问题 的能力。 文档来自于网络搜索3. 在高考中，是重点内容。要求学生有较高的综合解题的能力。由于本 校学生的基础比较

37、差，学习有一定难度，所以用匀强电场为例来讲解带电 粒子在电场中的加速和偏转，且只选粒子初速度方向与电场方向平行和垂 直两种情况。文档来自于网络搜索二、课程目标(1) 知识与技能1. 理解并掌握带电粒子在电场中加速和偏转的原理。2 .能用牛顿运动定律或动能定理分析带电粒子在电场中加速和偏转。(2) 过程与方法1 .分析如何利用电场使带电粒子速度大小改变即加速。2. 分析如何利用电场使带电粒子速度方向改变而发生偏转。3. 体验类比平抛运动，运用分解的方法处理曲线运动。4归纳用力学规律处理带电粒子在电场中运动的常用方法。(3) 情感、态度和价值观1感受从能的角度，用动能定理分析解答问题的优点。2.

38、进一步养成科学思维的方法。三、 教学思想：启发式教学四、重点分析：初速度为零时，粒子沿场强方向做匀加速直线运动；垂直于场强方向入射时，粒子的运动为抛物线运动文档来自于网络搜索五、难点分析：带电粒子在电场中的偏转中的侧移量、偏转角的掌握。归 纳用力学规律处理带电粒子在电场中运动的常用方法。 文档来自于网络搜索六、教学策略带电粒子在电场中加速和偏转的原理，是本节的重点。通过观察带电 粒子在电场中的加速、偏转实验来增加直观性。由于带电粒子的偏转是曲 线运动，比较复杂，学生理解起来有一定的困难，故作为本节的难点，通 过类比重力场中的平抛运动突破难点。对以上重难点内容，通过例题来突 出和突破。 文档来自于网络搜索七、教学过程：（一）、复习引入本节课内容1、 带电粒子在电场中也要受到电场力的作用：F=qE文档来2、 （牛顿第二定律）力是产生加速度的原因，二者关系为：F=ma。自于网络搜索因此，带电粒子在匀强电场中所受的电场力，会使带电粒子产生加速度为 a = qE/m = qU/md。从而使粒子速度的大小、方向发生变化，运动状态发 生改变。文档来自于网络搜索那么，电荷在受到电场力的作用时，将会做什么样的运动呢？这就是本节 课主要研究内容：带电粒子在电场中的运动。文档来自于网络搜索（二）、新课教学1、带电粒子的加速提出问题要使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向该怎么办学生探究活动：