江苏省灌南高级中学2012届高三一轮复习导学案四带电粒子在电场中的运动

1、 II精诚凝聚 7=成就梦想 鑼点亮心灯 /(AvA) 照亮人生 .鑼 学习内容 四带电粒子在电场中的运动 学习目标 考点1. 了解带电粒子在电场中的运动 只受电场力，带电粒子做匀变速运动。 考点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 考点3带电物体在电场力和重力共冋作用下的运动 。 （类平抛运动）。 学习重点 带电粒子在电场中的加速和偏转规律 学习难点 带电粒子在电场中的偏转问题及应用 学法指导 综合运用力学和电学的知识分析解决带电粒子在电场中的运动 导 学 过程 自主空间 、先学后教自学质疑 1一般情况下带电粒子所受的电场力远大于重力， 所以可以认为只有电 场力做功。由动

2、能定理 W=qU= AEK，此式与电场是否匀强 ，与带电粒子 的运动性质、轨迹形状也 。 2质量为m电荷量为q的带电粒子以平行于极板的初速度 vo射入长L板 间距离为d的平行板电容器间，两板间电压为U，求射出时的侧移、偏转角 和动能增量。 3带电物体在电场力和重力共同作用下的运动 ，当带电体的重力和电场 力大小可以相比时，不能再将重力忽略不计。这时研究对象经常被称为 带 电微粒”、带电尘埃”、带电小球”等等。这时的问题实际上变成一个力学 问题，只是在考虑能量守恒的时候需要考虑到电势能的变化。 考点1.带电粒子在匀强电场中的加速 例1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

3、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 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 上二、合作探究 交流展示 II精诚凝聚 7=成就梦想 鑼点亮心灯 /(AvA) 照亮人生 .鑼 D. 从t=3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上 U0r ,r f I I I I I o . . . T/2 T ;3T/2 ; 2T -U ! - 1 J _ 【变式训练1】电子所带电荷量最早是由美国科

4、学家密立根通过油滴实 验测出的。油滴实验的原理图如图 1所示，两块水平放置的平行金属板与电 源连接，上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器的喷嘴喷出后，由于摩 擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中， 通过显微镜可以观察 到油滴的运动情况。两金属板间的距离为 d，忽略空气对油滴的浮力和阻力。 调节两金属板间的电势差 U，当U 时，使得某个质量为 m1的 油滴恰好做匀速运动，求该油滴所带电荷量 q1 ？ 若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差 U =U2 时，观察到某个质量为 m2的油滴进入电场后做匀加速运动， 经过一段时间t 考点2.带电粒子在匀强电场中的偏转 例2如图所

5、示，热电子由阴极飞出时的初速忽略不计， 电子发射装置的 加速电压为UQO电容器板长和板间距离均为 L=10cm，下极板接地。电容器 右端到荧光屏的距离也是 L=10cm。在电容器两极板间接一交变电压，上极 板的电势随时间变化的图象如左图。 （每个电子穿过平行板的时间极短，可 以认为电压是不变的）求：在 t=0.06s时刻，电子打在荧光屏上的何处？ 荧光屏上有电子打到的区间有多长？屏上的亮点如何移动？运动到下极板，求此油滴所带的电荷量 _精诚凝聚 = =人人_ _人人= =成就梦想 _ 负电荷L鑼点亮心灯/ /（“） 照亮人生 鑼 【变式训练2】如图所示，在水平向右的匀强电场中, 0点竖直上抛，

6、它的初动能为 4J，当它上升到最高点 此带电体折回通过与 o点在同一水平线上的 o 点时， 有一带电体P自 M时动能为5J ,则 其动能多大？ 考点3.带电物体在电场力和重力共同作用下的运动。 例3已知如图，水平放置的平行金属板间有匀强电场。一根长 细绳一端固定在 0点，另一端系有质量为 m并带有一定电荷的小球。小球 原来静止在C点。当给小球一个水平冲量后，它可以在竖直面内绕 匀速圆周运动。若将两板间的电压增大为原来的 点开始在竖直面内绕 0点做圆周运动，至少要给 小球多大的水平速度？在这种情况下，在小球运 动过程中细绳所受的最大拉力是多大？ l的绝缘 0点做 3倍，求：要使小球从 C 【变式

7、训练3】 已知如图，匀强电10 q=+4.9 M0- C的小球，将小球从最低点 最高点时丝线与竖直方向的夹角多大？（ 动过程中小球的最大速度是多大？ 三、 迁1、如图，长为L、倾角为 +q、质量为m的小球，以初速度 始沿斜面上滑，当到达斜面顶端 则（） A . A、B两点间的电压一定等于 mgLsin 0 /q B .小球在B点的电势能一定大于在 A点的电势能 C.若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值 一定为mg/q D .如果该电场由斜面中点正止方某处的点电荷产生，则该点电荷必为 0的光滑绝缘斜面处于电场中, vo从斜面底端A点开 B点时，速度仍为V。， 2.如图，两块长均为 L的平行金属板 M、N与水平面成a角放置在同