带电粒子在电场中的运动1

1、1.9 带电粒子在电场中的运动学习目标：1熟练掌握带电粒子在加速电场中运动的分析方法和规律。2熟练掌握带电粒子在偏转电场中运动的分析方法和规律。活动方案：活动一：完成下题，回忆平抛运动相关知识。将一小球沿水平方向以速度v抛出，以抛出点O为坐标原点，水平初速度v0的方向为x轴正方向，竖直向下的方向为y轴正方向，建立直角坐标系如图所示 求： (1) 任一时刻t的速度v 水平分速度： 竖直分速度： 实际(合)速度v的大小：方向： (2) 任一时刻t的位移s 水平分位移： 竖直分位移： 实际(合)位移s的大小：方向：活动二：完成以下小题，分析研究带电粒子在电场中的平衡与加速问题。 1.一电子以初速度v

2、在如图所示的匀强电场中从A向B运动，试问：电子实际上受到几个力作用？考虑到电子受到的重力与电场力的大小关系，我们能观察到电子做怎样的运动？为什么？在上图中，如果一带负电的小球以初速度v从A点向右做匀速直线运动，试画出小球的受力示意图，指出小球至少受到几个力作用？如小球沿其他方向做匀速直线运动，小球受力情况又如何？2.一个质量为m，带电量为+q的粒子，由静止开始从图示正极板向负极板运动。设两极板间的电势差为U，试分析粒子在两板间的运动情况并计算它到达负极板的速度。方法一：（动力学方程）方法二：（动能定理）总结：通过以上两小题的研究可得： 对带电体在电场中的受力情况进行分析，是否考虑重力，要 带电

3、粒子沿电场方向进入电场，它的运动形式有 、 计算时可以从 、 角度进行分析。课后思考：在上题中，带电粒子运动到两板中间位置时，速度是多大？活动三：完成下题，总结带电粒子垂直电场方向进入电场的运动规律。一个质量为m，带正电荷q的粒子，以v0的初速度沿平行于板面的方向射入电场中，两极板间的电场可看作匀强电场，上板带正电，下板带负电且电势差为U，两板间距离为d，板长为L。运动状态分析：粒子沿初速度方向怎样运动，沿电 场方向怎样运动？借鉴活动一的处理方法，求出带电粒子在电场中运动的相关物理量。总结：带电粒子垂直电场方向进入电场将做 运动。解题时可将其分解为沿初速度方向的 和垂直于电场方向的 课后巩固：

4、1如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中0点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB=BC，则它们带电量之比q1：q2等于（ ）A1：2B2：1C1：D：12如图所示，两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成角放置在同一竖直平面，充电后板间有匀强电场。一个质量为m、带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射人电场，并沿虚线通过电场。下列判断中正确的是( )。A、电场强度的大小Emgcos/q B、电场强度的大小Emgtg/qC、液滴离开电场时的动能增量为-mgLtg D、液滴离开电场时的动能增量为-mgLsin3如图所示，质量为m、电量为q的带电微粒，以初速度V0从A点竖直向上射

5、入水平方向、电场强度为E的匀强电场中。当微粒经过B点时速率为VB2V0，而方向与E同向。下列判断中正确的是( )。A、A、B两点间电势差为2mV02/q B、A、B两点间的高度差为V02/2gC、微粒在B点的电势能大于在A点的电势能 D、从A到B微粒作匀变速运动4一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图，AB与电场线夹角=30，已知带电微粒的质量m=1.0107kg，电量q=1.01010C，A、B相距L=20cm（取g=10m/s2，结果保留二位有效数字）求：（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由（2）电场强度的大小和方向？（3）要使微粒从A点运动到

6、B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？图3-1-65一个带电荷量为q的油滴，从O点以速度v射入匀强电场中，v的方向与电场方向成角，已知油滴的质量为m，测得油滴达到运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v，求：(1) 最高点的位置可能在O点的哪一方？(2) 电场强度 E为多少？OvE(3) 最高点处(设为N)与O点的电势差UNO为多少？6. 如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m，两板间距离 d = 0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m = 210-6kg，电量q = 110-8 C，电容器电容