10.5带电粒子在电场中的运动课件-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

1、 第十章静电场中的能量第二节带电粒子在电场中的运动高一物理组吕老师学习目标：1.能够从运动和力、功和能的角度分析带电粒子在电场中的直线运动和偏转问题，通过综合应用牛顿第二定律、动能定理解题的过程，提高科学推理能力.2.建立带电粒子在交变电场中直线运动的思维模型.几个老旧电子产品原理阅读44-47，完成导学案39自主学习（3）某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定。带电粒子的分类：（1）基本粒子：如电子，质子，粒子，正负离子等，这些粒子所受重力和电场力相比小得多，一般都不考虑重力。（2）带电微粒：如带电小球、液滴、颗粒、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。复习回顾

2、：1、我们研究过哪些运动形式？（1）直线运动匀速直线运动和匀变速直线运动（2）曲线运动平抛运动和匀速圆周运动2、对这些运动形式的研究主要采用的哪些方法？（1）动力学方法牛顿定律和运动学公式（2）能量方法动能定理和能量守恒定律3、不管用那种方法研究物体的运动必须做的是什么？ 对研究对象做好受力分析一、带电粒子的加速. 如图所示，平行板电容器两板间的距离为d，电势差为U.一质量为m、带正电荷量为q 的 粒子，在电场力的作用下由静止开始从正极板A 向负极板B 运动.求粒子运动到B板上时的速度。1、受力分析:2、运动分析:解法一：运用动力学方法求解解法二：运用动能定理求解该粒子加速后的速度与加速电压有

3、关上述问题中，两块金属板是平行的，两板间的电场是匀强电场，如果两金属板是其他形状，中间的电场不再均匀，上面的结果是否仍然适用？为什么？思考方法1：不再适用，因带电粒子的运动不是匀变速直线运动。方法2：仍适用，动能定理对任意电场都适用。提示：1质量和电荷量不同的带电粒子，在电场中由静止开始经相同电压加速后()A比荷大的粒子速度大，电荷量大的粒子动能大B比荷大的粒子动能大，电荷量大的粒子速度大C比荷大的粒子速度和动能都大D电荷量大的粒子速度和动能都大练习2.如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则()A当增大两板间的距离时，速度v增大B当减小两板间的

4、距离时，速度v减小C当减小两板间的距离时，速度v不变D当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长多级直线加速器示意图UU0u0-u0tT2T 因交变电压的变化周期相同，故粒子在每个加速电场中的运动时间相等。t二、带电粒子在电场中偏转例：如图，一带电粒子以垂直匀强电场的场强方向以初速度v0射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？1.受力分析：仅受竖直向下的电场力做类平抛运动2.运动分析：v0q、mLd- - - - - - - - - -+ + + + + + + + + U+垂直电场方向：匀速直线运动沿电场方向：初速度为零的匀加速直线运动1.飞行时间：2.加速度：3.竖直分速度

5、：4.竖直分位移：5.速度偏转角：二、带电粒子在电场中偏转【拓展1】若该粒子先经过一个电势差为U1加速度电场后，再进入电势差为U2的偏转电场，其他条件不变，求当粒子能从平行板间飞出时粒子的沿电场方向偏移距离y为多少？速度的偏转角为多少？三、带电粒子在电场中的加速和偏转一体结论：此种情况下，粒子的偏转位移、偏转角度与粒子无关。解析：U2vo+-U1三、带电粒子在电场中的加速和偏转一体解析：示波管的原理灯丝产生电子束使电子沿Y方向偏移使电子沿X方向偏移待显示的电压信号锯齿形扫描电压使电子束加速由示波管（内部是真空）、电子枪、偏转电极和荧光屏组成YYX电子枪偏转电极-+荧光屏YYYXX 3.(多选)

6、如图所示，电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两金属板间的电压，但仍使电子能够穿过平行板，则下列说法正确的是()A电子穿越平行金属板所需要的时间减少B电子穿越平行金属板所需要的时间不变C电子穿越平行金属板的侧向位移增大D电子穿越平行金属板的侧向位移减少练习BC4.如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间。设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()AU1U218BU1U214CU1U212 DU1U211A5.如图所示是一个示波管的工作

7、原理图，电子经过加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两个平行板间距离为d，电势差为U，板长为L，每单位电压引起的偏转量h/U叫示波管的灵敏度。若要提高其灵敏度，可采用（）A增大两极板间的电压B尽可能使板长L做得短些C尽可能使板间距离d减小些D使电子入射速度v0大些练习C6.如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能图示虚线由A向B做直线运动。那么（）A微粒带正、负电荷都有可能B微粒做匀减速直线运动C微粒做匀速直线运动D微粒做匀加速直线运动B7.如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能如图中所示水平向右沿直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（ ）A所受重力与电场力平衡B电势能逐渐增加C做匀变速直线运动D动能逐渐增加 BC练习8.如图，将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电容器A、B两极板上，开始时B板的电势比A板高，有一位于极板中间的电子，在t0时刻由静止释放，它只在