河北省新乐市第一中学高二物理人教版选修3-1《1.9带电粒子在电场中的运动》学案

带电粒子在电场中的运动基础回顾一、带电粒子的加速质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中：1.静电力对它做的功：W=_______2.设带电粒子到达负极板时速率为v,它的动能为Ek=——————3.由动能定理可知，_________,v=______。非匀强电场中加速，上述结果仍成立。二、带电粒子的偏转1.进入电场的方式：以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场。2.受力特点：电场力大小____,且方向与初速度vo的方向垂直。3.运动特点：做___________运动，与力学中的______运动类似。4.运动规律：①沿初速度方向做________运动，运动时间eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.能飞出电容器：t＝\o(□,\s\up1(6))________.,b.不能飞出电容器：y＝\f(1,2)at2＝\o(□,\s\up1(7))________，t＝\o(□,\s\up1(8))________.))②沿电场力方向，做________运动．eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(加速度：a＝\f(F,m)＝\f(qE,m)＝\f(Uq,md).,离开电场时的偏移量：y＝\f(1,2)at2＝\o(□,\s\up1(10))________.,离开电场时的偏转角：tanθ＝\f(vy,v0)＝\o(□,\s\up1(11))________.))两个结论：(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的．(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到偏转电场边缘的距离为l/2。巩固练习：如图所示，带电粒子P所带的电荷量是粒子Q所带电荷量的3倍，它们以相同的速度ν0从同一点出发，沿着与电场强度垂直的方向射入电场，分别打在下极板上的M、N点，若OM=MN，则P与Q的质量之比是_____．（不计重力）如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入两平行板间匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计).则从开始射入到打到上板的过程中()Q＞tPQ<aPP∶qQ＝1∶2P∶ΔEkQ＝1∶43.三个分别带有正电、负电和不带电的质量相同的颗粒，从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度V0垂直电场线方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点，如图所示，下面判断正确的是A．落在a点的颗粒带正电，b点的不带电，c点的带负电B．落在a、b、c点颗粒在电场中的加速度的关系是aa>ab>acC．三个颗粒在电场中运动的时间关系是ta>tb>tcD．电场力对落在c点的颗粒做负功强化练习：1.如图所示，一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。2.如图所示，在区域I（0≤x≤L）和区域Ⅱ内分别存在匀强电场，电场强度大小均为E，但方向不同．在区域I内场强方向沿y轴正方向，区域Ⅱ内场强方向未标明，但都处在xoy平面内，一质量为m，电量为q的正粒子从坐标原点O以某一初速度沿x轴正方向射入电场区域I，从P点进入电场区域Ⅱ，到达Ⅱ区域右边界Q处时速度恰好为零．P点的坐标为(L,L/2)．不计粒子所受重力，求：（1）带电粒子射入电场区域I时的初速度；（2）电场区域Ⅱ的宽度。课后练习：1.如图，直角坐标系xoy位于同一竖直平面内，其中x轴水平，y轴竖直，xoy平面内长方形区域OABC内有方向垂直OA的匀强电场，OA长为l、与x轴间的夹角为30。。一质量位m、电荷量为q的带正电小球（可看做质点）从y轴上的P点沿x轴方向以一定速度射出，恰好从OA的中点M垂