带电粒子在电场中的运动2

1、第3单元带电粒子在电场中的运动,高三一轮复习 电场部分,授课班级：高14级4班,让我们回归教材,选修31教材第23-37页,对教材结构的解读!,1、对示波器有简单的了解,2、重点是带电粒子在电场的两类基本运动,带电粒子在匀强电场中的运动(考纲要求),图6-3-1,加(减)速,合成与分解,匀速直线,匀加速直线,【知识存盘】 1构造：(1) ，(2) ，(3) 2工作原理(如图6-3-3所示) 图6-3-3,电子枪,偏转电极,荧光屏,示波管(考纲要求),(1)如果在偏转电极XX和YY之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏 ，在那里产生一个亮斑 (2)YY上加的是待显示的 ，XX

2、上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压，若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象,中心,信号电压,【思维驱动】 如图6-3-2所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的 图6-3-2 A极板X应带正电 B极板X应带正电 C极板Y应带正电 D极板Y应带正电,一图二结论,考点一带电体在匀强电场中的直线运动问题 【典例1】 (2012课标全国卷，18)如图6-3-5 所示，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沿图中所示水平 直线通过电容

3、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动能逐渐增加 D做匀变速直线运动,图6-3-5,解析带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg，方向竖直向下；二是电场力FEq，方向垂直于极板向上因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确 答案BD,以题说法 带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法,考点二、带电粒子在匀强电场中的偏转问题 【典例2】 如图

4、6-3-7所示，在两条平行的 虚线内存在着宽度为L、电场强度为E 的匀强电场，在与右侧虚线相距也为 L处有一与电场平行的屏现有一电荷 量为q、质量为m的带电粒子(重力不 计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射 入电场中，v0方向的延长线与屏的交点 为O.试求： (1)粒子从射入到打到屏上所用的时间； (2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan ； (3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x.,图6-3-7,【变式跟踪3】 如图6-3-9所示，水平放置 的平行板电容器，原来AB两板不带 电，B极板接地，它的极板长l0.1 m， 两板间距离d0.4 cm，现有一微粒质 量m2.0

5、106 kg，带电荷量q1.0108 C，以一定初 速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板的中点O处，取g10 m/s2.试求： (1)带电粒子入射初速度v0的大小： (2)现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？,图6-3-9,答案(1)2.5 m/s(2)6 VA10 V,借题发挥 1带电粒子在电场中偏转时是否考虑重力 (1)基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量) (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力,2求解带电粒子

6、偏转问题的思路 在示波管模型中，带电粒子经加速电场U1加速，再经偏转电场U2偏转后，需再经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点P，如图6-3-8所示 图6-3-8 (1)确定最终偏移距离,思路 思路,(2)确定偏转后的动能(或速度) 思路 思路,一、带电体在电场中的直线运动问题 1如图6-3-13所示，在绝缘光滑水平面 上固定两个等量同种电荷A、B，在 AB连线上的P点由静止释放一带电滑块，则滑块会在A、B之间往复运动，则以下判断正确的是() A滑块一定带的是与A、B异种的电荷 B滑块一定带的是与A、B同种的电荷 C滑块在由P向B运动过程中，电势能一定是先减小后增大 D滑块的动能与电势

7、能之和一定减小,图6-3-13,2(2012重庆考前训练)如图6-3-14所示， 一质量为m、电荷量为q的小球在电场 强度为E、区域足够大的匀强电场中， 以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速 直线运动ON与水平面的夹角为30， 重力加速度为g，且mgEq，则(),图6-3-14,二、带电粒子在电场中的偏转问题 3a、b、c三个粒子由同一点同时垂 直场强方向进入偏转电场，其轨迹如 图6-3-15所示，其中b恰好飞出电场， 由此可以肯定() A在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上 Bb和c同时飞离电场 C进入电场时，c的速度最大，a的速度最小 D动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大,图6-3-15,4示波器的示意图如图6-3-16所示， 金属丝发射出来的电子被加速后 从金属板上的小孔穿出，进入偏 转电场电子在穿出偏转电场后 沿直线前进，最后打在荧光屏上设加速电压U11 640 V，偏转极板长l4 cm，偏转极板间距d1 cm，当电子加速后从两偏转极板的中央沿板平行方向进入偏转电场 (1)偏转电压为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？ (2)如果偏转极板右端到荧光