高中物理第一章静电场第9节带电粒子在电场中的运动教学案新人教版选修3_1

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1、第9节带电粒子在电场中的运动一、带电粒子的加速┄┄┄┄┄┄┄┄①1．若带电粒子的初速度为零，经过电势差为U的电场加速后，qU＝mv2，则v＝。2．若带电粒子以与电场线平行的初速度v0，经过电势差为U的电场加速后，带电粒子做匀加速直线运动，则qU＝mv2－mv。[说明]1．常见的两类带电粒子(1)电子、质子、α粒子、离子等带电粒子在电场中受到的静电力远大于重力，通常情况下，重力可忽略。(2)带电小球、液滴、烟尘、油滴等，重力不可忽略。2．在非匀强电场中，对带电粒子的加速问题，也常应用功能定理，即qU

2、＝ΔEk。①[判一判]1．用qU＝mv，求粒子加速后的速度，只适用于匀强电场(×)2．只要电场力对电荷做正功，电荷的动能一定增加(×)3．电荷只受电场力时，电场能使运动中的电荷加速，也能使运动中的电荷减速(√)二、带电粒子的偏转┄┄┄┄┄┄┄┄②1．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：电场力大小不变，且方向与初速度v0的方向垂直。3．运动特点：垂直于电场方向做匀速直线运动；平行于电场方向做匀加速直线运动，与力学中的平抛运动类似。4．运动规律：如图所示。非常感谢上

3、级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。　[说明](1)粒子从偏转电场射出时，其速度反向延长线与初速度方向延长线交于一点，此点平分沿初速度方向的位移。证明：tanθ＝①y＝②tanθ＝③由①②③得x′＝(2)位移方向与初速度方向间夹角的正切tanα为速度偏转角的正切tanθ的，即tanα＝tanθ。证明：tanα＝，tanθ＝，故tanα＝tanθ②[选一选]如图所示，a、b两个带正电的粒子，

4、以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点，若不计重力，则(　　)A．a的电量一定大于b的电量B．b的质量一定大于a的质量C．a的比荷一定大于b的比荷D．b的比荷一定大于a的比荷解析：选C　粒子在电场中做类平抛运动，由h＝·2得，x＝v0由于v0。三、示波管的构造、原理┄┄┄┄┄┄┄┄③1．构造：示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由电子枪(由发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由偏转电

5、极XX′和偏转电极YY′组成)和荧光屏组成，如图所示。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。2．原理：灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如在电极YY′之间加一个待显示信号电压，在XX′偏转板上加一仪器自身产生的锯齿电压，在荧光屏上就会出现按YY′偏转电压规律变化的可视图象。③[判一判]1．如果在偏转电极YY′和XX′上不加电

6、压，电子束不偏转，打在荧光屏中心(√)2．只在YY′上加恒定电压时，电子束不偏转(×)3．只在XX′上加恒定电压时，电子束沿YY′方向偏转(×)解决带电粒子在电场中加速时的基本思路[典型例题]例1.如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动。已知两极板间电势差为U，板间距为d，电子质量为m，电荷量为e。则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是(　　)A．若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率保持不变B．若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率也增大一倍C．若将两极板间电势差U增大

7、一倍，则电子到达Q板的时间保持不变D．若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间减为一半[解析]　由动能定理有mv2＝eU，得v＝，可见电子到达Q板的速率与板间距离d无关，故A项对、B项错；两极板间为匀强电场E＝，电子的加速度a＝，由运动学公式d＝at2得t＝＝，若两极板间电势差增大一倍，则电子到达Q板时间减为非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。倍，故C、D项都错。[答案

8、]　A[点评](1)对带电粒子在电场中的运动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律；从做功的角度来看，遵循能的转化和守恒定律。(2)用动力学的观点来计算，只适用于匀强电场，即粒子做匀变速直线运动。而用功能的观点来计算，即qU＝mv2－mv，则适用于一切电场，这正是功能观点较动力学观点分析的优越之处。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[即时巩固]1．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA