2019-2020年高中物理《示波器》导学案 新人教版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理《示波器》导学案新人教版选修3-14.研究带电粒子在电场中运动的主要规律公式：（1）电场力：（匀强电场）（2）加速度：（牛顿第二定律）（3）电场力做的功：（4）动能定理：【知识探究】一.电场中的运动与重力场的运动的对比：1.初速度为0的运动：（如图1所示）加速度：a=与运动类似2.初速度不为0，且与电场力在同一直线上（如图2所示）加速度：a=图1图2与运动类似3.初速度不为v0≠0，且与电场力不在同一直线上（如图3所示）加速度：a=与运动类似水平方向：竖直方向：图3二．带电粒子的加

2、速运动例：如图所示，两极板间的电压为U,有一带正电q，质量为m的带电粒子从正极板由静止开始向负极板运动,问粒子到达负极板的速度多大?[讨论]如果两板的形状改变了,电场变成了非匀强电场。若两板间的电压仍为U，上面的推导是否成立？练：（单项）如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是(　　)A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速率就越大B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C．与两板间距离无关，仅与加速电压有关D．以上说法均不正确三．带电粒子

3、的偏转运动例：如图,已知l、d、m、q、U、v0,求粒子穿出电场时，在竖直方向上的位移和偏转的角度。此时不计带电粒子的重力。（提示：分析带电粒子的受力情况和运动情况）水平方向：运动竖直方向：运动（1）粒子在电场中运动的时间（2）粒子的加速度（3）∵粒子在竖直方向的运动为∴粒子在竖直方向的位移为粒子在竖直方向的速度为（4）∵粒子在水平方向的运动为∴粒子在水平方向的速度为（5）合速度与水平方向的夹角tanθ=练：如图169所示，偏转电场极板长L＝1.6cm，两板间的距离d＝0.50cm，极板的右端距离屏s＝3.2

4、cm.有一质量m＝1.6×10－10kg的带电粒子，以20m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场．已知板间的电压U＝8.0×103V，液滴打在屏上与原入射方向的偏转距离z＝2.0mm，如果不计粒子的重力，则：(1)液滴的带电荷量大小是多少？(2)要使液滴打到屏上的偏转距离扩大，请你分析提出一种可行的方法．四．带电粒子加速和偏转一体问题例：离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的负离子，从静止经加速电压U1加速后，获得初速度，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度v离开电场，已知平

5、行板长为Ｌ，两板间距离为d，求：1）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、速度v的大小；2）离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值。解题小结：五．示波器的结构介绍荧光屏——显示电子的位置电子枪——产生很细的电子束偏转电极——控制电子在竖直或水平方向的运动【随堂练习】1.（双项）让质子、氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入同一匀强电场，要使它们最后的偏转角相同，这些粒子必须是：A.具有相同的初速度B.具有相同的初动能C.具有相同的质量D.经同一电场由静止加速2.（单项）关于带电粒子(不计重力)在匀强电场

6、中的运动情况，下列说法正确的是(　　)A．一定是匀变速运动B．不可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动3．（单项）α粒子(电荷数2，质量数4)、质子(电荷数、质量数均为1)、氘核(电荷数1，质量数2)三种带电粒子以相同的初动能垂直射入同一匀强电场，三者从电场中出来时的偏转量分别为x、y、z，下列三者的关系中，正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　A．x＝z＞yB．x＝z＜yC．y＝z＜xD．y＝z＞x4.如图所示，电荷量为-e，质量为m的电子从A点沿与电

7、场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v0，当它通过电场中B点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，求A、B两点间的电势差5．一质量为4.0×10－15kg、电荷量为2.0×10－9C的带正电质点，以4.0×104m/s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域，并从b点离开电场区域，离开电场时的速度为5.0×104m/s，由此可见，电场中a、b两点间的电势差为多大？带电质点离开电场时速度在电场方向的分量为多大？(不考虑重力作用)