高考物理复习-带电粒子在电场中的运动 A 完成.doc

《高考物理复习-带电粒子在电场中的运动 A 完成.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、带电粒子在电场中的运动编稿：吴楠楠审稿：代洪【学习目标】1、能够熟练地对带电粒子在电场中的加速和偏转进行计算；2、了解示波管的工作原理，体会静电场知识对科学技术的影响.【要点梳理】知识点一：带电粒子在电场中可能的运动状态【高清课程：带电粒子在电场中的加速偏转及示波器原理】知识点二：带电粒子在电场中的加速和减速运动要点诠释：（1）受力分析：与力学中受力分析方法相同,知识多了一个电场力而已.如果带电粒子在匀强电场中，则电场力为恒力（qE）,若在非匀强电场，电场力为变力.（2）运动过程分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，收到的电

2、场力与运动方向在同一直线上，做匀加（减）速直线运动.（3）两种处理方法：①力和运动关系法——牛顿第二定律：带电粒子受到恒力的作用，可以方便地由牛顿第二定律求出加速度，结合匀变速直线运动的公式确定带电粒子的速度、时间和位移等.②功能关系法——动能定理：带电粒子在电场中通过电势差为UAB的两点时动能的变化是，则.例：如图真空中有一对平行金属板，间距为d，接在电压为U的电源上，质量为m、电量为q的正电荷穿过正极板上的小孔以v0进入电场，到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出.不计重力，求：正电荷穿出时的速度v是多大？解法一、动力学：由牛顿第二

3、定律：①由运动学知识：v2－v02=2ad②联立①②解得：解法二、动能定理：解得讨论：（1）若带电粒子在正极板处v0≠0，由动能定理得qU=mv2-mv02解得v=（2）若将图中电池组的正负极调换，则两极板间匀强电场的场强方向变为水平向左，带电量为+q，质量为m的带电粒子，以初速度v0，穿过左极板的小孔进入电场，在电场中做匀减速直线运动.①若v0>，则带电粒子能从对面极板的小孔穿出，穿出时的速度大小为v，有-qU=mv2-mv02解得v=②若v0<，则带电粒子不能从对面极板的小孔穿出，带电粒子速度减为零后，反方向加速运动，从左极板的小

4、孔穿出，穿出时速度大小v=v0.设带电粒子在电场中运动时距左极板的最远距离为x，由动能定理有：-qEx=0-mv02又E=(式d中为两极板间距离)解得x=.知识点三：带电粒子在电场中的偏转要点诠释：高中阶段定量计算的是，带电粒子与电场线垂直地进入匀强电场或进入平行板电容器之间的匀强电场.如图所示：（1）受力分析：带电粒子以初速度v0垂直射入匀强电场中，受到恒定电场力（F=Eq）作用，且方向与初速度v0垂直.（2）运动状态分析带电粒子以初速度v0垂直射入匀强电场中，受到恒力的作用，初速度与电场力垂直，做类平抛运动，其轨迹是抛物线：在垂直

5、于电场方向做匀速直线运动；在平行于电场方向做初速度为零的匀加速直线运动.（U为偏转电压，d为两板间的距离，L为偏转电场的宽度（或者是平行板的长度），v0为经加速电场后粒子进入偏转电场时的初速度.）（3）常用处理方法：应用运动的合成与分解的方法垂直电场线方向的速度沿电场线方向的速度是合速度大小是：，方向：离开电场时沿电场线方向发生的位移偏转角度也可以由边长的比来表示，过出射点沿速度方向做反向延长线，交入射方向于点Q，如图：设Q点到出射板边缘的水平距离为x，则又，解得：即带电粒子离开平行板电场边缘时，都是好象从金属板间中心线的中点处沿直线

6、飞出的，这个结论可直接引用.知识点四：带电粒子在电场中的加速与偏转问题的综合要点诠释：如图所示，一个质量为m、带电量为q的粒子，由静止开始，先经过电压为U1的电场加速后，再垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中，两金属板板长为，间距为d，板间电压为U2.1、粒子射出两金属板间时偏转的距离y加速过程使粒子获得速度v0，由动能定理.偏转过程经历的时间，偏转过程加速度，所以偏转的距离.可见经同一电场加速的带电粒子在偏转电场中的偏移量，与粒子q、m无关，只取决于加速电场和偏转电场.2、偏转的角度j偏转的角度.可见经同一电场加速的带电粒子

7、在偏转电场中的偏转角度，也与粒子q、m无关，只取决于加速电场和偏转电场.知识点五：带电粒子在电场中运动应用：示波管要点诠释：1、构造主要由电子枪、竖直偏转电极YY＇、水平偏转电极XX＇和荧光屏等组成.如图所示：2、工作原理电子枪只是用来发射和加速电子.在XX＇、YY＇都没有电压时，在荧光屏中心处产生一个亮斑.如果只在YY＇加正弦变化电压U＝Umsinωt时，荧光屏上亮点的运动是竖直方向的简谐运动，在荧光屏上看到一条竖直方向的亮线.如果只在XX＇加上跟时间成正比的锯齿形电压（称扫描电压）时，荧光屏上亮点的运动是不断重复从左到右的匀速直线

8、运动，扫描电压变化很快，亮点看起来就成为一条水平的亮线.如果同时在XX＇加扫描电压、YY＇加同周期的正弦变化电压，荧光屏亮点同时参与水平方向匀速直线运动、竖直方向简谐运动，在荧光屏上看到的曲线为一个完整的正弦波形.【典型