高中物理《1.9 带电粒子在电场中的运动（2）》导学案新人教版选修3-1.doc

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1、§1.9带电粒子在电场中的运动（2）一、学习目标1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题．2、知道示波管的构造和基本原理．二、问题与例题1．带电粒子的加速(1)动力学分析：带电粒子沿与电场线平行方向进入电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做变速直线运动，如果是匀强电场，则做匀加(减)速运动．(2)功能关系分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电场力做的功.即:(初速度为零)；此式适用于一切电场．2．带电粒子的偏转(1)动力学分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中，受到恒定的与初速度方向成900角的电场力

2、作用而做曲线运动.(2)运动的分析方法(看成类平抛运动)：①沿初速度方向(X方向)做速度为v0的匀速．X=V0t;②沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线．ay=;Vy=ayt;Y=.③偏角：.例1.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，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的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/应带正电例2：在图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线kO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电

3、场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。例3：如图所示，一束电子经加速电场加速后进入偏转电场，已知电子的电荷量为e，质量为m，加速电场的电压为U1，偏转电场两极板间的距离为d，极板长度为L．问：(1)电子进入偏转电场时的速度大小；(2)若要使得电子在飞出偏转电场时的侧位移恰好为d/2,则需在偏转电场两极板

4、间加上多大电压．【课后练习】1.一带电粒子射入一固定正点电荷Q形成的电场中，并沿图中虚线由a运动到b点，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb，且ra>rb，若粒子只受电场力作用，这一过程中:（）A．电场力对粒子做负功B．粒子在b点电势能小于在a点的电势能C．粒子在b点动能小于在a点的动能D．粒子在b点加速度大于在a点的加速度2.如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个带电粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，M点和N点是轨迹上的两个点.由此可判断出（）A．N点的电势高于M点的电势B．在N点带电粒子的电势能比在M点的电势

5、能大C．带电粒子在M点的速率大于在N点的速率D．带电粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大3.α粒子（He）和质子（H）以相同速度垂直于电场线方向进入同一偏转电场，则在通过偏转电场的过程中()A．它们在电场中的运动时间相等B．它们在电场中的偏转距离相等C．它们在电场中运动的加速度相等D．电场力对它们做的功相等4.如图5所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在

6、电场中的电势能始终在增加5.如图所示，有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度先后射入电场中，最后分别打在正极板的C、B、A处，则（）A．三种粒子在电场中运动时间相同B．三种粒子在电场中的加速度为C．三种粒子到达正极板时动能D．落在C处的粒子带负电，落在B处的粒子不带电，落在A处的粒子带正电6.如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则A．小球不可能做匀速圆周运动B．当小球运动到最高点B时绳的张力一定最小C．小球运动到最低点A时，球的线速度一定最大D．小球运动到最低点A时

7、，电势能一定最大7.图是示波管的原理图，它由电子枪、偏转电极（XX′和YY′)、荧光屏组成.管内抽成真空.给电子枪通电后，如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑.（1）要想让亮斑沿OY向上移动，需在偏转电极_______（填“XX′”或“YY′”）上加电压，且Y′电势比Y电势________（填“高”或“低”）（2）要想在荧光屏上出现一条水平亮线，需在偏转电极_______（填“XX′”或“YY′”）上加特定的周期性变化的电压（扫描电压）8.如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨