2012高中物理_1.9_带电粒子在电场中的运动_14课件_新人教版选修3

第一章《静电场》

第九节《带电粒子在电场中 的运动》

教学目标知识与能力：1.了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力， 带电粒子做匀变速运动。2.重点掌握初速度与场强 方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)。 3.知道示波管的主要构造和工作原理。4.渗透物 理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素， 忽略次要因素，不计粒子重力。 5.培养综合分析问题的能力，体会物理知识的实际 应用。 教学重点: 带电粒子在电场中的加速和偏转规律 教学难点: 带电粒子在电场中的偏转问题及应用。

1.带电粒子在电场中的运动情况(平衡、加速和减速)

⑴.若带电粒子在电场中所受合力为零时， 即∑F=0时，粒子将保持静止状态或匀速直 线运动状态。

例 ：带电粒子在电场中处于静止状态，该 粒子带正电还是负电? + + + + + + + 分析：带电粒子处于静止 状态，∑F=0,Eq=mg, 因为所受重力竖直向下， 所以所受电场力必为竖直 向上。又因为场强方向竖 直向下，所以带电体带负 电。Eq mg

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1.带电粒子在电场中的运动情况(平衡、加速和减速) ⑴.若带电粒子在电场中所受合力为零时， 即∑F=0时，粒子将保持静止状态或匀速直 线运动状态。 ⑵.若∑F≠0(只受电场力)且与初速度方向 在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直 线运动。(变速直线运动)

◎打入正电荷(如图),将做匀加速直线运动。 设电荷所带的电量为q,板间场强为E,电势差 为U,板距为d,电荷到达另一极板的速度为v,则： 电场力所做的功为W=EqL=Uq 粒子到达另一极板的动能为Ek=mv2/2 由动能定理有Uq=mv2/2 (或 EqL=mv2/2对恒力) ◎ 若初速为v0,则上列各式又应怎么样？ ◎若打入的是负电荷(初速为v0), 将做匀减速直线运动,其运动情况 可能如何,请同学们讨论。+ + + + + +l l

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1.带电粒子在电场中的运动情况(平衡、加速和减速) ⑴.若带电粒子在电场中所受合力为零时， 即∑F=0时，粒子将保持静止状态或匀速直 线运动状态。 ⑵.若∑F≠0(只受电场力)且与初速度方向 在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直 线运动。(变速直线运动)

关于重力是否考虑的问题1 、题目明确了重力不计或不能忽略重力的情况2 、题目未明确的情况下: a)基本粒子(如电子、质子、离子等)重力一般忽略. b)带电颗粒(如液滴、尘埃、小球等)重力一般不能忽 略.

例题1:如图所示，水平放置的A、B两平行板 相距h,上板A带正电。现有质量为m,带电量为+q 的小球在B板下方距离为H处，以初速度V0竖直向上 从B板小孔进入板间电场，

欲使小球刚好打到A板， A、B间电势差UAB应为多少？A h

解：将动能定理用于运动全过 程，由W=△Ek得2 -mg(H+h)-qUAB=0- 1 mV 0 2

V0

B H

整理可得

m〔V2-2g(H+h)〕 UAB= 2q

例1、下列粒子从初速度为零的 状态经加速电压为U的电场后， 哪种粒子速度最大 ( A ) A、质子 B、氘核 C、氦核 D、钠离子哪种粒子动能最大( C )

BCD

练习2:如图 从F处释放一个无初速度电子向B板方 向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是(设电源 电动势均为U) ( ABD ) A.电子到达B板时的动能是Ue A B F C

D

B.电子从B板到达C板时动能的变 化量为零 C.电子到达D板时动能为Ue D.电子在A板与D板间作往返运动

2.带电粒子在电场中的偏转(不计重力，且初速度vo⊥E,则带电粒子将在电场中做类平抛运动)

物体在只受重力的作用下，被水平抛出， 【思考与讨论】若带电粒子在电场中所受合力 在水平方向上不受力，将做匀速直线运动， ∑F≠0,且与初速度方向有夹角(不等于0°, 180°),则带电粒子将做什么运动？ 在竖直方向上只受重力，做初速度为零的 自由落体运动。物体的实际运动为这两种 曲线运动 运动的合运动。

详细分析讲解例题2。

v┴

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