带电粒子在电场中的运动 导学案--高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

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1、10.5 带电粒子在电场中的运动一、知识回顾平行板电容器的电容：C 国际单位制中，电容的单位是 。1F F PF二、新课预习1带电粒子沿电场线方向进入匀强电场后，由于电场力方向与粒子的运动方向在，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做。2.带电粒子的偏转（限于匀强电场）（1）运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，由于电场力方向与粒子的初速方向 ，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做。（2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理，即应用运动的合成和分解的知识方法：沿初速度方向为 ，位移与时间的关系为 ，运动时间t= 。沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动，加速

2、度。离开电场时的偏移量 离开电场时的偏转角 三、例题选讲例如图所示，一束带电粒子（不计重力），垂直于电场方向进入偏转电场，试讨论以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角度（U、d、L保持不变）（1）进入偏转电场的速度相同。（2）进入偏转电场的动能相同。（3）先由同一加速电场从静止开始加速后，再进入同一偏转电场。d ULy四、巩固练习如图所示，一个电子以4106 m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场，并且从另一端B点沿与场强方向成150角方向飞出，那么，A、B两点间的电势差为多少伏?(电子的质量为9.11031 kg). 五、方法提炼六、课后作业一、单选题1原

3、来都是静止的质子和粒子，经过同一电场加速后，它们的动能大小之比为（）A1：2B1：1C2：1D2：32如图，在场强大小为5104N/C，方向水平向左的匀强电场中，一质量为1kg、电量为 +210-5C的物体在t=0时刻以某一速度v0向右运动已知物体与绝缘水平面间的动摩擦因数为0.2，取向右为正方向，则能反映物体所受摩擦力f 随时间t变化的图像为（g=10m/s2）ABCD3如图所示，一个质量为m，带电量为+q的粒子在匀强电场中运动，依次通过等腰直角三角形的三个顶点A、C、B，粒子在A、B两点的速率均为v0，在C点的速率为，已知AC=d，匀强电场在ABC平面内，粒子仅受电场力作用。则（）A场强方

4、向沿AC方向由A指向CB场强方向垂直于AB指向CC场强大小为D场强大小为4一电子枪发射出的电子（初速度可视为零）进入加速电场加速后，垂直进入偏转电场，射出后偏移量为y，要使偏转位移增大，下列可行的办法是（）A增大偏转电压B增大加速电压C增大极板间距离D将发射的粒子改为比荷大的带负电粒子5在一对很大的平行正对金属板间可形成匀强电场，通过改变两金属板间的电压，可使其间的电场强度随时间按如图所示的规律变化。在这个电场中间，有个带电粒子从时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，且运动过程中不接触金属板，则下列说法正确的是（）A带电粒子一定只向一个方向运动B内，电场力的冲量等于0，电场力做的功小于0C

5、末带电粒子回到原出发点D内，电场力的冲量等于06如图，一带正电的点电荷固定在P点，现将一带电小球从P点正上方A点由静止释放，小球向下运动，通过O点时速度最大，到达B点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A带电小球在A点的加速度大于gB带电小球从A点运动到B点的过程中，机械能先增大后减小C带电小球从A点运动到O点的过程中，重力势能的减少量等于电势能的增加量D带电小球从O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量小于电势能的增加量7如图甲，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。设负电荷在A

6、、B两点所受的静电力为、，A、B两点的场强分别为、，则根据图乙的信息可知下列说法正确的是（）ABCD8水平线上方有一水平向右的匀强电场，场强为E，一带电粒子从A点以速度竖直向上射入电场，粒子的质量为m、电荷量为，到达点B时的速度方向变为水平，大小为，下列说法正确的是（）A粒子的轨迹是圆弧B从A点到B点，粒子的电势能减少了C粒子再次经过水平线上的C点（图中未画出）时间的距离为间水平距离的2倍D粒子再次经过水平线上的C点（图中未画出）时的动能为9如图所示竖直平面内，真空中的匀强电场与水平方向成15角斜向下，现有一质量为m，电荷量为+q的小球在A点以初速度v0水平向右抛出，经时间t小球下落到C点（图

7、中未画出）时速度大小仍为v0，则小球由A到C的过程中（）A重力做功BAC连线一定与电场线垂直CC点电势可能低于A点D小球做匀变速曲线运动10如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为30，且mg=qE，则（）A电场方向竖直向上B小球运动的加速度大小为C小球上升的最大高度为D小球返回原位置所用时间为11图（a）中和是真空中的两块面积很大的竖直平行金属板，加上周期为的交变电压，在两板间产生交变的匀强电场。已知板电势为零，板电势随时间变化的规律如图（b）所示（图中只画出一个周期）。在两板之间的中点处

8、，有一个带负电粒子（不计重力），在时，粒子在电场力的作用下从静止开始运动。已知在时刻，粒子的速度大小为（粒子始终不会和金属板相碰），则在时间内，关于粒子的速度时间的图像，下列正确的是（）ABCD二、填空题12一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，在匀强电场中的O点由静止释放运动到P点时速度大小为v。则OP两点间电势差大小为_V，若测得OP间距离为d，则该匀强电场的电场强度大小为_N/C。13如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h质量均为m、带电荷量分别为+q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率进入矩形区（两粒子不同时出

9、现在电场中）不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则等于_三、解答题14如图所示，两个平行正对的金属板，板间距为d，板长为L，OO为板中央与板平行的中轴线，两极板间加上U的电压后，一质量为m、带电荷量为q带正电的粒子（不计重力），以v0的初速度沿中轴线OO进入金属板，求：（1）带电粒子在板间运动的时间；（2）带电粒子在板间运动的加速度的大小；（3）带电粒子从板间飞出时偏离原来方向的侧向位移。15用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为，所带电荷量为.现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为37.则：（1）该小球带正电还是带负电？（2）求电场强度E的大小；（3）若在某时刻将细线剪断，求经过1s时小球的速度大小。16一个质量为2m、带有q的电荷量的小物体，可在水平轨道Ox轴上运动，轴的O端有一个与轨道相垂直的固定墙面，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正向，如图所示。小物体以初速度v0从x0处沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f的作用，且fqE。设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电荷量保持不变，求它停止运动前通过的总路程s。试卷第9页，共1页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1A2B3D4A5D6D7C8B9D10C11B12 1314（1）；（2）；（3）-15（1）负电；（2）；（3）12.5m/s16