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、物理学科高二课堂讲义学习课题：1.9带电粒子在电场中的运动 上课时间：学习目标：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1、 知识要点1. 复习：动能定理：平抛运动规律：牛顿定律：场强：电场力：2. 带电粒子的加速（直线运动） 真空中有一对平行金属板，由于接到电池组而带电，两极板间电势差为U。如图，某质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力的作用下从正极板运动到负极板，计算它到达负极板时的速度。U（1）不考虑重力（重力远小于电场力，可忽略）（2）考虑重力mg注：关于重力是否考虑的

2、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，电子质量m=0.910-30kg，电子的电荷量e=1.610-19C。 b: 带电颗粒（如液滴、尘埃、小球等）重力一般不能忽略.3. 带电粒子的偏转（类平抛）如图所示，在真空中放置一对金属板，把两板接到电源上，于是两板间出现了电场。现有一个带电粒子射入电场，它受到的静电力的方向与速度方向不一致，因而发生偏转。（1）不计重力，且初速度v0E，则带电粒子将在电场力的作用下在电场中做类平抛运动（2）考虑重力，初速度v0E，则带电粒子将在电场力和重力的合力作用下在电场中做类平抛

3、运动。4.示波管的原理（1）示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器，其核心部分是示波管。（2）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图）。（3）电子枪的作用是产生高速飞行的一束电子。2、 知识总结1. 带电粒子在电场中的直线运动（1） 动力学方法（2）能量学方法：2. 带电粒子在电场中的运动问题解决思路：（1） 分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否为恒力等；（2）分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子做直线运动还是曲线运动； （3）建立正确的物理模型，进而确定解题方法是用力的观点、还是能量观点(也可能是两个观点的综合)； （4）利用物理规律或其它手段

4、（如图线等）找出物理量间的关系，挖掘隐含条件和临界条件，建立方程组解题，有必要时进行讨论。3、 典型例题例1. 炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V，如图，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出时的速度有多大？设电子刚刚离开金属丝时的速度为0.例2. 如图，两个相同的极板Y和Y的长度l=6.0cm，相距d=2cm，极板间的电压U=200V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度v0=3.0107m/s。把两极板间的电场看做匀强电场，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度。4、 针对训练1. 如图所示，从灯丝发射的电

5、子经电压为U1的加速电场加速后，进入偏转电场U2，若要使电子在电场中的侧移量增大为原来的2倍，可供选用的方法是（ ） A. 使U1减为原来的1/2； B. 使U2增大为原来的2倍； C. 使偏转电极板的长度L增大为原来的2倍； D. 使偏转电极板的距离减小为原来的1/22. 如图所示，有三个质量相等，分别带正电,负电,和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于电场射入，它们分别落到A,B,C三点，则可判断（ ） A.落到A点的小球带正电,落到B点的小球不带电 B.三小球在电场中运动时间相等 C.三小球到达正极板时的动能关系是EkAEkBEkC D.三小球在电场中运动的加速度关系是

6、aAaBaC 3. 如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处（不计重力作用） 。下面对粒子的运动描述正确的是 （ ） A.从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B.从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间振动 C.从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D.从t=3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上4. 如图所示，长为L、倾角为的光滑绝缘斜面处于匀强电场中， 一带电量为+q、质量为m的小球，以初速度v0从斜面底端 A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v0，求场强？5. 在间距d=0.1m、电势差U=103V的两块竖立平行板中间，用一根长l=0.01m的细线悬挂一个质量m=0.2g、电量q=107C的带正电荷的小球，将小球拉到使丝线恰呈水平的位置A后轻轻释放如图，问：（1）小球摆至最低点B时的速度和线中的拉力多大？（2）若小球摆至B点时丝线突然断裂，以后小球恰能经过B点正下方的C点，则BC相距多远？（g=10ms2）