教育专题：带电粒子在电场中的运动复习课_课件.ppt

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1、 高三物理复习课高三物理复习课高三物理复习课高三物理复习课带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的加、减速带电粒子在电场中的加、减速带电粒子在电场中的平衡问题带电粒子在电场中的平衡问题带电粒子在带电粒子在电场中的运动电场中的运动知识结构知识结构收获直线运动直线运动曲线运动曲线运动带电粒子的偏转问题带电粒子的偏转问题带电粒子的匀速圆周运动带电粒子的匀速圆周运动带电粒子不规则复杂运动带电粒子不规则复杂运动一、带电粒子在电场中的平衡问题一、带电粒子在电场中的平衡问题1、平衡状态：、平衡状态：静止静止匀速直线运动状态匀速直线运动状态2、平衡条件：、平衡条件：带电粒子在电场中所受合

2、力为零，即带电粒子在电场中所受合力为零，即F0带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电带正电还是负电?+-【例例1】qEmg分析：带电粒子处于静止状态，分析：带电粒子处于静止状态，F F0 0，qEqE=mg=mg，因为所受重力竖，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。所以带电体带负电。练习练习如图所示，质量为如图所示，质量为m,电量为电量为q的带电粒子，以初速度的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板进入电场后沿直线运动到

3、上极板,（1）物体做的是什么运动？）物体做的是什么运动？（2）带电体的电性？）带电体的电性？v0-_【变式训练变式训练】+-（1）由受力分析可知，匀速直线运动）由受力分析可知，匀速直线运动分析：分析：（2）带正电）带正电mgqE回首页回首页二、带电粒子在电场中的直线运动（加、减速）二、带电粒子在电场中的直线运动（加、减速）不不计计重重力力的的带带正正粒粒子子初初速速度度为为零零进进入入匀匀强强电电场场加加速速，粒粒子子离离开开电电场的速度？场的速度？分析：分析：基本知识回顾：基本知识回顾：+d_q+m若若F0（只受电场力（只受电场力）且与初速度方向在）且与初速度方向在同一直线上，带电粒同一直线

4、上，带电粒子将做加速或减速直子将做加速或减速直线运动线运动练习练习此式也适用于非匀强电场此式也适用于非匀强电场【例例2】（带电粒子电场中的直线运动）（带电粒子电场中的直线运动）mgF电一个带一个带+q+q的微粒，从的微粒，从A A点射入水平方向的匀强电场中，点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线微粒沿直线AB AB 运动，如图，运动，如图，ABAB与电场线夹角为与电场线夹角为，已，已 知带电微粒的质量为知带电微粒的质量为m m，电量为，电量为 q q，A A、B B相距为相距为L L,（1 1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由（2 2）电场强度

5、的大小和方向？）电场强度的大小和方向？（3 3）若微粒恰能运动到）若微粒恰能运动到B B点，求微粒射入电场时速度点，求微粒射入电场时速度V V0 0？分析：（1 1）匀减速直线运动）匀减速直线运动（2 2）V0F合（3）方法方法动能定理：动能定理：+方法方法运动学公式运动学公式:解出解出B粒子匀变速直线运动：动能定理或牛顿运动定律均可粒子匀变速直线运动：动能定理或牛顿运动定律均可方向水平向左方向水平向左关于带电粒子重力是否考虑的问题关于带电粒子重力是否考虑的问题如电子、质子、如电子、质子、粒子、离子等除有说明或明确的暗粒子、离子等除有说明或明确的暗示外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）。示外

6、，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）。如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。的暗示以外，一般都考虑重力。1、基本粒子：基本粒子：2、带电颗粒：、带电颗粒：回首页回首页如图，在点电荷正如图，在点电荷正Q Q的电场中，不计重力的带电粒子的电场中，不计重力的带电粒子-q-q以初速度以初速度V V0 0从从M M点恰与电场线点恰与电场线QPQP方向相同进入电场，方向相同进入电场，（1 1）分析粒子的运动情况？）分析粒子的运动情况？+QPMNV0-q（2）若此粒子质量为）若此粒子质量为m,运动到运动到N点速度恰好为零，点速度恰好为

7、零，求求MN两点的电势差两点的电势差UMN解：解：由动能定理由动能定理能否用牛顿定律求解？能否用牛顿定律求解？处理非匀变速直线运动：动能定理的应用处理非匀变速直线运动：动能定理的应用【变式训练变式训练】回首页回首页UL L+-YdY Y v0 q qv v0 0yv vvy S 三、三、带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转运动规律回顾运动规律回顾(1)(1)垂直电场方向：垂直电场方向：(2)(2)沿电场线方向：沿电场线方向：偏移量偏移量y y：加速度加速度:竖直速度竖直速度vy:速速度度偏偏向向角角:初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动匀速直线运动匀速直线运动(不计粒子

8、的重力不计粒子的重力,垂直进入电场垂直进入电场)练习练习如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为置，今有一质量为m m的电子静止在竖直放置的平行金属板的的电子静止在竖直放置的平行金属板的M M点，经电压点，经电压U U0 0加速后通过加速后通过N N点进入两板间距为点进入两板间距为d d、电压为、电压为U U的的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出

9、，M M、N N分别为两块竖直板的中点，求：分别为两块竖直板的中点，求：（1 1）电子通过）电子通过N N点时的速度大小；点时的速度大小；（2 2）右侧平行金属板）右侧平行金属板ABAB的长度；的长度；【例例3】（带电粒子电场中的偏转）（带电粒子电场中的偏转）U0d,UABMN电子穿出右侧平行金属板时的动能电子穿出右侧平行金属板时的动能?【变式训练变式训练】回首页回首页思路：思路：(2)(1)e四、带电粒子在电场中的匀速圆周运动四、带电粒子在电场中的匀速圆周运动1、匀速圆周运动条件：、匀速圆周运动条件：某力提供物体做圆周运动的向心力某力提供物体做圆周运动的向心力2、匀速圆周运动向心力公式：、匀

10、速圆周运动向心力公式：3、带电粒子做匀速圆周运动的情形：、带电粒子做匀速圆周运动的情形：库仑力（电场力）提供向心力库仑力（电场力）提供向心力+Qq练习练习带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：下两种运动：在电场线上运动；在电场线上运动；在等势面上做匀速圆在等势面上做匀速圆周运动，该电场可能是（）周运动，该电场可能是（）A一个带正电的点电荷形成一个带正电的点电荷形成B一个带负电的点电荷形成一个带负电的点电荷形成C两个分立的带等量正电的点电荷形成两个分立的带等量正电的点电荷形成D一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成【知识应用知识应用】回首页回首页A受受力力分分析析判断运判断运动性质动性质（画出（画出轨迹）轨迹）选择选择解题解题方法方法直线运动直线运动匀速圆周运动匀速圆周运动类平抛运动类平抛运动较复杂曲较复杂曲线运动线运动常用能量观点常用能量观点主要从运动主要从运动和力的关系和力的关系分析或动能分析或动能定理定理课课堂堂小小结结