高三物理二轮复习 专题十四带电粒子在电场场中的运动教学案

《高三物理二轮复习 专题十四带电粒子在电场场中的运动教学案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题十四带电粒子在电场场中的运动【2011考纲解读】从2011高考考纲来看，带电粒子在电场中的运动依然为高考命题的热点之一。在高考带电粒子在电场中的运动是命题的重点，包括电场力做功的特点，带电粒子在电场中的运动，其中加速和偏转两种情况．【高考预测】这部分的考查在考卷中主要以选择题和计算题的形式出现，以考查力电综合的题目为主．本专题是电学的基础，在历年的高考中占有很大的比例，尤其是在力电综合试题中巧妙地把电场和牛顿定律、动能定理和动量定理等知识有机地结合在一起，除此之外，电场问题与生产技术、生活实际、科学研究等知识联系也很多，这些都是命题的新动向．【专题测试】一

2、．电场中的平衡带电粒子在电场中处于静止或匀速直线运动状态时，则粒子在电场中处于平衡状态．假设匀强电场的两极板间的电压为U，板间的距离为d，则：mg=qE=，有q=．二．带电粒子在电场中运动1．带电粒子在电场中的加速在匀强电场中的加速问题一般属于物体受恒力（重力一般不计）作用运动问题．处理的方法有两种：①根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解②根据动能定理与电场力做功，运动学公式结合求解．基本方程：在非匀强电场中的加速问题一般属于物体受变力作用运动问题．处理的方法只能根据动能定理与电场力做功，运动学公式结合求解．基本方程：2．带电粒子在电场中的偏转设极板间的电压为

3、U，两极板间的距离为，极板长度为．运动状态分析：带电粒子垂直于匀强电场的场强方向进入电场后，受到恒定的电场力作用，且与初速度方向垂直，因而做匀变速曲线运动——类似平抛运动如图．运动特点分析：在垂直电场方向做匀速直线运：在平行电场方向，做初速度为零的匀加速直线运动：通过电场区的时间：粒子通过电场区的侧移距离：粒子通过电场区偏转角：带电粒子从极板的中线射入匀强电场，其出射时速度方向的反向延长线交于入射线的中点．所以侧移距离也可表示为：注意事项：1．常用的结论①垂直电场方向而进入匀强电场的粒子，离开电场时都好像从极板中间位置沿直线飞出的一样．②从静止开始经同一电场加

4、速的并垂直进入同一偏转电场的粒子，离开偏转电场时有相同偏转角和侧移距离．2．是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定．一般说来：（1）基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）．（2）带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．3．粒子在交变电场中的往复运动当电场强度发生变化时，由于带电粒子在电场中的受力将发生变化，从而使粒子的运动状态发生相应的变化，粒子表现出来的运动形式可能是单向变速直线运动，也可能是变速往复运动．带电粒子是做单向变速直线运动，还是做变速往复

5、运动主要由粒子的初始状态与电场的变化规律（受力特点）的形式有关．注意事项：（1）若粒子（不计重力）的初速度为零，静止在两极板间，再在两极板间加上左图的电压，粒子做单向变速直线运动；若加上右图的电压，粒子则做往复变速运动．（2）若粒子以初速度为从B板射入两极板之间，并且电场力能在半个周期内使之速度减小到零，则左图的电压能使粒子做单向变速直线运动；则右图的电压也不能粒子做往复运动．所以这类问题要结合粒子的初始状态、电压变化的特点及规律、再运用牛顿第二定律和运动学知识综合分析．三．示波管1．构造及其应用示波管主要由电子枪、竖直偏转电极和水平偏转电极、荧光屏组成．两电

6、极都不加偏转电压时，由电子枪产生的高速电子做直线运动，打在荧光屏中心，形成一个亮点．这时如果在水平偏转电极上加上随时间均匀变化的电压，则电子因受偏转电场的作用，打在荧光屏上的亮点便沿水平方向匀速移动．如果再在竖直偏转电极上，加上一随时间变化的信号电压，则亮点在竖直方向上也要发生偏移，偏移的大小与所加信号电压的大小成正比．这样，亮点一方面随着时间的推移在水平方向匀速移动，一方面又正比于信号电压在竖直方向上产生偏移．于是在荧光屏上便形成一波形曲线，此曲线反映出信号电压随时间变化的规律．2．示波管的工作原理如上图所示为示波器的原理图，电子枪中炽热的金属丝可以发射电子

7、，初速度很小，可视为零．电子枪的加速度电压为U0，紧挨着是偏转电极YY′、XX′，设偏转电极的极板长均为L1，板间距离均为d，偏转电极XX′的右端到荧光屏的距离为L2，电子电量为e，质量为m（不计偏转电极YY′和XX′之间的间距）．在YY′、XX′偏转电极上不加电压时，电子恰能打在荧光屏上坐标的原点．求：（1）若只在YY′偏转电极上加电压UYY′=U1（U1＞0），则电子到达荧光屏上的速度．（2）在第（1）问中，若再在XX′偏转电极上加上UXX′=U2（U2＞0），试在荧光屏上标出亮点的大致位置，并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值．探讨：电子在电子枪中加速：

8、进入偏转电场后作类平抛运动：，偏转位移