高二物理带电粒子在电场中的运动1.doc

《高二物理带电粒子在电场中的运动1.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、1.9带电粒子在电场中的运动学案学习目标1.理解带电粒子在电场中的运动规律，只受电场力时，带电粒子做匀变速运动．学会从力和能的转化两个角度来解决问题。2.理解并掌握带电粒子在电场中偏转的原理，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.知道示波管的构造和原理．重点和难点带电粒子在电场中的加速和偏转，都是本节学习的重点，也是难点。知识梳理一、带电粒子的加速二、带电粒子在电场中的偏转水平：匀速直线运动：vx=v0、l=v0t射线中点O′直接射出一样．三、示波管1．构造及功用(1)电子枪

2、：发射并加速电子(2)偏转电极YY′：使电子束竖直偏转(加信号电压)XX′：使电子束水平偏转(加扫描电压)(3)荧光屏(4)玻壳2．原理：(1)YY′作用：被电子枪加速的电子在YY′电场中做匀变速曲线运动，出电场后做匀速直线运动打到荧光屏上，物质的残光特性看到一条竖直亮线．例题精讲例1．一电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减小两板间的电压，则电子穿越两平行板所需的时间()A．随电压的减小而减小B．随电压的减小而增大C．与电压无关D．随两板间距离的增大而减小解析因粒子在水平方向

3、做匀速直线运动，极板长度和粒子初速度都未变化，故由t＝知C选项正确．答案C例2.如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入，由于重力作用，粒子能落到下板上.已知粒子质量为m=2×10-6kg，电荷量q=1×10-8C，电容器的电容C=10-6F.求:(1)为使第一个粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间，粒子入射速度v0应为多大?(2)以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少个落到下极板

4、上?(g取10m/s2)解析：(1)第一个粒子在极板间做平抛运动，即水平位移:x=v0t①竖直位移:②由①、②得为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间，x必须满足∴即:(2)设以上述速度入射的带电粒子，最多能有n个落到下极板上.则第(n+1)个粒子的加速度为a，由牛顿运动定律得mg-qE=ma③其中④由③、④得⑤第(n+1)粒子做匀变速曲线运动第(n+1)粒子不落到极板上，则【反思】收获疑问当堂练习A．只适用于匀强电场中，v0＝0的带电粒子被加速B．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向平行

5、的情况C．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向垂直的情况D．适用于任何电场中，v0＝0的带电粒子被加速答案：D2．如图1所示，P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动．关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是[]A．两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大B．两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大C．与两板间距离无关，仅与加速电压U有关D．以上说法都不正确答案：C3.如图所示，初速度为零的电子在电势差为U1的电场中加速后，垂直进入电势差为U2的偏转电场

6、，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角度变大的是()A．U1变大，U2变大B．U1变小，U2变大C．U1变大，U2变小D．U1变小，U2变小答案B解析带电粒子在加速电场中由动能定理知qU1=mv①在偏转电场中做类平抛运动vy=t=×②由①②式得tan=q=q(为电子的偏转角)．要使偏转角变大，可知只有B正确．4.如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上竖直固定一光滑绝缘的挡板ABCD，AB段为直线挡板，与水平方向成°45角，BCD段是半径为R的圆弧挡板，挡板处于场强为E的匀强电场

7、中，电场方向与圆直径MN平行．现有一带电荷量为q、质量为m的小球由静止从挡板内侧上的A点释放，并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出，则()A．小球一定带正电B．qE≥mgC．小球一定带负电D．qE＜mg答案AB解析由题目可知小球从静止由A点释放，能沿挡板内侧运动到D点抛出，说明小球受合力一定是向下偏右，偏右的方向至少与AB平行，所以电场力一定向右且大于或等于重力．所以A、B正确．