专题探究电场部分专题探究示例.pptx

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1、粒子加速器示波器带电粒子在电场中的运动带电粒子的重力是否忽略1、基本粒子：如电子、质子、离子、α粒子等在没有明确指出或暗示下重力一般忽略不计。2、带电颗粒：如油滴、液滴、尘埃、带电小球在没有明确指出或暗示下重力一般不能忽略。荧光屏偏转电极电子枪真空玻璃管示波管一、带电粒子在电场中的加速：【问题情境一】两块平行正对的金属板A、B，相距为d，带有等量异种电荷，电压为U。如图所示,一质量为m，电荷量为e的质子从A板处由静止开始运动，用几种方法可求其到达B板时的速度v?AB一、带电粒子在电场中的加速：【问题情

2、境一】两块平行正对的金属板A、B，相距为d，带有等量异种电荷，电压为U。如图所示,一质量为m，电荷量为e的质子从A板处由静止开始运动，用几种方法可求其到达B板时的速度v?AB方法1.匀变速直线运动的公式：方法2.利用动能定理：如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速v0=3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力）例题A-v0Bq为负一、带电粒子在电场中的加速:

3、A方法1.匀变速直线运动的公式：方法2.利用动能定理：只适用于匀强电场适用于任何电场思考：不改变U，而增大极板间距d，质子到B板的速度及运动至B板的时间如何变化？【问题情境二】如图所示，真空中两极板水平放置，间距为d，电势差为U，板长为l。质量为m带电荷量为q的粒子以垂直于电场方向的速度v0从两板中间进入匀强电场。(不计粒子的重力)二、带电粒子在电场中的偏转：思考：粒子在电场中做怎样的运动？轨迹有何特点？如何研究？Fld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏转角

4、侧移线运动分解沿v0方向：做匀速直线运动沿F方向：做初速度为零、加速度为的匀加速直ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏转角侧移思考与讨论：1、带电粒子穿过电场的时间t为多少?2、带电粒子射出电场时的侧移量y为多少？3、带电粒子射出电场时的速度v为多少？4、带电粒子射出电场时的偏转角θ为多少？5、出射速度的反向延长线与水平分位移的交点有何特点?θx1、带电粒子穿过电场的时间:2、带电粒子射出电场时的侧移量为:3、带电粒子射出电场时的速度为:4、带电粒子射出电

5、场时的偏转角θ满足：5、【探究拓展1】水平放置的两块平行金属板板长L，两板间距d，两板间电压为U，且上板为正，一个质子沿水平方向以速度v0从两板中间射入，如图所示，质子离开电场后，打在屏上的P点，若屏与金属板的右端距离为s，求OP的长．解：质子离开金属板时的侧移量为:OP的长度为：θUV0V0Vm,qLd+OMPSθ_【探究拓展2】：水平放置的两块平行金属板板长为L，两板间距为d，两板间电压为U，且上板为正，一个质子沿水平方向以速度v0从两板中间射入，如图所示，试讨论：①当两极板间电压满足怎样关系时质

6、子不能从两极板间飞出（即质子打在极板上）②质子从射入两板到打在极板上经历的时间tv0【解析】①由前面的推导可知质子射出电场时的侧移量为：当质子的侧移量大于两极板间距离的一半时，即表明质子在穿出极板之前就已经打在了极板上，即：故，当两极板间电压满足时质子不能从两极板间飞出②由可得即课堂小结：一、利用电场使带电粒子加速二、利用电场使带电粒子偏转从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛运动的分析方法粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速运动