带电粒子在电场中运动.doc

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1、东莞市学众教育发展有限公司DongGuanPublicEducationDevelopmentCo.Ltd教学科目高三物理授课老师陈树仁学生张超洋档案序号12东莞市学众教育发展有限公司DongGuanPublicEducationDevelopmentCo.Ltd个性化教学辅导方案课时统计：第（5）课时共（）课时授课时间：2012年3月2日教学内容带电粒子在电场中的运动教学目标1．使学生理解并掌握带电粒子在电场中运动的特点和规律，能够正确分析和解答带电粒子在电场中的加速和偏转等方面的问题。2．掌握分析和解决带电粒子

2、在电场中运动问题的思路和方法。3．培养学生综合应用物理知识对具体问题进行具体分析的能力。重点难点1、带电粒子在电场中的运动是电场知识的重要应用，注重分析判断带电粒子在电场力作用下的运动情况。2、掌握运用力的观点和能的观点求解带电粒子运动的思路和方法。教学过程+++——————+q一、知识梳理一、带电粒子的加速匀强电场中的加速问题例1：在加上电压并处于真空的金属板附近有一带正电粒子q，初速度为零,在电场力作用下向哪里运动？做什么运动两板间电势差为U，板间距为d，你能求得q到达负极板时的速度v吗？有几种方法可求?（1）

3、运用运动学和动力学方法求解，因电场力为恒力，a=F/m=Uq/dm、v2-0=2ad，可求出v=（2）运用能量观点求解，qU=mv2/2，可求出v=（请同学比较在题设条件下哪种方法更简便————比较两种方法优缺点）。提出问题：解决带电粒子在非匀强电场中的加速问题是否也可以用这两种方法呢？结论——非匀强电场中的加速问题qU=△Ek同样适用。二、带电粒子在匀强电场中的偏转12东莞市学众教育发展有限公司DongGuanPublicEducationDevelopmentCo.Ltd例2：一个以速度Vo，质量为m的带正电粒

4、子q垂直射入一个电压为U，板长为L，间距为d的平行板电容器，当它射出这个电容器时，求：带电粒子射出电场时竖直偏离的距离y和偏转的角度φ？vyq+—vφV0V0y这种带电粒子的匀变速曲线运动，可以用能量观点研究，也可以用运动分解与合成观点研究，要求y和φ，按本题条件，我们用后一种观点进行研究。【分析】水平：匀速运动竖直：初速度为零，加速度a=qU/md，匀加速直线运动【求解】利用平抛知识可求出侧移偏角注意说明穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。这一点和平抛运动的结论相同。通过本题（1）

5、合运动和分运动具有等时性；（2）合运动和分运动具有独立性。即互不干涉、独立进行。（3）培养学生解决问题的思路和方法。解题的基本思路是：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程（平衡、加速或减速，是直线运动速是曲线运动），然后选取用恰当的规律（牛顿运动定律、运动学公式；功能关系；动量定理及动量守恒定律）解题。三、带电粒子在电场中偏转的三个重要结论　　关于带电粒子在电场的运动问题，高考题中经常出现，下面我们先看一个例题：12东莞市学众教育发展有限公司DongGuanPublicEducationDevelopmentC

6、o.Ltd例：如图所示，质量为m电荷量为q的带电粒子以平行于极板的初速度v0射入长L板间距离为d的平行板电容器间，两板间电压为U，求射出时的侧移、偏转角和动能增量．　　解：分解为两个独立的分运动：平行极板的匀速运动（运动时间由此分运动决定），垂直极板的匀加速直线运动，，，．偏角：，得：．穿越电场过程的动能增量是：ΔEK=qEy（注意，一般来说不等于qU），从例题可以得出结论有三：　　结论一、不同带电粒子从静止进入同一电场加速后再垂直进入同一偏转电场，射出时的偏转角度总和位移偏转量y是相同的，与粒子的q、m无关。　　

7、例1．如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ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　　结论二、粒子垂直进入电场偏转射出后，速度的反向延长线与初速度延长线的交点为粒子水平位移中点。（粒子好像是从中点直线射出！）例2．证明：在带电的平行金属板电容器中，只要带电粒子垂直电场方

8、向射入（不一定在正中间），且能从电场中射出如图所示，则粒子射入速度v0的方向与射出速度vt的方向的交点O必定在板长L的中点．12东莞市学众教育发展有限公司DongGuanPublicEducationDevelopmentCo.Ltd　证明：粒子从偏转电场中射出时偏距，粒子从偏转电场中射出时的偏向角，作粒子速度的反向延长线，设交于O点，O点与电场边缘的距离为