带电粒子在电场中的运动.doc

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1、带电粒子在电场中的运动学习目标1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题．2、知道示波管的构造和基本原理．3、通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力4、能分析带电粒子在电场中的运动问题双基再现1．牛顿第二定律的内容是什么?2．动能定理的表达式是什么?3．平抛运动的相关知识点。4．静电力做功的计算方法。课堂探究（一）带电粒子的加速【问题1】：要使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向该怎么办?【问题2】：如何计算教材P33图1.9-1中当v0=0时，带电粒子到

2、达另一板的速度大小?若v0≠0，结果又如何？（二）带电粒子的偏转【问题3】：分析带电粒子的受力情况。是否考虑重力?【问题4】：这种情况同哪种运动类似，这种运动的研究方法是什么?【问题5】：带电粒子在电场中偏转问题的研究方法是什么?【问题6】：如图所示，设电荷带电荷量为q，平行板长为L，两板间距为d，电势差为U，初速为v0．试求：（1）带电粒子在电场中运动的时问（2）粒子运动的加速度。（3）粒子受力情况分析。（4）粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。（5）粒子在离开电场时竖直方向的分速度。（6）粒子在离开电场时

3、的速度大小。（7）粒子在离开电场时的偏转角度θ。（三）示波管的原理【问题7】：示波管的构造及原理。【问题8】：偏转电压XX'、YY'作用如何？【问题9】：用示波器观察某电压信号，发现屏上的图像不稳定，。那么，怎样调节才能使图像稳定？【问题10】：欲使屏上出现一条竖直亮线，应怎样调节示波器？实例体验1．如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。（不计重力作用）下列说法中正确的是（)tφU0-U0oT/2T3T/22TA.从t=0时刻释放

4、电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B.从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C.从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D.从t=3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上2．如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的A．2倍B．4倍C．0.5倍D．0.25倍3、本实验中，某同学欲按要求先在荧光屏上调出亮斑，为此，他进

5、行了如下操作：首先经灰度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移和水平位移旋钮转到某位置，将衰减调节旋钮置于1000挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡。然后打开电源开关（指示灯亮），过2min后，顺时针旋转灰度调节旋钮，结果屏上始终无亮斑出现（示波器完好）。那么，他应再调节下列哪个旋钮才有可能在屏上出现亮斑？A．竖直位移旋钮B．水平位移旋钮C．聚焦调节旋钮D．辅助聚焦旋钮课堂小结1．带电粒子经电场加速：处理方法，可用动能定理、牛顿运动定律或用功能关系。qU=mvt2/2-mv02/2∴vt=，若初速v0=0，则v=。2．带电

6、粒子经电场偏转：处理方法：灵活应用运动的合成和分解。带电粒子在匀强电场中作类平抛运动，U、d、l、m、q、v0已知。①穿越时间:②末速度:③侧向位移:，讨论：对于不同的带电粒子（1）若以相同的速度射入，则y与成正比（2）若以相同的动能射入，则y与成正比（3）若经相同的电压U0加速后射入，则y=UL2/4DU0，与m、q关，随加速电压的增大而，随偏转电压的增大而。（4）偏转角正切：（从电场出来时粒子速度方向的反向延长线必然过）达标训练1．如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板0.8cm，

7、两板间的电势差为300V.如果两板间电势差减小到60V，则带电小球运动到极板上需多长时间?[来源:学科网]2．下列带电粒子经过电压为U的电压加速后，如果它们的初速度均为0，则获得速度最大的粒子是()A．质子B．氚核C．氦核D．钠离子Na＋3．真空中有一束电子流，以速度v沿着跟电场强度方向垂直．自O点进入匀强电场，如图所示，若以O为坐标原点，x轴垂直于电场方向，y轴平行于电场方向，在x轴上取OA＝AB＝BC，分别自A、B、C点作与y轴平行的线跟电子流的径迹交于M、N、P三点，那么：(1)电子流经M，N、P三点时，

8、沿x轴方向的分速度之比为．(2)沿y轴的分速度之比为．(3)电子流每经过相等时间的动能增量之比为．4．如图所示，一个电子(质量为m)电荷量为e，以初速度v0沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的场强大小为E，不计重力，问：(1)电子在电场中运动的加速度．(2)电子进入电场的最大距离．(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能．5．对公式的适用条件，下列说法正确的是（）A．只