2020高中物理 1.9 带电粒子在电场中的运动学案9 新人教版选修3-1（通用）

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：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

2、)(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

3、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=210-6kg，电荷量q=110-8C，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=v0t竖直位移:由、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=ma其中由、得第(n

4、+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，v00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，v00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

5、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，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()AU1变大，U2变大 BU1变小，U2变大CU1变大，U2变小 DU1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=mv在偏转电场中做类平抛运动vy=t= 由式得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 BqEmgC小球一定带负电 DqEmg答案AB解