带电粒子在电场中运动

1、 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+q1、 知识梳理一、带电粒子的加速匀强电场中的

2、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）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例2：一个以速度Vo ，质量为m的带正电

3、粒子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？vyq+vV0V0y 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，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 注意通过本题（1）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（

4、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点评：本题是高考真题，考查的是带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动。四、示波管的原理 示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。 如果在偏转电极上加扫描电压，同时在偏转电极上加所要研究的信号电压，其周期与扫描电压的周期相同，在荧光屏上就显示出信号电压随时间变化的图线。 课堂练习1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内 （ ） A、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B、一定沿电场线由低电势处向高

5、电势处运动 C、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动2、如图所示，长为L、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中， 一带电量为+q、质量为m的小球，以初速度v0从斜面底端 A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v0，则（ ） A、A、B两点间的电压一定等于mgLsin/q B、小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能 C、若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值一定为mg/q D、如果该电场由斜面中点正上方某处的点电荷产生，则该点电荷必为负电荷3、如图所示，两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成角放置在同一竖直平

6、面，充电后板间有匀强电场。一个质量为m、带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射人电场，并沿虚线通过电场。下列判断中正确的是 ( )。 A、电场强度的大小Emgcos/q B、电场强度的大小Emgtg/q C、液滴离开电场时的动能增量为-mgLtg D、液滴离开电场时的动能增量为-mgLsin4、（01上海）A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，则 （ ） A、电场力一直做正功 B、电场力先做正功再做负功 C、电场力一直做负功 D、电场力先做负功再做正功5、如图所示，质量为m、电量为q的带电微粒，以初速度V0

7、从A点竖直向上射入水平方向、电场强度为E的匀强电场中。当微粒经过B点时速率为VB2V0，而方向与E同向。下列判断中正确的是 ( ) A、A、B两点间电势差为2mV02/q B、A、B两点间的高度差为V02/2g C、微粒在B点的电势能大于在A点的电势能 D、从A到B微粒作匀变速运动6 78、如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（ ） A、此液滴带负电 B、液滴做匀加速直线运动C、合外力对液滴做的总功等于零 D、液滴的电势能减少10、在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为5

8、eV，则以下认识中错误的是 （ ） A、电场强度的方向一定由b沿直线指向a B、a、b两点间电势差Uab=5V C、电子的电势能减少5eV D、电子的电势能减少5J12、如图，半径为R的光滑圆环，竖直置于场强为E的水平方向的匀强电场中，今有质量为m，带电量为+q的空心小球穿在环上，求当小球由顶点A从静止开始下滑到与圆心O等高的位置B时，小球对环的压力？ 课后作业 选择题：1、一带负电小球从空中的a点运动到b点，受重力、空气阻力和电场力作用，重力对小球做功3.5J，小球克服空气阻力做功0.5J，电场力做功1J，则（ ） A、小球在a点的重力势能比在b点大3.5J B、小球在a点的机械能比在b点少

9、0.5J C、小球在a点的电势能比在b点少1J D、小球在a点的动能比在b点大4JB·Aq·2、如图在一个静电场中，一个负电荷q受到一个非静电力作用由A点移到B点，则以下说法正确的是 （ ） A、非静电力做功等于电荷电势能增量和动能增量之和 B、非静电力和电场力做功之和等于电荷电势能增量和动能增量之和 C、电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量 D、非静电力做功和电场力做功之和等于电荷动能的增量3、如图A为静止带电体，其电场中有c、d两点，原来静止在c点的质子或氦离子，在电场力的作用下移到d点，若质子的速率为v，则氦离子的速率为（ ）Acd A、 B、 C、 D、AB4、

10、 如图，带电量为q的负电荷，以初动能Ek从两平行板的正中央沿垂直于电场线方向进入平行板间的匀强电场，恰沿B板边缘飞出电场，且飞出时其动能变为2Ek，则A、B两板间的电势差为（ ） A、Ek/q，A板电势高 B、Ek/q，B板电势高 C、2Ek/q，A板电势高 D、2Ek/q，B板电势高5、如图，用细线栓一带负电小球在方向竖直向下的匀强电场中，在竖直面内做圆周运动，电场力大于重力，下列说法正确的是（ ）OAB A、小球到最高点A时，细线张力一定最大 B、小球到最低点B时，细线张力一定最大 C、小球到最低点B时，小球线速度一定最大 D、小球到最低点B时，小球电势能一定最大6、如图，两个带正电的等大

11、的小球绝缘光滑水平面上从相距很远处沿着同一条直线相向运动，已知它们的质量，的初速度分别为，当它们相距最近时（没有接触），这两个球组成的系统的电势能为（ ）m1m212 A、 C、 C、 D、7、离子发动机飞船，其原理是用电压U加速一价惰性气体离子，将它高速喷出后，飞船得到加速，在氦、氖、氩、氪、氙中选用了氙，理由是用同样电压加速，它喷出时（ ） A、速度大 B、动量大 C、动能大 D、质量大二、填空题：1、在一竖直向下的匀强电场中放一绝缘的光滑半圆轨道，如图，在最高点放一 质量为m、电量为+q的小球，使球从静止开始沿轨道下滑，若场强为E，则小 球在轨道最低点对轨道压力为 ·a

12、3;bmM2、如图，质量为m的带电金属小球，用绝缘细线与质量为M=2m的不带电木 球相连，两球恰好能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中，以速度 为匀速竖直向上运动，当木球速度升至a点时，细绳突然断裂，木球升至 b点时，速度减为零，则木球速度为零时，金属球的速度大小为 ； a、b之间电势差为 3、电视显象管内电子枪发射的电子流强度为480mA，经过1×104V的电压加速后到达荧光屏，则每秒 有 个电子到达荧光屏，每个到达荧光屏的电子具有的动能为 J。d14题 4、如图，一个电子垂直于电场线的方向射入一个有界的匀强电场，当电 子从另一个界面射出时，偏离原来入射方向的距离为5cm，电子的动能增 加了20eV，由此可知该电场强度E= N/C·m15题 5、质量为2×10-18kg的带电油滴，静止在