人教版（2019）高中物理必修第三册第十章第五节带电粒子在电场中的运动习题课(共16张PPT)

带电粒子在电场中的运动习题课1．带电粒子在电场中的运动情况

（平衡、加速和减速）

⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动)◎打入正电荷(如图),将做匀加速直线运动。设电荷所带的电量为q,板间场强为E,电势差为U,板距为d,电荷到达另一极板的速度为v,求出末速度V=？：◎若初速为v0，则上列各式又应怎么样？◎若打入的是负电荷(初速为v0),将做匀减速直线运动,其运动情况可能如何,请同学们讨论。++++++llllllvo电子的q=-1.6×10-19C,m=9×10-31kg关于重力是否考虑的问题1、题目明确了重力不计或不能忽略重力的情况2、题目未明确的情况下:a)基本粒子(如电子、质子、离子等)重力一般忽略.b)带电颗粒(如液滴、尘埃、小球等)重力一般不能忽略.讨论:

如图水平匀强电场中，一个带正电的微粒从A点射入，在竖直面内沿着直线AB运动。直线AB与水平面成30°，A、B相距20㎝。已知微粒质量m=1×10-7kg，带电量1×10-10C。g=10m/s2，结果保留两位有效数字求：1、场强的大小和方向2、能使微粒从A运动到B的最小初速度是多少？V0AB综合提高综合提高如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距为d,现有质量为m,电量为-q的小球,从距A板高h处自由下落,通过小孔C进入电场,但没能到达B板,求AB间电势差的最小值.hdCBA解法一、[牛顿定律和运动学规律]解法二、[运动学规律和动量定理法]小球自由落体时间由可得进入电场后的匀减速运动的时间由解法三、（动能定理法）由W=ΔEK可列全过程的动能定理方程mg(h+d)-qUmin=0,Umin=mg(h+d)/q2．带电粒子在电场中的偏转

（不计重力，且初速度vo⊥E，则带电粒子将在电场中做类平抛运动）物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。带电粒子在垂直场强方向匀速运动；在电场力的方向上做初速为零匀加速运动。粒子的实际运动为这两种运动的合运动。【思考与讨论】若带电粒子在电场中所受合力∑F≠0，且与初速度方向有夹角(不等于0°，180°)，则带电粒子将做什么运动？曲线运动详细分析讲解例题2。vovv┴θ解：粒子vo在电场中做类平抛运动沿电场方向匀速运动所以有：L=vot

①电子射出电场时，在垂直于电场方向偏移的距离为：

y=at2/2②粒子在垂直于电场方向的加速度：

a=F/m=eE/m=eU/md

③由①②③得：④代入数据得：y=0.36m即电子射出时沿垂直于板面方向偏离0.36m电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为vo，而垂直于电场方向的速度：⑤故电子离开电场时的偏转θ角为：⑥代入数据得：θ=6.8°V0P-+ABC

练习二：如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场，它们分别落到A、B、C三点，则可判断（）A.三个小球在电场中运动加速度关系是aA＞aB＞aCD.落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电C.三个小球在电场中运动时间相等B.三个小球到达正极时的动能关系是EKA

＞EKB

＞EKCD水平放置的平行金属板A、B，板长为L，板的间距为d。开始时，A板带正电、B板带负电，电压UAB=U0，此时带电微粒以V0恰能沿着中轴线匀速通过。重力加速度为g.求:使微粒能通过金属板，所加电压的范围。ABV0V0如图，足够大的水平匀强电场中，一带电小球以V0竖直向上射入电场。若小球的质量为m、带正电且电量为q，电场场强大小E=。求：带电粒子运动到和射入点等高位置时的速度，运动中的最小速度半径为r的光滑绝缘圆环竖直固