高中物理-带电粒子在匀强电场中的运动课件-广东版选修3

带电粒子在匀强电场中的运动要点·疑点·考点课前热身能力·思维·方法课程标准与考试说明随堂训练课堂小结

带电粒子在电场中的运动是力学知识和电学知识的综合。考试说明把这部分知识知识列为Ⅱ级要求（对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系；并能在问题的分析、综合、推理、判断过程中应用—与课程标准的理解应用相当，属于较高要求）。

从近几年的高考试题来看，带电粒子在电场中的运动是高考的热点内容。考察方向主要为带电粒子在匀强电场中的加速、偏转，或者通过与磁场进行联系进行综合性的考察。课程标准与考试说明：要点·疑点·考点(1)电场力：一切带电粒子在电场中都要受到电场力F=qE，与粒子的运动状态无关；电场力的大小、方向取决于电场(E的大小、方向)和电荷的正负，匀强电场中电场力为恒力，非匀强电场中电场力为变力.带电粒子在电场中的运动问题就是电场中的力学问题，研究方法与力学中相同.只是要注意以下几点：1.带电粒子受力特点要点·疑点·考点①带电基本粒子(如电子、质子、α粒子、正负离子等)，在电场中运动时均不考虑重力（但不能忽略质量）；③未明确说明“带电粒子”的重力是否考虑时，可根据题中的暗示(如涉及竖直方向)或结合粒子的运动过程、运动性质进行判断.(2)重力（分两类）②宏观带电体（如带电小球、液滴、尘埃等）除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。要点·疑点·考点2.带电粒子的运动过程分析方法(1)运动性质有：平衡(静止或匀速直线运动)和变速运动(常见的为匀变速)，运动轨迹有直线和曲线(偏转).(2)对于平衡问题，结合受力图根据共点力的平衡条件可求解.课前热身②判断粒子运动性质，是根据粒子受合力是否为零或是否恒定；判断粒子的运动轨迹和运动性质的根据是什么?若只受电场力作用，带电粒子平行于电场方向进入匀强电场属于什么性质的运动?若垂直电场方向进入呢？各自用什么方法分析呢？【答案】①判断运动轨迹，是根据合力方向与初速方向是否共线；③属于匀变速直线运动④属于匀变速曲线(抛物线)运动.对于匀变速直线运动：对于匀变速曲线运动：无论哪一类运动，都可以从功和能的角度用动能定理或能的转化与守恒定律来求解，其中电场力做功除一般计算功的公式外，还有W=qU可用，这一公式对匀强和非匀强电场都适用，而且与运动路径无关.课前热身可用运动学公式和牛顿第二定律、动能定理、能量守恒定律求解.可考虑将其分解为两个方向的直线运动，对有关量进行分解、合成来求解.例3．如图所示，离子发射器发出一束质量为ｍ，电荷量为ｑ的正离子，从静止经加速电压Ｕ１加速后，获得速度Ｖ０，并沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压Ｕ２作用后，以速度Ｖ离开电场，已知板长Ｌ，两板间距为ｄ，求：（１）Ｖ０的大小（２）离子在偏转电场中运动的时间ｔ（３）离子在偏转电场中受到的电场力Ｆ的大小（４）离子在偏转电场中的加速度ａ（５）粒子离开电场时的纵向速度Ｖｙ（６）Ｖ的大小（７）粒子离开偏转电场时的偏移量ｙ（８）粒子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值能力·思维·方法﹢﹣﹢﹣Ｕ２1.带电粒子匀强电场中的加速（不计重力）（1）受力及运动分析：带电粒子仅在电场力作用下，由静止开始在匀强电场中做匀加速直线运动（2）由动能定理：可求得其经过加速电场后的动能或速度v0E2.带电粒子在匀强电场中的偏转（不计重力）受力特点：运动性质：处理方法：沿初速方向（匀速直线运动）与初速垂直方向(初速度为零的匀加速直线运动）速度：偏转角：只受电场力，且初速度与电场力垂直类平抛运动运动的合成与分解v=作用：用来观察电信号随时间变化的情况仪器构造：核心部件是示波管.由电子枪、偏转电极和荧光屏组成3.示波器工作原理：电子先由加速电压U1加速，再经偏转电压U2和U3偏转U1U2U3随堂训练1.如图所示是一示波管工作的原理图。电子经过一电压为U1的加速电场，加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏移量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2,板长为L。每单位电压引起的偏移量h/U2叫示波管的灵敏度。为了提高示波管的灵敏度，可采用下列哪些方法（）A.减小U2

B.增大U2

C.减小dD.增大U1ChU2电子在加速电场中，由动能定理：进入偏转电场，在平行板面方向做匀速运动：垂直板面方向做匀加速直线运动，加速度：侧移量：即课堂小结：一、带电粒子（由静止开始）在电场中加速二、带电粒子在电场中偏转运动的合成和分解沿初速度方向

沿电场力方向速度：偏转角：v=由动能定理：解：（1）运用动能定理：﹢﹣﹢﹣Ｕ２(2)沿初速度方向做匀速直线运动：﹢﹣﹢