帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)-高二上學(xué)期物理人教版選修3-1

徐曉麗帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)內(nèi)蒙古第二地質(zhì)中學(xué)教學(xué)目標(biāo)（1）學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力、電場強(qiáng)度等概念研究帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度、速度和位移等物理量的變化。（2）學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力、電勢、電勢差、等勢面等概念研究帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的能量變化。（3）了解示波管的工作原理，體會(huì)靜電場知識對科學(xué)技術(shù)的影響思考1同學(xué)們都學(xué)習(xí)過哪些微觀帶電粒子如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一般都不考慮重力（但不能忽略質(zhì)量）。另外，除了這些微觀帶電粒子，還有一些宏觀帶電顆粒，如帶電小球、液滴、塵埃等，一般都考慮重力(有說明或暗示除外)。思考2：帶電粒子在電場中會(huì)發(fā)生什么運(yùn)動(dòng)？帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場中的平衡問題帶電粒子在電場中的加、減速帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問題帶電粒子的圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子不規(guī)則復(fù)雜運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速例1：分析：粒子從靜止開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)負(fù)板時(shí)的速度？(不考慮粒子的重力）方法一動(dòng)能定理

方法二運(yùn)動(dòng)學(xué)知識

即學(xué)即練

(2019?4月浙江選考)當(dāng)今醫(yī)學(xué)上對某些腫瘤采用質(zhì)子療法進(jìn)行治療，該療法用一定能量的質(zhì)子束照射腫瘤殺死癌細(xì)胞?，F(xiàn)用一直線加速器來加速質(zhì)子，使其從靜止開始被加速到1.0×107m/s。已知加速電場的場強(qiáng)為1.3×105N/C，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10－27kg，電荷量為1.6×10－19C，則下列說法正確的是()A.加速過程中質(zhì)子電勢能增加B.質(zhì)子所受到的電場力約為2×10－15NC.質(zhì)子加速需要的時(shí)間約為8×10－6sD.加速器加速的直線長度約為4m即學(xué)即練思考3：若兩極板間不是勻強(qiáng)電場該如何求解？原因？由于電場力做功與場強(qiáng)是否勻強(qiáng)無關(guān)，與運(yùn)動(dòng)路徑也無關(guān)，所以動(dòng)能定理適用于任何場強(qiáng)。二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（不考慮重力）例2：分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況類平拋運(yùn)動(dòng)垂直于電場方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)沿著電場方向：勻加速直線運(yùn)動(dòng)垂直于電場方向

沿著電場方向

偏移量速度偏向角

兩個(gè)重要結(jié)論(1)粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)，其速度v的反向延長線過水平位移的中點(diǎn)。(2)不同的帶電粒子(電性相同)，若經(jīng)同一電場(加速電壓為U1)加速后，又進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(電壓為U2)，則它們的運(yùn)動(dòng)軌跡必定重合。試著證明以上兩個(gè)結(jié)論三、帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)

例3：(帶電粒子的偏轉(zhuǎn))如圖9所示，兩極板與電源相連接，電子從負(fù)極板邊緣垂直電場方向射入勻強(qiáng)電場，且恰好從正極板邊緣飛出，現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，而電子仍從原位置射入，且仍從正極板邊緣飛出，則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?)A.2倍 B.4倍C.1/2

D.1/4即學(xué)即練

即學(xué)即練

即學(xué)即練

四、示波器內(nèi)部主要由電子槍(由發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成)、偏轉(zhuǎn)電極(由一對X偏轉(zhuǎn)電極板和一對Y偏轉(zhuǎn)電極板組成)和熒光屏組成能夠觀察電信號隨時(shí)間變化情況的儀器。問題1.如果在電極XX’之間不加電壓,但在YY’之間加不變的電壓,使Y的電勢比Y’高(有時(shí)說這種情況是”Y正、Y’負(fù)”),電子束運(yùn)動(dòng)過程中受哪個(gè)方向的力?電子將打在熒光