高中物理 第一章 靜電場 1.9 帶電粒子在電場中的運動（1）學案2新人教版選修3-1

1、帶電粒子在電場中的運動 第1課時班級 姓名 第 小組基礎知識：1帶電粒子在電場中的運動，綜合了靜電場和力學的知識，分析方法和力學的分析方法基本相同：先分析受力情況，再分析運動狀態(tài)和運動過程(平衡、加速、減速；直線還是曲線)，然后選用恰當?shù)囊?guī)律解題解決這類問題的基本方法是：(1)采用運動和力的觀點：牛頓第二定律和運動學知識求解(2)用能量轉化的觀點：動能定理和功能關系求解2對帶電粒子進行受力分析時應注意的問題(1)要掌握電場力的特點(2)是否考慮重力要依據(jù)情況而定基本粒子：如電子、質子、粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一般不考慮重力(但不能忽略質量)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有

2、說明或明確暗示外，一般都不能忽略重力【目標一】能判斷帶電粒子在電場中的直線運動，能利用牛頓運動定律和運動學公式或動能定理解電場中的加速運動問題 在用牛頓第二定律解題時，聯(lián)系力和運動的橋梁是加帶度a，運動學的基本公式有； 、 、= 。用動能定理解題時，求功是難點，其中W可理解為合力的功，公式可寫為 ，W也可理解為各力的總功，公式可寫為 ，電場力做功的計算公式有W= 或W= 。例1.如圖真空中有一對平行金屬板，兩板間電勢差為U，質量為m帶正電量為q的粒子，無初速的放入真空中兩帶電平行板產(chǎn)生的電場中,兩板間距為d。（忽略粒子重力）(1)粒子將如何種運動？(2)它從另一板小孔處穿出時的速度vo多大？（

3、用兩種方法求解）思考：如果粒子進入電場時有水平向右的初速,求穿出小孔時的速度V例2.質量和電量不同的帶電粒子，在電場中由靜止開始經(jīng)相同電壓加速后 ( ) A荷質比（即電量與質量之比q/m）大的粒子速度大，電量大的粒子動能大B荷質比大的粒子動能大，電量大的粒子速度大C荷質比大的粒子速度和動能都大D電量大的粒子速度和動能都大例3.下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過電壓為U的電場后，速度最大的是（ ）A.質子 B.電子 C.氦核 D.納離子【目標二】會用平拋運動的知識解決帶電粒子在電場中的偏轉問題（類平拋運動） 當物體受到恒力且力與初速度方向 時，物體做類平拋運動。物體沿初速度方向做 運動，沿著力的方向

4、做 。例4如圖兩個相同的帶電平行極板長度為L,兩板間距離d=, 兩板間電壓U，一個電子沿平行于板面的方向射入電場中，射入時的速度為v0。若電子能穿出電場. 回答：說明電子在電場中將如何運動？求電子在電場中運動的加速度? 求電子在電場內運動了多長時間？ 求電子射出電場時沿垂直于初速度方向偏轉的角度?求電子射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離是多少？例5.粒子和質子以相同速度垂直于電場線進入兩平行板間勻強電場中，設都能飛出電場，則它們離開勻強電場時，側向位移之比y:yH= ，動能增量之比= 。課后訓練：1.如圖所示，電子由靜止開始從A板向B板運動，保持兩板間的電壓不變，當增大兩板間的距離時，電子到

5、達B板時的（ ) A.速度增大. B.動能增大. C.加速度增大 D.時間增大.2.氫核、氘核、氚核它們的帶電量之比為 ，它們的質量之比為 。讓原來靜止的氫核、氘核、氚核的混合物經(jīng)同一電場加速后，具有（ ）A.相同的速度 B.相同的動能 C.在電場中的運動時間相同 D.在電場中的加速度相同3.如圖所示，水平安放的A、B兩平行板相距h，上板A帶正電，現(xiàn)有質量m，帶電量為+q的小球，在B板下方距離H處，以初速v0豎直向上從B板小孔進入板間電場，欲使小球剛好能到A板，則A、B間電勢差UAB= 。4.質子H和粒子He在勻強電場中由靜止開始加速，通過相同位移時，它們的動能比為 ，所用時間比為 。5.如圖

6、所示，電子的電荷量為e，質量為m，以v0的速度沿與場強垂直的方向從A點飛入勻強電場，并從另一側B點沿與場強方向成150角飛出。則A、B兩點間的電勢差為 。6.如圖所示，一質量為、電量為十的帶電粒子沿著兩平行板間的中線，垂直電場射入勻強電場。當入射速度為時，粒子恰能貼著極板的右端點穿出電場。今欲使帶電粒子以/2的速度入射，也恰能穿出電場，那么在其他量不變的情況下，必須使下列哪個物理量減為原來的1/2？( ）粒子所帶電量 極板間電壓 極板長度 板間距離7.如圖所示，矩形區(qū)域ABCD內存在豎直向下的勻強電場，兩個帶正電的粒子a和b以相同的水平速度射入電場，粒子a由頂點A射入，從BC的中點P射出，粒子b由AB的中點O射入，從頂點C射出若不計重力，則a和b的比荷(即粒子的電荷量與質量之比)之比是( )A12