高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1.9 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（1）學(xué)案2新人教版選修3-1

1、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 第1課時(shí)班級(jí) 姓名 第 小組基礎(chǔ)知識(shí)：1帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí)，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同：先分析受力情況，再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程(平衡、加速、減速；直線還是曲線)，然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題解決這類問題的基本方法是：(1)采用運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)：牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解(2)用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)：動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解2對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析時(shí)應(yīng)注意的問題(1)要掌握電場(chǎng)力的特點(diǎn)(2)是否考慮重力要依據(jù)情況而定基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示外，一般不考慮重力(但不能忽略質(zhì)量)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有

2、說(shuō)明或明確暗示外，一般都不能忽略重力【目標(biāo)一】能判斷帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，能利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或動(dòng)能定理解電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)問題 在用牛頓第二定律解題時(shí)，聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁是加帶度a，運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本公式有； 、 、= 。用動(dòng)能定理解題時(shí)，求功是難點(diǎn)，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(chǎng)力做功的計(jì)算公式有W= 或W= 。例1.如圖真空中有一對(duì)平行金屬板，兩板間電勢(shì)差為U，質(zhì)量為m帶正電量為q的粒子，無(wú)初速的放入真空中兩帶電平行板產(chǎn)生的電場(chǎng)中,兩板間距為d。（忽略粒子重力）(1)粒子將如何種運(yùn)動(dòng)？(2)它從另一板小孔處穿出時(shí)的速度vo多大？（

3、用兩種方法求解）思考：如果粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)有水平向右的初速,求穿出小孔時(shí)的速度V例2.質(zhì)量和電量不同的帶電粒子，在電場(chǎng)中由靜止開始經(jīng)相同電壓加速后 ( ) A荷質(zhì)比（即電量與質(zhì)量之比q/m）大的粒子速度大，電量大的粒子動(dòng)能大B荷質(zhì)比大的粒子動(dòng)能大，電量大的粒子速度大C荷質(zhì)比大的粒子速度和動(dòng)能都大D電量大的粒子速度和動(dòng)能都大例3.下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)后，速度最大的是（ ）A.質(zhì)子 B.電子 C.氦核 D.納離子【目標(biāo)二】會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)解決帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題（類平拋運(yùn)動(dòng)） 當(dāng)物體受到恒力且力與初速度方向 時(shí)，物體做類平拋運(yùn)動(dòng)。物體沿初速度方向做 運(yùn)動(dòng)，沿著力的方向

4、做 。例4如圖兩個(gè)相同的帶電平行極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),兩板間距離d=, 兩板間電壓U，一個(gè)電子沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度為v0。若電子能穿出電場(chǎng). 回答：說(shuō)明電子在電場(chǎng)中將如何運(yùn)動(dòng)？求電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度? 求電子在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間？ 求電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于初速度方向偏轉(zhuǎn)的角度?求電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離是多少？例5.粒子和質(zhì)子以相同速度垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入兩平行板間勻強(qiáng)電場(chǎng)中，設(shè)都能飛出電場(chǎng)，則它們離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，側(cè)向位移之比y:yH= ，動(dòng)能增量之比= 。課后訓(xùn)練：1.如圖所示，電子由靜止開始從A板向B板運(yùn)動(dòng)，保持兩板間的電壓不變，當(dāng)增大兩板間的距離時(shí)，電子到

5、達(dá)B板時(shí)的（ ) A.速度增大. B.動(dòng)能增大. C.加速度增大 D.時(shí)間增大.2.氫核、氘核、氚核它們的帶電量之比為 ，它們的質(zhì)量之比為 。讓原來(lái)靜止的氫核、氘核、氚核的混合物經(jīng)同一電場(chǎng)加速后，具有（ ）A.相同的速度 B.相同的動(dòng)能 C.在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 D.在電場(chǎng)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(zhì)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(jìn)入板間電場(chǎng)，欲使小球剛好能到A板，則A、B間電勢(shì)差UAB= 。4.質(zhì)子H和粒子He在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止開始加速，通過(guò)相同位移時(shí)，它們的動(dòng)能比為 ，所用時(shí)間比為 。5.如圖

6、所示，電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，以v0的速度沿與場(chǎng)強(qiáng)垂直的方向從A點(diǎn)飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)，并從另一側(cè)B點(diǎn)沿與場(chǎng)強(qiáng)方向成150角飛出。則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 。6.如圖所示，一質(zhì)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(chǎng)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)。當(dāng)入射速度為時(shí)，粒子恰能貼著極板的右端點(diǎn)穿出電場(chǎng)。今欲使帶電粒子以/2的速度入射，也恰能穿出電場(chǎng)，那么在其他量不變的情況下，必須使下列哪個(gè)物理量減為原來(lái)的1/2？( ）粒子所帶電量 極板間電壓 極板長(zhǎng)度 板間距離7.如圖所示，矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶正電的粒子a和b以相同的水平速度射入電場(chǎng)，粒子a由頂點(diǎn)A射入，從BC的中點(diǎn)P射出，粒子b由AB的中點(diǎn)O射入，從頂點(diǎn)C射出若不計(jì)重力，則a和b的比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)之比是( )A12