人教版高中物理選修3-1第一章第9節(jié)帶電粒子在電場中的運動習(xí)題課(共24張PPT)

1.9帶電粒子在電場中的運動

——習(xí)題課帶電粒子在電場中要受到哪些力的作用?電場力回顧3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運動狀態(tài)來判定.1、基本粒子：如電子、質(zhì)子、離子等.帶電粒子所受重力遠小于電場力，一般都不考慮重力（G=0，m≠0）2、帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，一般都考慮重力（G≠0）帶電粒子帶電粒子在電場中電場力加速度使速度變化利用電場

使帶電粒子加速偏轉(zhuǎn)++++++++________UUE加速勻速勻速+qmV0V=?一、帶電粒子的加速qUm+_帶電粒子的加速d1、受力分析:

水平向右的電場力

F＝Eq=qU/dF2、運動分析:初速度為零，加速度為a=qU/md的向右勻加速直線運動。解法一運用運動學(xué)知識求解解法二運用能量知識求解1.非勻強電場中,如何計算？電場力做功，只與始末位置電勢差有關(guān)2.若帶電粒子初速度V0≠0？明確粒子V，a的變化情況思考：3.若粒子帶負電，以初速度V0沿垂直場強方向進入電場，運動情況如何？勻減速1、如圖所示，在點電荷+Q的電場中有A、B兩點，將質(zhì)子和α粒子分別從A點由靜止釋放，到達B點時它們速度大小之比為多少？解析：質(zhì)子和α粒子都是正離子，從A點釋放受電場力作用加速運動到B點。設(shè)AB兩點間的電勢差為U，由動能定理有ABQ知識點鞏固2、M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，m、-q的帶電粒子，以初速度V0由小孔進入電場，當(dāng)M、N間電壓為U時，粒子剛好能到達N板，如果要使這個帶電粒子能夠到達M、N兩板間距的1/2處返回，則下列說法正確的是（）

A、使初速度減半

B、使M、N間電壓加倍

C、使M、N間電壓提高4倍

D、使初速度和M、N間電壓都加倍MNUd-v0B3、如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為-q的小球,從距A板高h處自由下落,通過小孔C進入電場,但沒能到達B板,求AB間電勢差的最小值.hdCBA

d++++++------

lv0d-qφvv0v⊥y二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)1.粒子穿越電場的時間t=?2.粒子離開電場的速度V=？3.粒子離開電場時的偏角=？4.沿垂直于板面方向偏移的距離=？5.S

=?S1、受力分析：粒子受到豎直向下的電場力F＝Eq=qU/d。2、運動規(guī)律分析:類平拋運動。x方向：勻速直線運動Y方向：加速度為

3、x方向

4、y方向

5、離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度的正切：VxVy------V0++++++ULdφv利用電場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)分析方法類平拋運動粒子在與電場垂直的方向上做勻速直線運動粒子在與電場平行的方向上做初速度為零的勻加速運動偏移量：偏轉(zhuǎn)角度：++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm三、加速和偏轉(zhuǎn)一體4、一束初速不計的電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示，若板間距離d=1.0cm，板長l=5.0cm，那么：要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？

兩板間所加電壓最大值對應(yīng)電子恰好沿板右邊緣飛出400V----5、如圖所示AB、CD為平行金屬板,A、B兩板間電勢差為U1,C、D兩板間電勢差為U2,一質(zhì)量m,電荷量q的帶電粒子(重力不計)由靜止開始,經(jīng)A、B加速后穿過CD發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在熒光屏上,已知C、D極板長為l1,熒光屏距CD右端的距離為l2,

++++DABSl1OCdl2粒子帶正電還是帶負電?(2)粒子打在熒光屏上距O點下方多遠處?y1.帶電粒子在各類電場中運動性質(zhì)取決于:(1)受力情況(2)初始狀態(tài)小結(jié):2.解決問題的兩條主要線索：

(1)力和運動的關(guān)系——牛頓第二定律

(2)功和能的關(guān)系——動能定理

課后思考2、完成學(xué)案課后練習(xí)閱讀課本37頁材料，理解密立根實驗原理1、如果考慮帶電體的重力：如油滴（G≠0），它在電場中的運動情況？V0P-+ABC1、如圖所示，有三個質(zhì)量相等分別帶正電、負電和不帶電的小球，從平行板電場中的P點以相同的初速度垂直于E進入電場，它們分別落到A、B、C三點，則可判斷（）A.三個小球在電場中運動加速度關(guān)系是aA＞aB＞aCD.落到A點的小球帶正電，落到B點的小球不帶電C.三個小球在電場中運動時間相等B.三個小球到達正極時的動能關(guān)系是EKA

＞EKB

＞EKCD課后練習(xí)2、水平放置的兩塊平行金屬板長L=5.0cm，兩板間距d=1.0cm，兩板間電壓為90V，且上板為正，一個電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s從兩板中間射入，如圖，求：（電子電量為-1.6×10-19C，質(zhì)量為0.90×10-30kg）

（1）電子飛出電場時的側(cè)移量是多少？

（2）電子飛出電場時的速度大小是多少？

（3）電子飛出電場時速度偏轉(zhuǎn)角的正切值是多少？課后練習(xí)2、如圖所示的電場中有A、B兩點，A、B的電勢差UAB＝100V，一個質(zhì)量為m=2.0×10-12kg、電量為q=-5.0×10-8C的帶電粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A點運動到B點，求粒子到達B點時的速率。（不計粒子重力）A-v0Bq為負5、如圖所示，A、B為平行金屬板電容器，兩板間的距離為d，在A板的缺口的正上方距離為h的P處，有一靜止的、質(zhì)量為m、帶電量為+q的液滴由靜止開始自由落下，若要使液滴不落在B板上，兩板間的電壓U至少為多大？兩板間場強E至少為多大？例與練mgmgqE對全過程由動能定理：綜合提高如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為-q