人教版（2019）高中物理必修第三冊(cè)第十章第五節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)習(xí)題課(共16張PPT)

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)習(xí)題課1．帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況

（平衡、加速和減速）

⑴．若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零時(shí)，即∑F＝0時(shí)，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。⑵．若∑F≠0（只受電場(chǎng)力）且與初速度方向在同一直線上，帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動(dòng)。(變速直線運(yùn)動(dòng))◎打入正電荷(如圖),將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)電荷所帶的電量為q,板間場(chǎng)強(qiáng)為E,電勢(shì)差為U,板距為d,電荷到達(dá)另一極板的速度為v,求出末速度V=？：◎若初速為v0，則上列各式又應(yīng)怎么樣？◎若打入的是負(fù)電荷(初速為v0),將做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)情況可能如何,請(qǐng)同學(xué)們討論。++++++llllllvo電子的q=-1.6×10-19C,m=9×10-31kg關(guān)于重力是否考慮的問(wèn)題1、題目明確了重力不計(jì)或不能忽略重力的情況2、題目未明確的情況下:a)基本粒子(如電子、質(zhì)子、離子等)重力一般忽略.b)帶電顆粒(如液滴、塵埃、小球等)重力一般不能忽略.討論:

如圖水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)帶正電的微粒從A點(diǎn)射入，在豎直面內(nèi)沿著直線AB運(yùn)動(dòng)。直線AB與水平面成30°，A、B相距20㎝。已知微粒質(zhì)量m=1×10-7kg，帶電量1×10-10C。g=10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字求：1、場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向2、能使微粒從A運(yùn)動(dòng)到B的最小初速度是多少？V0AB綜合提高綜合提高如圖所示,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的小球,從距A板高h(yuǎn)處自由下落,通過(guò)小孔C進(jìn)入電場(chǎng),但沒(méi)能到達(dá)B板,求AB間電勢(shì)差的最小值.hdCBA解法一、[牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律]解法二、[運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和動(dòng)量定理法]小球自由落體時(shí)間由可得進(jìn)入電場(chǎng)后的勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由解法三、（動(dòng)能定理法）由W=ΔEK可列全過(guò)程的動(dòng)能定理方程mg(h+d)-qUmin=0,Umin=mg(h+d)/q2．帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

（不計(jì)重力，且初速度vo⊥E，則帶電粒子將在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)）物體在只受重力的作用下，被水平拋出，在水平方向上不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)。物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。帶電粒子在垂直場(chǎng)強(qiáng)方向勻速運(yùn)動(dòng)；在電場(chǎng)力的方向上做初速為零勻加速運(yùn)動(dòng)。粒子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。【思考與討論】若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力∑F≠0，且與初速度方向有夾角(不等于0°，180°)，則帶電粒子將做什么運(yùn)動(dòng)？曲線運(yùn)動(dòng)詳細(xì)分析講解例題2。vovv┴θ解：粒子vo在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)所以有：L=vot

①電子射出電場(chǎng)時(shí)，在垂直于電場(chǎng)方向偏移的距離為：

y=at2/2②粒子在垂直于電場(chǎng)方向的加速度：

a=F/m=eE/m=eU/md

③由①②③得：④代入數(shù)據(jù)得：y=0.36m即電子射出時(shí)沿垂直于板面方向偏離0.36m電子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度不變?nèi)詾関o，而垂直于電場(chǎng)方向的速度：⑤故電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)θ角為：⑥代入數(shù)據(jù)得：θ=6.8°V0P-+ABC

練習(xí)二：如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)中的P點(diǎn)以相同的初速度垂直于E進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落到A、B、C三點(diǎn)，則可判斷（）A.三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)加速度關(guān)系是aA＞aB＞aCD.落到A點(diǎn)的小球帶正電，落到B點(diǎn)的小球不帶電C.三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等B.三個(gè)小球到達(dá)正極時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EKA

＞EKB

＞EKCD水平放置的平行金屬板A、B，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板的間距為d。開(kāi)始時(shí)，A板帶正電、B板帶負(fù)電，電壓UAB=U0，此時(shí)帶電微粒以V0恰能沿著中軸線勻速通過(guò)。重力加速度為g.求:使微粒能通過(guò)金屬板，所加電壓的范圍。ABV0V0如圖，足夠大的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球以V0豎直向上射入電場(chǎng)。若小球的質(zhì)量為m、帶正電且電量為q，電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小E=。求：帶電粒子運(yùn)動(dòng)到和射入點(diǎn)等高位置時(shí)的速度，運(yùn)動(dòng)中的最小速度半徑為r的光滑絕緣圓環(huán)豎直固