新疆克拉玛依市第十三中学高中物理1.9带电粒子在电场中的运动(第二课时)教案新人教版选修3-1研究带电粒子在电场中运动的两类重要的思维技巧(1)类比与等效电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比.例如,垂直射入平行板电场中的带电粒子的运动可类比于平抛,带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度g值的变化等.(2)整体法(全过程法)电荷间的相互作用是成对出现的,把电荷系统的整体作为研究对象,就可以不必考虑其间的相互作用.电场力的功与重力的功一样,都只与始末位置有关,与路径无关.它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化,从电荷运动的全过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题入口或简化计算.例题1、如图12所示,现在有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q=2×10-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数μ=0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E=1×103V/m,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g=10m/s2,求(1)小物块恰好运动到轨道的最高点,那么小物块应该从水平哪个位置释放?(2)如果在上小题的位置释放小物块,当它运动到P(轨道中点)点时对轨道的压力等于多少?例题2、平行正对极板A、B间电压为U0,两极板中心处均开有小孔。平行正对极板C、D长均为L,板间距离为d,与A、B垂直放置,B板中心小孔到C、D两极板距离相等。现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A板中心小孔处无初速飘入A、B板间,其运动轨迹如图中虚线所示,恰好从D板的边沿飞出。该粒子所受重力忽略不计,板间电场视为匀强电场。(1)指出A、B、C、D四个极板中带正电的两个极板…..(2)求出粒子离开B板中心小孔时的速度大小;(3)求出C、D两极板间的电压。例题3、如图所示,两块平行金属板M、N竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103V,现将一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两板上方的A点以v0=4m/s的初速度水平抛出,之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间,沿直线运动碰到N板上的B点.已知A点距两板上端的高度h=0.2m,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:(1)小球到达M板上端时速度与水平方向夹角θ的正切值;(2)M、N两板间的距离d;(3)小球到达B点时的动能Ek.例题4、电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示,不计重力。求在t=0到t=T的时间间隔内(1)粒子位移的大小和方向(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间作业布置:教学反馈: