【参赛课件】物理：19带电粒子在电场中的运动复习课（新人教版选修3-1）VIP专享VIP免费

阴极射线管结构示意图J2459学生示波器制作、授课:金迎时2012、11、28带电粒子在电场中的运动为Ⅱ类要求，示波管为Ⅰ类要求。即能够确切理解带电粒子在电场中运动的规律及与其它知识的联系，并能够在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用．在高考中主要考查方向是：①定性分析带电粒子在电场中的运动过程；②综合运用电场和力学知识定量处理带电粒子在电场中的运动问题（主要是直线运动和类平抛运动）．【考点透析】带电粒子在电场中的加、减速带电粒子在电场中的平衡问题带电粒子在电场中的运动知识结构直线运动曲线运动带电粒子的偏转问题带电粒子的匀速圆周运动带电粒子不规则复杂运动关于带电粒子重力是否考虑的问题如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）。如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。1、基本粒子：2、带电颗粒：例：密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性.如图所示是密立根实验的原理示意图，设小油滴质量为m，调节两板间电势差为U，当小油滴悬浮不动时，测出两板间距离为d.可求出小油滴的电荷量q是多少？一、带电粒子在电场中的平衡问题1、平衡状态：①静止②匀速直线运动2、平衡条件：带电粒子在电场中所受合力为零，即∑F＝0二、带电粒子在电场中加速1、受力分析:水平向右的电场力F＝Eq=qU/d2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU/md的匀加速直线运动。解法一动力学的观点方法（仅适用于匀强电场）advv2202mdqUmFa解法二功和能的观点方法（也适用于非匀强电场）2022121mvmvqU基本方程：基本方程：第二种方法更具优越性，计算快捷，不局限于直线加速或匀强电场。+Fv练习:一个带+q的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图，AB与电场线夹角为θ，已知带电微粒的质量为m，电量为q，A、B相距为L,（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．（2）电场强度的大小和方向？（3）若微粒恰能运动到B点，求微粒射入电场时速度V0？解析：（1）匀减速直线运动20210mvLF合（3）方法①动能定理：方法②运动学公式:aLv20202singasin20gLv解出tanqmgqFE电方向水平向左mgF电F合（2）练习:如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬于O点，并处的水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向的夹角为，若剪断丝线，则小球的加速度大小为()A．0B．g，方向竖直向下C．gtg，水平向右D．g/cos，沿绳向下E解析:此题是带电粒子在电场中的平衡和加速问题的综合题，要运用物体的平衡条件及运动和力的关系分析．丝线被剪断之前，小球受三个力作用，如图所示.思考与拓宽：题中若场强大小和方向均未知，仍使带电小球在图示位置静止，当丝线被剪断后，电场强度是否是唯一的？如果不是求电场强度的最小值？FEmgFT图中F为重力mg和电场力FE的合力，由物体的平衡条件丝线的拉力T＝F＝mg/cosθ,当丝线被子剪断时，带电小球受的合力为F，又初速度为零，所以带电小球将沿F方向做匀加速直线运动，其加速度大小为a＝F/m＝g/cosθ，方向沿F方向，即沿线向下，所以正确答案为D．Ddqv0yvULY′φvyYvx++++++------三、带电粒子在电场中的偏转运动规律回顾(不计粒子的重力)1、受力分析：受到竖直向下的电场力F＝Eq=qU/d2、运动分析:电荷作类平抛运动。F沿初速度方向:匀速直线运动运动分速度运动时间0vvx0vLt沿电场力方向:初速度为零匀加速直线运动加速度mdqUmqEa偏移量202)(221vLmdqUaty偏转角200tanmdvqULvatvvxy练习:如图1所示,平行金属板A、B，水平放置，长为L、相距为d，A板接地，A、B两板间加上按图2所示规律变化的电压。t=0时刻有一电子以速成v0从点P处平行于金属板进入电场，点P到A板的距离为d/2。若电子仍能沿平行板的方向从两板间飞出，则交变电压的最大值U0及交变电压的周期T应满足什么条件？解析:电子在两板间受电场力作用,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀变速运动.在0～T/2时间内做匀加速运动,在T/2～T时间内做匀减速运动.在时间为T时,电子在竖直方...