《带电粒子在电场中的运动》导学案江苏省宿迁中学王建国【学习目标】1.掌握带电粒子在匀强电场中的加速问题的处理方法；2.掌握带电粒子在匀强电场中的偏转问题的处理方法.【预习】1、带电粒子：如电子、质子、原子核等，一般情况下，重力<<电场力，重力可忽略不计。2、物体做直线运动和曲线运动的条件？3、带电粒子沿电场线方向进入匀强电场后，分析其运动状态？4、带电粒子以初速v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，分析其运动状态？【教学过程】1、带电粒子在匀强电场中的加速：例1：如图，A、B两足够大的金属板间电压为U，间距为d，一质子带电量为q，质量为m，由静止从A板出发，求质子到达B板时的速度。练习一、如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=－5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力）练习二、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，哪种粒子动能最大（）哪种粒子速度最大（）A.质子B.电子C.氘核D.氦核总结：2、带电粒子在匀强电场中的偏转：A＋B＋＋＋－－－－UAB例2、如图所示，板间电压为U，距离为d，板长为L，一质子质量为m，电量为q，以初速度v0从O点垂直射入两板间的匀强电场中，求质子射出电场时：⑴沿垂直板面方向偏移的距离y；⑵速度偏转角度tanα；⑶位移与初速度夹角tanθ；⑷将速度v反向延长交图中虚线与A点，求XOA。总结：练习三、质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子(质量为4m、电量为2e)以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为，侧移之比为。以相同的初速度垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为，侧移之比为。总结：3、带电粒子在电场中先加速后偏转：例3、如图，加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板长为L，间距为d，求质量为m、带电量为q的质子经加速电压和偏转电压射出电场后的偏移量y及偏转角度tanα。练习四、如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（）A.侧移相同B.偏转角相同C.到达屏上同一点D.到达屏上不同点练习五、如图，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压第2页共4页Av0＋－dv0yvv⊥θm,qLαOU1v⊥－v0yvαm,qU2L+＋m,q－为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中正确的是()A.使U1减小为原来的一半B.使U2增大为原来的2倍C.使偏转板的长度增大为原来2倍D.使偏转板的距离减小为原来的一半总结：【课堂检测】1．对公式的适用条件，下列说法中正确的是（）A．只适用于匀强电场中，v0＝0的带电粒子被加速B．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向平行的情况C．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向垂直的情况D．适用于任何电场中，v0＝0的带电粒子被加速2．如图，P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动．关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是（）A．两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大B．两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大C．与两板间距离无关，仅与加速电压U有关D．以上说法都不正确3．如图所示，带电量之比为qA︰qB=1︰3的带电粒子A、B先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为，则带电粒子的质量之比以及在电场中飞行时间之比分别为（）A．1:1，2:3B．2:1，3:2C．1:1，3:4D．4:3，2:1第3页共4页4．如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场，它们分别落于A、B、C三点，则可判断（）A．落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电B．三个小球在电场中运动时间相等C．三个小球到达正极板时的动能关系是D．三个小球在电场中运动的加速度关系是5．电子垂直射入两带电平行金属板间的匀强电场中，电子通过电场后发生了侧移，则（）A．电子射入的速度越大，侧移量越大B．两板间电压越大，侧移量越大C...
