第一章静电场第9节带电粒子在电场中的运动班级:姓名:【学习目标】1、了解带电粒子在匀强电场中的运动规律。2、掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法。3、了解示波管的构造和基本原理。【学习重点】掌握带电粒子在匀强电场中的运动规律。【学习难点】电粒子在电场中运动问题的分析方法。【自主学习导航】一、知识回顾:1.物体做直线运动、曲线运动的条件:2.研究平抛运动的方法?水平方向:竖直方向位移:速度:合位移:合速度:3.动能定理及其表达式:二、自主学习1、一般情况下(除特殊电子、质子、离子、粒子等微观粒子的重力可忽略说明或明显暗示外)电子、质子、离子、粒子等微观粒子的重力可忽略2、带电粒子在电场中的加速如图,平行金属板间电势差为U,一质量为m,带电量为+q的粒子在静电力作用下由静止开始从正极向负极运动,计算它到达负极板时的速度:(1)静电力做功为:W=___________(2)设速度为v,则粒子获得的动能为Ek=____________(3)由动能定理:___________________(4)粒子的速度为v=__________________9-1思考:如果A、B间是非匀强电场,粒子的速度v=___________3、带电粒子在电场中的偏转如图,平行金属板间电势差为U,板间距离为d,极板长度为L。一质量为m,带电量为+q的粒子以速度v0沿平行于板面的方向射入电场中,平行板间电场可看作是匀强电场,试完成下列问题:(1)分析粒子受力特点__________________________________运动特点:____________________________________________________________________(2)粒子在电场中运动的时间t(3)粒子在电场中运动时的加速度a(4)粒子射出电场时在垂直于板面方向上偏移的距离y(5)离开电场时粒子的速度v(6)离开电场时偏转角度θ试证明:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场时就好象是从初速度所在直线的中点沿直线离开电场的。4、示波器的原理示波管的原理(1)示波器:用来观察电信号随时间变化的电子仪器,其核心部分是示波管。(2)示波管的构造原理:如图,示波管主要由、和三部分组成。管内抽成,电子枪通电后发射,电子在电场作用下被加速,然后进入电场。偏转电极一般有相互的两组,一组控制偏转,一组控制偏转。电子经过9-2偏转电场后打到荧光屏上使荧光粉发光。利用了电子的惯性小、荧光物质的荧光特性和人的视觉暂留等,灵敏、直观地显示出电信号随间变化的图线。(4)对P36的【思考与讨论】进行讨论。【典例精析】例1、在370JRB22彩色显像管中,电子从阴极至阳极通过22.5kV电势差被加速,试求电场力做的功是多少,电子的电势能变化了多少,电子到达阳极时的速度是多大.例2、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)例3、如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板0.8cm,两板间的电势差为300V.如果两板间电势差减小到60V,则带电小球运动到极板上需多长时间?9-3总结:处理带电粒子在电场中运动问题的方法及一般思维顺序1.处理方法:带电粒子在电场中的运动问题,其本质是力学知识的应用,关键在于对带电粒子的受力情况进行分析,题目的类型有:电荷的平衡、直线、曲线或往复振动问题,要将力学的研究方法灵活应用到电场中,如整体法、隔离法、正交分解法、图象法、等效法等等,处理力电综合问题解题思路仍然是依据力学中的基本规律:牛顿运动定律、功能关系等.2.处理带电粒子在电场中运动问题的思维顺序(1)弄清研究对象,明确所研究的物理过程;(2)分析物体在所研究过程中的受力情况;(3)分析物体的运动状态;(4)根据物体运动过程所满足的规律列方程求解.例4、两平行金属板A、B水平放置,一个质量为m=5×10-6kg的带电微粒,以v0=2m/s的水平速度从两板正中位置射入电场,如图所示,A、B两板间距离d=4cm,板长L=10cm.(1)当A、B间的电压UAB=1000V时,微粒恰好不偏转,沿图中直线射出电场,求该粒子的电荷量和电性.(2)令B板接地,欲使该微粒射出偏转电场,求A板所加电势的范围.【课堂达标检测...