2015-2016学年高二人教版物理选修3-1导学案19带电粒子在电场中的运动

19带电粒子在电场中的运动课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律．2．知道示波管的主要构造和工作原理．【知识储备】1．动能定理的内容及表达式：2．求电场力做功的方法：【自主预习】1．带电粒子沿电场线方向进入匀强电场后，由于电场力方向与粒子的运动方向在，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做．2．带电粒子的偏转（限于匀强电场）①运动状态分析：带电粒子以速度0v垂直于电场线方向飞入匀强电场时，由于电场力方向与粒子的初速方向垂直，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做．②粒子偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理，即应用运动的合成和分解的知识方法：（已知极板长l，两极板间的距离为d，电势差为U；带电粒子的质量为m，电荷量为q）沿初速度方向为匀速直线运动，运动时间t．沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动，加速度a．3．示波管的结构如图，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．电子经过偏转电场后打到荧光屏上使荧光粉发光．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】1．带电粒子2．带电粒子的加速3．带电粒子的偏转4．示波管的原理【典例剖析】【例1】如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量为m、带电量为+q的小球在B板下方距离B板为H处，以初速υ0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？【例2】如图所示，两个相同的极板Y与Y，的长度cml0.6，相距cmd2，极板间的电压VU200．一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度smv/100.370．把两极板间的电场看做匀强电场，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度．υ0．AB【例3】如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转匀强电场中，在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（）A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小【达标检测】1．如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U．一质量为m(不计重力)、电荷量为-q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，此后穿过等势面N的速率应是()A．m2qUB．m2qUv0C．m2qUv20D．m2qUv202．关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是()A．一定是匀变速运动B．不可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动3．如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是()A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C．与两板间距离无关，仅与加速电压有关D．以上说法均不正确4．电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍能使电子穿过该电场．则电子穿越平行板间的电场所需时间()A．随电压的增大而减小B．随电压的增大而增大C．与电压的增大无关D．不能判定是否与电压增大有关5．如图所示，一个电子(电荷量为-e，质量为m)以速度v0从A点沿着电场线方向射入场强为E的匀强电场中，到达B点时速度恰为零，求在此过程中，（1）电子的电势能的增量；（2）A、B两点的电势差；（3）A、B两点的距离．U1U26．如图所示，匀强电场的宽度为d，电子以速率V0沿垂直于场强方向穿越匀强电场，偏角θ=600，电子的电荷量为－e，质量为m，求：⑴电子在场强方向的侧移；⑵匀强电场的场强大小．课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．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，从上、下带电平行金属板间的P点．以相同速率垂直电场方向射入电场，它们分别落到A、B、C三点，则（）A．A带正电、B不带电、C带负电B．三小球在电场中运动时间相等C．在电场中加速度的关系是aCaBaAD．到达正极板时动能关系EAEBEC2．带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的方法有（）A、增加带电粒子的电荷量B、增加带电粒子的质量C、增高加速电压D、增高偏转电压3．如图所示，一电子枪发射出的电子(初速度很小，可视为零)进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)()A．增大偏转电压UB．减小加速电压U0C．增大偏转电场的极板间距离dD．将发射电子改成发射负离子4．如图所示，在水平向右的匀强电场中的A点，有一个质量为m、带电荷量为－q的油滴以速度v竖直向上运动．已知当油滴经过最高点B时，速度大小也为v．求场强E的大小及A、B两点间的电势差．EdV0Vθ