带电粒子在电场中的运动复习课

高三物理复习课带电粒子在电场中的运动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收获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匀速直线运动状态2、平衡条件：带电粒子在电场中所受合力为零，即∑F＝0带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?+++++++-------【例1】qEmg分析：带电粒子处于静止状态，∑F＝0，qE=mg，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。练习如图所示，质量为m,电量为q的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板,（1）物体做的是什么运动？（2）带电体的电性？v0-_【变式训练】+++--（1）由受力分析可知，匀速直线运动分析：（2）带正电mgqE回首页二、带电粒子在电场中的直线运动（加、减速）电F不计重力的带正粒子初速度为零进入匀强电场加速，粒子离开电场的速度？分析：mqUv2基本知识回顾：++++dU____q+m02120mvqUW电由动能定理若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动练习此式也适用于非匀强电场【例2】（带电粒子电场中的直线运动）mgF电一个带+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？分析：（1）匀减速直线运动（2）20210mvLF合V0F合（3）方法①动能定理：+方法②运动学公式:aLv20202singasin20gLv解出BtanqmgqFE电粒子匀变速直线运动：动能定理或牛顿运动定律均可方向水平向左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：回首页如图，在点电荷正Q的电场中，不计重力的带电粒子-q以初速度V0从M点恰与电场线QP方向相同进入电场，（1）分析粒子的运动情况？+QPMNV0--q（2）若此粒子质量为m,运动到N点速度恰好为零，求MN两点的电势差UMN解：12kkEEW合由动能定理20210mvqUMNqmvUMN220能否用牛顿定律求解？处理非匀变速直线运动：动能定理的应用【变式训练】回首页UL++++++------YdY′v0qv0yvvyΦSαΦ三、带电粒子在电场中的偏转运动规律回顾mdqUmFa20222121mdvqULaty200tanmdvqULvvyatvy0vvxtvL0(1)垂直电场方向：(2)沿电场线方向：③偏移量y：①加速度:②竖直速度vy:④速度偏向角:tan初速度为零的匀加速直线运动匀速直线运动(不计粒子的重力,垂直进入电场)练习如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的M点，经电压U0加速后通过N点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，M、N分别为两块竖直板的中点，求：（1）电子通过N点时的速度大小；（2）右侧平行金属板AB的长度；【例3】（带电粒子电场中的偏转）U0d,UABMN电子穿出右侧平行金属板时的动能?【变式训练】回首页思路：vtLAB(2)2221212tmdqUatdmqUv02(1)e四、带电粒子在电场中的匀速圆周运动1、匀速圆周运动条件：某力提供物体做圆周运动的向心力2、匀速圆周运动向心力公式：rvmFn23、带电粒子做匀速圆周运动的情形：rvmrQqkFn202库仑力（电场力）提供向心力+Qq练习带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动；②在等势面上做匀速圆周运动，该电场可能是（）A．一个带正电的点电荷形成B．一个带负电的点电荷形成C．两个分立的带等量正电的点电荷形成D．一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成【知识应用】回首页A受力分析判断运动性质（画出轨迹）选择解题方法直线运动匀速圆周运动类平抛运动较复杂曲线运动常用能量观点主要从运动和力的关系分析或动能定理课堂小结作业：步步高23456781第1组同学物理课堂学习表现突出，被评为：优胜学习小组高三、3班班委会第2组同学物理课堂学习表现突出，被评为：优胜学习小组高三、3班班委会第3组同学物理课堂学习表现突出，被评为：优胜学习小组高三、3班班委会第4组同学物理课堂学习表现突出，被评为：优胜学习小组高三、3班班委会第5组同学物理课堂学习表现突出，被评为：优胜学习小组高三、3班班委会第6组同学物理课堂学习表现突出，被评为：优胜学习小组高三、3班班委会第7组同学物理课堂学习表现突出，被评为：优胜学习小组高三、3班班委会第8组同学物理课堂学习表现突出，被评为：优胜学习小组高三、3班班委会