江蘇省灌南高級中學2012屆高三一輪復習導學案四帶電粒子在電場中的運動

1、 II精誠凝聚 7=成就夢想 鑼點亮心燈 /(AvA) 照亮人生 .鑼 學習內(nèi)容 四帶電粒子在電場中的運動 學習目標 考點1. 了解帶電粒子在電場中的運動 只受電場力，帶電粒子做勻變速運動。 考點2.重點掌握初速度與場強方向垂直的帶電粒子在電場中的運動 考點3帶電物體在電場力和重力共冋作用下的運動 。 （類平拋運動）。 學習重點 帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律 學習難點 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題及應用 學法指導 綜合運用力學和電學的知識分析解決帶電粒子在電場中的運動 導 學 過程 自主空間 、先學后教自學質(zhì)疑 1一般情況下帶電粒子所受的電場力遠大于重力， 所以可以認為只有電 場力做功。由動

2、能定理 W=qU= AEK，此式與電場是否勻強 ，與帶電粒子 的運動性質(zhì)、軌跡形狀也 。 2質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子以平行于極板的初速度 vo射入長L板 間距離為d的平行板電容器間，兩板間電壓為U，求射出時的側(cè)移、偏轉(zhuǎn)角 和動能增量。 3帶電物體在電場力和重力共同作用下的運動 ，當帶電體的重力和電場 力大小可以相比時，不能再將重力忽略不計。這時研究對象經(jīng)常被稱為 帶 電微?！薄щ妷m?！?、帶電小球”等等。這時的問題實際上變成一個力學 問題，只是在考慮能量守恒的時候需要考慮到電勢能的變化。 考點1.帶電粒子在勻強電場中的加速 例1如圖所示，兩平行金屬板豎直放置， 左極板接地，中間有小孔。右極

3、板電勢隨時間 變化的規(guī)律如圖所示。電子原來靜止在左極板 小孔處。（不計重力作用）下列說法中正確的是 A. 從t= 0時刻釋放電子，電子將始終向右運動，直到打到右極板上 B. 從t= 0時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動 C. 從t=T/4時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動，也可能打到右極板 上二、合作探究 交流展示 II精誠凝聚 7=成就夢想 鑼點亮心燈 /(AvA) 照亮人生 .鑼 D. 從t=3T/8時刻釋放電子，電子必將打到左極板上 U0r ,r f I I I I I o . . . T/2 T ;3T/2 ; 2T -U ! - 1 J _ 【變式訓練1】電子所帶電荷量最早是由美國科

4、學家密立根通過油滴實 驗測出的。油滴實驗的原理圖如圖 1所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電 源連接，上、下板分別帶正、負電荷。油滴從噴霧器的噴嘴噴出后，由于摩 擦而帶電，油滴進入上板中央小孔后落到勻強電場中， 通過顯微鏡可以觀察 到油滴的運動情況。兩金屬板間的距離為 d，忽略空氣對油滴的浮力和阻力。 調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢差 U，當U 時，使得某個質(zhì)量為 m1的 油滴恰好做勻速運動，求該油滴所帶電荷量 q1 ？ 若油滴進入電場時的速度可以忽略，當兩金屬板間的電勢差 U =U2 時，觀察到某個質(zhì)量為 m2的油滴進入電場后做勻加速運動， 經(jīng)過一段時間t 考點2.帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn) 例2如圖所

5、示，熱電子由陰極飛出時的初速忽略不計， 電子發(fā)射裝置的 加速電壓為UQO電容器板長和板間距離均為 L=10cm，下極板接地。電容器 右端到熒光屏的距離也是 L=10cm。在電容器兩極板間接一交變電壓，上極 板的電勢隨時間變化的圖象如左圖。 （每個電子穿過平行板的時間極短，可 以認為電壓是不變的）求：在 t=0.06s時刻，電子打在熒光屏上的何處？ 熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長？屏上的亮點如何移動？運動到下極板，求此油滴所帶的電荷量 _精誠凝聚 = =人人_ _人人= =成就夢想 _ 負電荷L鑼點亮心燈/ /（“） 照亮人生 鑼 【變式訓練2】如圖所示，在水平向右的勻強電場中, 0點豎直上拋，

6、它的初動能為 4J，當它上升到最高點 此帶電體折回通過與 o點在同一水平線上的 o 點時， 有一帶電體P自 M時動能為5J ,則 其動能多大？ 考點3.帶電物體在電場力和重力共同作用下的運動。 例3已知如圖，水平放置的平行金屬板間有勻強電場。一根長 細繩一端固定在 0點，另一端系有質(zhì)量為 m并帶有一定電荷的小球。小球 原來靜止在C點。當給小球一個水平?jīng)_量后，它可以在豎直面內(nèi)繞 勻速圓周運動。若將兩板間的電壓增大為原來的 點開始在豎直面內(nèi)繞 0點做圓周運動，至少要給 小球多大的水平速度？在這種情況下，在小球運 動過程中細繩所受的最大拉力是多大？ l的絕緣 0點做 3倍，求：要使小球從 C 【變式

7、訓練3】 已知如圖，勻強電10 q=+4.9 M0- C的小球，將小球從最低點 最高點時絲線與豎直方向的夾角多大？（ 動過程中小球的最大速度是多大？ 三、 遷1、如圖，長為L、傾角為 +q、質(zhì)量為m的小球，以初速度 始沿斜面上滑，當?shù)竭_斜面頂端 則（） A . A、B兩點間的電壓一定等于 mgLsin 0 /q B .小球在B點的電勢能一定大于在 A點的電勢能 C.若電場是勻強電場，則該電場的電場強度的最大值 一定為mg/q D .如果該電場由斜面中點正止方某處的點電荷產(chǎn)生，則該點電荷必為 0的光滑絕緣斜面處于電場中, vo從斜面底端A點開 B點時，速度仍為V。， 2.如圖，兩塊長均為 L的平行金屬板 M、N與水平面成a角放置在同