人教版高中物理選修3-1第一章第9節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)習(xí)題課(共24張PPT)

1.9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

——習(xí)題課帶電粒子在電場(chǎng)中要受到哪些力的作用?電場(chǎng)力回顧3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定.1、基本粒子：如電子、質(zhì)子、離子等.帶電粒子所受重力遠(yuǎn)小于電場(chǎng)力，一般都不考慮重力（G=0，m≠0）2、帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，一般都考慮重力（G≠0）帶電粒子帶電粒子在電場(chǎng)中電場(chǎng)力加速度使速度變化利用電場(chǎng)

使帶電粒子加速偏轉(zhuǎn)++++++++________UUE加速勻速勻速+qmV0V=?一、帶電粒子的加速qUm+_帶電粒子的加速d1、受力分析:

水平向右的電場(chǎng)力

F＝Eq=qU/dF2、運(yùn)動(dòng)分析:初速度為零，加速度為a=qU/md的向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)。解法一運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解解法二運(yùn)用能量知識(shí)求解1.非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如何計(jì)算？電場(chǎng)力做功，只與始末位置電勢(shì)差有關(guān)2.若帶電粒子初速度V0≠0？明確粒子V，a的變化情況思考：3.若粒子帶負(fù)電，以初速度V0沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)情況如何？勻減速1、如圖所示，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)它們速度大小之比為多少？解析：質(zhì)子和α粒子都是正離子，從A點(diǎn)釋放受電場(chǎng)力作用加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。設(shè)AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，由動(dòng)能定理有ABQ知識(shí)點(diǎn)鞏固2、M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，m、-q的帶電粒子，以初速度V0由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子剛好能到達(dá)N板，如果要使這個(gè)帶電粒子能夠到達(dá)M、N兩板間距的1/2處返回，則下列說(shuō)法正確的是（）

A、使初速度減半

B、使M、N間電壓加倍

C、使M、N間電壓提高4倍

D、使初速度和M、N間電壓都加倍MNUd-v0B3、如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為-q的小球,從距A板高h(yuǎn)處自由下落,通過(guò)小孔C進(jìn)入電場(chǎng),但沒(méi)能到達(dá)B板,求AB間電勢(shì)差的最小值.hdCBA

d++++++------

lv0d-qφvv0v⊥y二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)1.粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間t=?2.粒子離開(kāi)電場(chǎng)的速度V=？3.粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏角=？4.沿垂直于板面方向偏移的距離=？5.S

=?S1、受力分析：粒子受到豎直向下的電場(chǎng)力F＝Eq=qU/d。2、運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析:類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。x方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)Y方向：加速度為

3、x方向

4、y方向

5、離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度的正切：VxVy------V0++++++ULdφv利用電場(chǎng)使帶電粒子偏轉(zhuǎn)分析方法類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)粒子在與電場(chǎng)垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)粒子在與電場(chǎng)平行的方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)偏移量：偏轉(zhuǎn)角度：++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm三、加速和偏轉(zhuǎn)一體4、一束初速不計(jì)的電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，若板間距離d=1.0cm，板長(zhǎng)l=5.0cm，那么：要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓？

兩板間所加電壓最大值對(duì)應(yīng)電子恰好沿板右邊緣飛出400V----5、如圖所示AB、CD為平行金屬板,A、B兩板間電勢(shì)差為U1,C、D兩板間電勢(shì)差為U2,一質(zhì)量m,電荷量q的帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開(kāi)始,經(jīng)A、B加速后穿過(guò)CD發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在熒光屏上,已知C、D極板長(zhǎng)為l1,熒光屏距CD右端的距離為l2,

++++DABSl1OCdl2粒子帶正電還是帶負(fù)電?(2)粒子打在熒光屏上距O點(diǎn)下方多遠(yuǎn)處?y1.帶電粒子在各類(lèi)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)性質(zhì)取決于:(1)受力情況(2)初始狀態(tài)小結(jié):2.解決問(wèn)題的兩條主要線索：

(1)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系——牛頓第二定律

(2)功和能的關(guān)系——?jiǎng)幽芏ɡ?/p>

課后思考2、完成學(xué)案課后練習(xí)閱讀課本37頁(yè)材料，理解密立根實(shí)驗(yàn)原理1、如果考慮帶電體的重力：如油滴（G≠0），它在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況？V0P-+ABC1、如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)中的P點(diǎn)以相同的初速度垂直于E進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落到A、B、C三點(diǎn)，則可判斷（）A.三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)加速度關(guān)系是aA＞aB＞aCD.落到A點(diǎn)的小球帶正電，落到B點(diǎn)的小球不帶電C.三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等B.三個(gè)小球到達(dá)正極時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EKA

＞EKB

＞EKCD課后練習(xí)2、水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L=5.0cm，兩板間距d=1.0cm，兩板間電壓為90V，且上板為正，一個(gè)電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s從兩板中間射入，如圖，求：（電子電量為-1.6×10-19C，質(zhì)量為0.90×10-30kg）

（1）電子飛出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量是多少？

（2）電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度大小是多少？

（3）電子飛出電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值是多少？課后練習(xí)2、如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-12kg、電量為q=-5.0×10-8C的帶電粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率。（不計(jì)粒子重力）A-v0Bq為負(fù)5、如圖所示，A、B為平行金屬板電容器，兩板間的距離為d，在A板的缺口的正上方距離為h的P處，有一靜止的、質(zhì)量為m、帶電量為+q的液滴由靜止開(kāi)始自由落下，若要使液滴不落在B板上，兩板間的電壓U至少為多大？?jī)砂彘g場(chǎng)強(qiáng)E至少為多大？例與練mgmgqE對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理：綜合提高如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為-q