2019-2020版物理新突破人教選修3-1課件：第一章 靜電場 1.9

1、-1- 9帶電粒子在電場中的運動 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 1.能夠處理帶電粒子在電場中的運動學(xué)和動力學(xué)問題。 2.會解決帶電粒子在電場中的能量轉(zhuǎn)化問題。 3.了解示波器的構(gòu)造和工作原理。 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 1.帶電粒子的加速 (1)帶電粒子:對于質(zhì)量很小的帶電粒子,如電子、質(zhì)子等,雖然它 們也會受到萬有引力(重力)的作用,但一般說來遠小于靜電力,可以 忽略。 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 有些帶電物體,如帶電小球、帶電液滴、帶電塵埃等受力有何特 點? 提示:除受靜電力作用外,還受重力的作用,且重力一般不能忽略。 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 目標導(dǎo)航知識梳理重

2、難聚焦典例透析 所帶電荷量相同的不同粒子,以相同的初速度垂直電場線射入勻 強電場,它們在電場中的運動相同嗎? 提示:不一定相同。如果電性不同,帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)方 向不同;如果質(zhì)量不同,它們在電場中的加速度不同。 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 3.示波管的原理 (1)示波管的構(gòu)造:示波管是一個真空電子管,主要由三部分組成, 分別是電子槍、兩對偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏。 (2)示波管的基本原理:電子在加速電場中被加速,在偏轉(zhuǎn)電場中 被偏轉(zhuǎn)。電子槍的作用是發(fā)射電子后把電子加速,偏轉(zhuǎn)電極YY上 加的是待顯示的信號電壓,XX電極上接入示波管自身產(chǎn)生的鋸齒 形電壓,叫作掃描電壓。 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚

3、焦典例透析 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 特別提醒(1)當帶電粒子的重力遠小于靜電力時,粒子的重力就可以 忽略。 (2)微觀帶電粒子,如電子、質(zhì)子、離子、粒子等除有說明或有 明確暗示外,處理問題時均不計重力。而帶電的液滴、小球等除有 說明或有明確暗示外,處理問題時均應(yīng)考慮重力。 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 特別提醒(1)對帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題也可以選擇動能定 理求解,但只能求出速度大小,不能求出速度方向,涉及方向問題,必 須采用把運動分解的方法。 (2)讓不同的粒子以相同的速度

4、進入偏轉(zhuǎn)電場,由于軌跡不同,可 以把不同的粒子分離開。 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 類型一類型二 帶電粒子在電場中的加速 【例1】 如圖所示,一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)。在 正極板附近有一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子;在負極板附近 有另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子。在電場力的作用下,兩粒子 同時從靜止開始運動。已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且 A.3 2B.2 1C.5 2D.31 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 類型一類型二 答案:A 題后反思處理帶電粒子在勻強電場中的加速問題,可以利用牛頓 第二定律結(jié)合運動學(xué)公式處理,但處理非勻強電場中的非勻變速問 題,可以從能

5、量的角度來處理。 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 類型一類型二 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 【例2】 如圖所示,一束帶電粒子(不計重力)垂直于電場方向進入 偏轉(zhuǎn)電場,試討論在以下情況中,粒子應(yīng)具有什么條件,才能得到相 同的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角度。已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,極 板長度為l,間距為d,電勢差為U。l、d、U為定值,q、m為不定值。 (1)以相同的初速度v0進入偏轉(zhuǎn)電場; (2)以相同的初動能Ek0進入偏轉(zhuǎn)電場; (3)先由同一電場直線加速后再進入偏轉(zhuǎn)電場。 點撥:帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題可以用運動的合成與分解規(guī) 律處理。 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 類型一類型二 解析:從帶電粒子在勻強電場中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律,得粒子的偏移位移 和偏轉(zhuǎn)角表達式 答案:見解析 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析 類型一類型二 目標導(dǎo)航知識梳理重難聚焦典例透析