高中物理第1章靜電場第9節(jié)帶電粒子在電場中的運(yùn)動課件新人教版選修3-1

1、第第9 9節(jié)帶電粒子在電場中的運(yùn)動節(jié)帶電粒子在電場中的運(yùn)動( (教師參考教師參考) )一、教學(xué)目標(biāo)一、教學(xué)目標(biāo)知識與技能知識與技能1.1.知道帶電粒子在電場中的加速運(yùn)動知道帶電粒子在電場中的加速運(yùn)動, ,能夠計算粒子所獲速度的大小能夠計算粒子所獲速度的大小2.2.掌握帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動掌握帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動( (類平拋運(yùn)動類平拋運(yùn)動) )3.3.知道示波管的主要構(gòu)造和工作原理知道示波管的主要構(gòu)造和工作原理過程與方法過程與方法綜合運(yùn)用力學(xué)和電學(xué)的知識分析解決帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題綜合運(yùn)用力學(xué)和電學(xué)的知識分析解決帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度與價值觀

2、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力, ,體會物理知識的實(shí)際應(yīng)用體會物理知識的實(shí)際應(yīng)用二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用三、重難點(diǎn)突破方略三、重難點(diǎn)突破方略帶電粒子的加速的突破方略帶電粒子的加速的突破方略【情境設(shè)置情境設(shè)置】 在真空中有一對平行金屬板在真空中有一對平行金屬板, ,兩板間的電勢差為兩板間的電勢差為U,U,板間距板間距為為d,d,如圖所示如圖所示. .若一個質(zhì)量為若一個質(zhì)量為m m、帶正電荷、帶正電荷q q的粒

3、子在靜電力的作用下由的粒子在靜電力的作用下由靜止開始從正極板運(yùn)動到負(fù)極板靜止開始從正極板運(yùn)動到負(fù)極板. .( (設(shè)問設(shè)問1)1)帶電粒子在電場中受哪些力作用帶電粒子在電場中受哪些力作用? ?重力能否忽略不計重力能否忽略不計? ?答案答案: :受重力和靜電力受重力和靜電力; ;因重力遠(yuǎn)小于靜電力因重力遠(yuǎn)小于靜電力, ,故可以忽略重力故可以忽略重力. .( (設(shè)問設(shè)問2)2)粒子在電場中做何種運(yùn)動粒子在電場中做何種運(yùn)動? ?你能用幾種方法計算粒子到達(dá)負(fù)極板你能用幾種方法計算粒子到達(dá)負(fù)極板時的速度時的速度? ?( (設(shè)問設(shè)問3)3)在非勻強(qiáng)電場中在非勻強(qiáng)電場中, ,上述兩種方法哪一種可行上述兩種方法

4、哪一種可行? ?答案答案: :方法一可行方法一可行. .【教師講授教師講授】 在非勻強(qiáng)電場中在非勻強(qiáng)電場中, ,公式公式W=qUW=qU同樣適用同樣適用. .自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂探究課堂探究達(dá)標(biāo)測評達(dá)標(biāo)測評學(xué)科素養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí) 課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)感悟新知感悟新知( (教師參考教師參考) )情境鏈接一情境鏈接一粒子加速器廣泛應(yīng)用于醫(yī)療粒子加速器廣泛應(yīng)用于醫(yī)療, ,例如例如, ,醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學(xué)上的一種用醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學(xué)上的一種用來對腫瘤進(jìn)行放射治療的粒子加速器裝置來對腫瘤進(jìn)行放射治療的粒子加速器裝置. .目前國際上目前國際上, ,在放射治療中在放射治療中使用最多的是電子直線加速

5、器使用最多的是電子直線加速器. .只有在怎樣的場所中只有在怎樣的場所中, ,電子才得以加速電子才得以加速? ?電子獲得的動能是由什么能量轉(zhuǎn)化而來電子獲得的動能是由什么能量轉(zhuǎn)化而來? ?信息信息1.1.要使帶電粒子獲得能量要使帶電粒子獲得能量, ,就要有加速電場就要有加速電場. .2.2.靜電力對電子做功靜電力對電子做功, ,電子的電勢能轉(zhuǎn)化為動能電子的電勢能轉(zhuǎn)化為動能. .情境鏈接二情境鏈接二示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器. .利用示波器能觀察各種不利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線同信號幅度隨時間變化的波形曲線, ,還可以用它測

6、試各種不同的電學(xué)量還可以用它測試各種不同的電學(xué)量, ,如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等. .1.1.如圖所示如圖所示, ,若將一個鋸齒形電壓加到一對水平偏轉(zhuǎn)電極上若將一個鋸齒形電壓加到一對水平偏轉(zhuǎn)電極上, ,光點(diǎn)在熒光光點(diǎn)在熒光屏上形成怎樣的圖形屏上形成怎樣的圖形? ?2.2.如果分別將兩個直流電壓同時加到豎直和水平兩對偏轉(zhuǎn)板上如果分別將兩個直流電壓同時加到豎直和水平兩對偏轉(zhuǎn)板上, ,則熒光則熒光屏上的光點(diǎn)位置如何來確定屏上的光點(diǎn)位置如何來確定? ?信息信息1.1.光點(diǎn)在熒光屏上形成水平的亮線光點(diǎn)在熒光屏上形成水平的亮線. .2.2.熒光屏上的光點(diǎn)位置就

7、由兩個方向的位移共同決定熒光屏上的光點(diǎn)位置就由兩個方向的位移共同決定. .教材梳理教材梳理動能定理動能定理 想一想想一想 教材第教材第3434頁頁“思考與討論思考與討論”中中, ,如果兩極板是其他形狀如果兩極板是其他形狀, ,中間的中間的電場不再均勻電場不再均勻, ,上面的結(jié)果是否仍然適用上面的結(jié)果是否仍然適用? ?為什么為什么? ?二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)分析教材第分析教材第3434頁頁“帶電粒子的偏轉(zhuǎn)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)”部分部分, ,大致了解求偏移距離大致了解求偏移距離y y和偏和偏轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)角度的過程的過程. .1.1.進(jìn)入電場的方式進(jìn)入電場的方式: :以初速度以初速度v v0 0

8、垂直于電場線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場垂直于電場線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場. .2.2.受力特點(diǎn)受力特點(diǎn): :靜電力大小恒定靜電力大小恒定, ,且方向與初速度且方向與初速度v v0 0的方向垂直的方向垂直. .3.3.運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動規(guī)律 ( (如圖所示如圖所示):):想一想想一想 教材第教材第3434頁的頁的“例題例題2”2”中的電子做曲線運(yùn)動中的電子做曲線運(yùn)動, ,可以認(rèn)為電子同時可以認(rèn)為電子同時參與了哪兩種分運(yùn)動參與了哪兩種分運(yùn)動? ?答案答案: :電子的運(yùn)動可分解為垂直電場方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動與電子的運(yùn)動可分解為垂直電場方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動與平行電場方向的勻速直線運(yùn)動這兩個分運(yùn)動平行

9、電場方向的勻速直線運(yùn)動這兩個分運(yùn)動. .三、示波管三、示波管分析教材第分析教材第3535頁圖頁圖1.9-4,1.9-4,了解示波管的結(jié)構(gòu)了解示波管的結(jié)構(gòu), ,大致說出示波管的原理大致說出示波管的原理. .1.1.構(gòu)造構(gòu)造: :示波管主要由示波管主要由 、偏轉(zhuǎn)電極和、偏轉(zhuǎn)電極和 組成組成. .電子槍電子槍熒光屏熒光屏2.2.原理原理: :燈絲被電源加熱后燈絲被電源加熱后, ,發(fā)射電子發(fā)射電子, ,發(fā)射出來的電子經(jīng)加速電場加速后發(fā)射出來的電子經(jīng)加速電場加速后, ,以很大的以很大的速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場, ,如在電極如在電極YYYY之間加一個之間加一個 , ,在在XXXX偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極上

10、加一上加一 , ,且掃描電壓與信號電壓周期相同且掃描電壓與信號電壓周期相同, ,在熒光屏上就會出現(xiàn)按在熒光屏上就會出現(xiàn)按YYYY偏轉(zhuǎn)電壓規(guī)律變化的可視圖像偏轉(zhuǎn)電壓規(guī)律變化的可視圖像. .信號電壓信號電壓議一議議一議 教材第教材第3636頁頁“思考與討論思考與討論”中圖中圖1.9-61.9-6的電壓加在的電壓加在XXXX之間之間, ,而而YYYY之間不加電壓之間不加電壓, ,則在示波管的熒光屏上會看到什么圖形則在示波管的熒光屏上會看到什么圖形? ?答案答案: :由于由于YYYY之間不加電壓之間不加電壓, ,電子不會上下偏轉(zhuǎn)電子不會上下偏轉(zhuǎn); ;在在XXXX之間加上圖之間加上圖1.9-61.9-6

11、的的電壓電壓, ,電子從左向右偏轉(zhuǎn)電子從左向右偏轉(zhuǎn), ,在熒光屏上會看到一條水平的亮線在熒光屏上會看到一條水平的亮線. .掃描電壓掃描電壓自主檢測自主檢測答案答案: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)1.1.思考判斷思考判斷(1)(1)基本粒子在電場中加速時基本粒子在電場中加速時, ,不計重力就是不計質(zhì)量不計重力就是不計質(zhì)量.(.() )(2)(2)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)時帶電粒子在勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)時, ,其速度和加速度都不斷變化其速度和加速度都不斷變化.(.() )(3)(3)示波管電子槍的作用是產(chǎn)生高速飛行的電子束示波管電子槍的作用是產(chǎn)生高速飛行的電子束, ,偏轉(zhuǎn)電極的作用

12、是使電偏轉(zhuǎn)電極的作用是使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)子束發(fā)生偏轉(zhuǎn), ,打在熒光屏的不同位置打在熒光屏的不同位置.(.() )(4)(4)示波管的熒光屏上顯示的是電子的運(yùn)動軌跡示波管的熒光屏上顯示的是電子的運(yùn)動軌跡.(.() )C C2.2.如圖所示如圖所示, ,在在A A板附近有一電子由靜止開始向板附近有一電子由靜止開始向B B板運(yùn)動板運(yùn)動, ,則關(guān)于電子到達(dá)則關(guān)于電子到達(dá)B B板時的速率板時的速率, ,下列解釋正確的是下列解釋正確的是( ( ) )A.A.兩板間距越大兩板間距越大, ,加速的時間就越長加速的時間就越長, ,則獲得的速率越大則獲得的速率越大B.B.兩板間距越小兩板間距越小, ,加速的時間就越

13、長加速的時間就越長, ,則獲得的速率越大則獲得的速率越大C.C.獲得的速率大小與兩板間的距離無關(guān)獲得的速率大小與兩板間的距離無關(guān), ,僅與加速電壓僅與加速電壓U U有關(guān)有關(guān)D.D.兩板間距離越小兩板間距離越小, ,加速的時間就越短加速的時間就越短, ,則獲得的速率越小則獲得的速率越小3.3.如圖是示波管的原理圖如圖是示波管的原理圖. .它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極(XX(XX和和YY)YY)、熒光、熒光屏組成屏組成, ,管內(nèi)抽成真空管內(nèi)抽成真空. .給電子槍通電后給電子槍通電后, ,如果在偏轉(zhuǎn)電極如果在偏轉(zhuǎn)電極XXXX和和YYYY上上都沒有加電壓都沒有加電壓, ,電子束將打在熒光屏

14、的中心電子束將打在熒光屏的中心O O點(diǎn)點(diǎn). .答案答案: : (1) (1)(2)Y(2)YX X(1)(1)帶電粒子在帶電粒子在區(qū)域是加速的區(qū)域是加速的, ,在在區(qū)域是偏轉(zhuǎn)的區(qū)域是偏轉(zhuǎn)的.(2)(2)若若U UYYYY0,U0,UXXXX=0,=0,則粒子向則粒子向板偏移板偏移, ,若若U UYYYY=0,U=0,UXXXX0,0,則粒子向則粒子向板偏移板偏移.4.4.如圖所示如圖所示, ,帶電粒子以初速度帶電粒子以初速度v v0 0沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場中做類沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動平拋運(yùn)動,U,d,L,m,q,v,U,d,L,m,q,v0 0已知已知. .請完成下

15、列填空請完成下列填空. .(1)(1)穿過極板時間穿過極板時間t=t=.(2)(2)射出電場的末速度射出電場的末速度v=v=.(3)(3)射出電場時偏向距射出電場時偏向距y=y=, ,對于不同的帶電粒子若以相同的速度射對于不同的帶電粒子若以相同的速度射入入, ,則則y y與與成正比成正比; ;若以相同的動能射入若以相同的動能射入, ,則則y y與與成正比成正比.課堂探究課堂探究 核心導(dǎo)學(xué)核心導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)探究要點(diǎn)探究要點(diǎn)一要點(diǎn)一帶電粒子的加速帶電粒子的加速【問題導(dǎo)引問題導(dǎo)引】處理帶電粒子在電場中加速運(yùn)動問題主要有哪兩種基本思路處理帶電粒子在電場中加速運(yùn)動問題主要有哪兩種基本思路? ?答案答案: :

16、(1) (1)力和運(yùn)動的關(guān)系力和運(yùn)動的關(guān)系牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)公式牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)公式; ;(2)(2)功和能的關(guān)系功和能的關(guān)系動能定理等動能定理等. .前者適用于粒子在勻強(qiáng)電場做勻變速前者適用于粒子在勻強(qiáng)電場做勻變速直線運(yùn)動的情況直線運(yùn)動的情況, ,后者既適用于勻強(qiáng)電場后者既適用于勻強(qiáng)電場, ,也適用于非勻強(qiáng)電場也適用于非勻強(qiáng)電場. .( (教師備用教師備用) )【要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納】1.1.運(yùn)動狀態(tài)分析運(yùn)動狀態(tài)分析: :帶電粒子沿平行電場線的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場帶電粒子沿平行電場線的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場, ,受到的電受到的電場力與運(yùn)動方向在同一直線上場力與運(yùn)動方向在同一直線上, ,做勻變速直線運(yùn)

17、動做勻變速直線運(yùn)動. .2.2.物理過程分析方法物理過程分析方法(1)(1)根據(jù)帶電粒子受的力根據(jù)帶電粒子受的力( (包含靜電力包含靜電力),),用牛頓定律求出加速度用牛頓定律求出加速度, ,結(jié)合運(yùn)動結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等. .(2)(2)由動能定理由動能定理, ,粒子動能的變化量等于合外力做的功粒子動能的變化量等于合外力做的功( (電場可以是勻強(qiáng)電電場可以是勻強(qiáng)電場或非勻強(qiáng)電場場或非勻強(qiáng)電場).).思路探究思路探究 (1)(1)電子的加速度由什么力決定電子的加速度由什么力決定? ?【例例1 1】 一個電子一個電子( (質(zhì)量為質(zhì)量為9.19.1

18、1010-31-31 kg, kg,電荷量為電荷量為1.61.61010-19-19 C) C)以以v v0 0=4.0=4.010107 7 m/s m/s的初速度沿著勻強(qiáng)電場的電場線方向飛入勻強(qiáng)電場的初速度沿著勻強(qiáng)電場的電場線方向飛入勻強(qiáng)電場, ,已知電場強(qiáng)度大已知電場強(qiáng)度大小小E=2.0E=2.010105 5 N/C, N/C,不計重力不計重力, ,求求: :(1)(1)電子在電場中運(yùn)動的加速度大小電子在電場中運(yùn)動的加速度大小; ;(2)(2)電子進(jìn)入電場的最大距離電子進(jìn)入電場的最大距離; ;(3)(3)電子進(jìn)入電場最大距離的一半時的動能電子進(jìn)入電場最大距離的一半時的動能. .(2)(

19、2)電子運(yùn)動到最大距離處時速度為多大電子運(yùn)動到最大距離處時速度為多大? ?求這個最大距離的最佳運(yùn)求這個最大距離的最佳運(yùn)動學(xué)公式用哪個動學(xué)公式用哪個? ?答案答案: :電子運(yùn)動到最大距離處的速度為零電子運(yùn)動到最大距離處的速度為零, ,用用v v2 2=2ax=2ax可求得最大距離可求得最大距離x.x.答案答案: : (1)3.5 (1)3.5101016 16 m/sm/s2 2(2)2.28(2)2.281010-2-2 m m(3)3.6(3)3.61010-16-16 J J誤區(qū)警示誤區(qū)警示 帶電體重力的處理方法帶電體重力的處理方法(1)(1)基本粒子基本粒子, ,如電子、質(zhì)子、如電子、質(zhì)

20、子、粒子、正負(fù)離子等粒子、正負(fù)離子等, ,除有說明或明確的暗示除有說明或明確的暗示以外以外, ,在電場中運(yùn)動時均不考慮重力在電場中運(yùn)動時均不考慮重力( (但并不忽略質(zhì)量但并不忽略質(zhì)量););(2)(2)宏觀帶電體宏觀帶電體, ,如塵埃、液滴、小球等除有說明或明確的暗示以外如塵埃、液滴、小球等除有說明或明確的暗示以外, ,一般要一般要考慮重力考慮重力. .( (教師備用教師備用) )例例1-1:1-1:如圖所示如圖所示, ,一個電子質(zhì)量為一個電子質(zhì)量為m,m,電荷量為電荷量為e,e,以初速度以初速度v v0 0沿著勻強(qiáng)電場沿著勻強(qiáng)電場的電場線方向飛入勻強(qiáng)電場的電場線方向飛入勻強(qiáng)電場, ,已知勻強(qiáng)

21、電場的場強(qiáng)大小為已知勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E,E,不計重力不計重力, ,求求: :(1)(1)電子進(jìn)入電場的最大距離電子進(jìn)入電場的最大距離; ;(2)(2)電子進(jìn)入電場最大距離的一半時的動能電子進(jìn)入電場最大距離的一半時的動能. .例例1-21-2: :如圖所示如圖所示, ,在點(diǎn)電荷在點(diǎn)電荷+Q+Q激發(fā)的電場中有激發(fā)的電場中有A,BA,B兩點(diǎn)兩點(diǎn), ,將質(zhì)子將質(zhì)子( (符號符號H H、質(zhì)量、質(zhì)量數(shù)為數(shù)為1,1,電荷數(shù)為電荷數(shù)為1)1)和和粒子粒子( (符號符號、質(zhì)量數(shù)為、質(zhì)量數(shù)為4,4,電荷數(shù)為電荷數(shù)為2)2)分別從分別從A A點(diǎn)由點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)靜止釋放到達(dá)B B點(diǎn)時點(diǎn)時, ,它們的速度大小之比

22、為多少它們的速度大小之比為多少? ?針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1:1:如圖如圖, ,在在P P板附近有一電子由靜止開始向板附近有一電子由靜止開始向Q Q板運(yùn)動板運(yùn)動. .已知兩極板已知兩極板間電勢差為間電勢差為U,U,板間距為板間距為d,d,電子質(zhì)量為電子質(zhì)量為m,m,電荷量為電荷量為e.e.則關(guān)于電子在兩板間則關(guān)于電子在兩板間的運(yùn)動情況的運(yùn)動情況, ,下列敘述正確的是下列敘述正確的是( ( ) )A.A.若將板間距若將板間距d d增大一倍增大一倍, ,則電子到達(dá)則電子到達(dá)Q Q板的速率保持不變板的速率保持不變B.B.若將板間距若將板間距d d增大一倍增大一倍, ,則電子到達(dá)則電子到達(dá)Q Q板的速率也增

23、大一倍板的速率也增大一倍C.C.若將兩極板間電勢差若將兩極板間電勢差U U增大一倍增大一倍, ,則電子到達(dá)則電子到達(dá)Q Q板的時間保持不變板的時間保持不變D.D.若將兩極板間電勢差若將兩極板間電勢差U U增大一倍增大一倍, ,則電子到達(dá)則電子到達(dá)Q Q板的時間減為一半板的時間減為一半A A要點(diǎn)二要點(diǎn)二帶電粒子在加速電場、偏轉(zhuǎn)電場中的綜合問題帶電粒子在加速電場、偏轉(zhuǎn)電場中的綜合問題【問題導(dǎo)引問題導(dǎo)引】不同的帶電粒子經(jīng)同一加速電場加速后再經(jīng)同一偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)不同的帶電粒子經(jīng)同一加速電場加速后再經(jīng)同一偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn), ,能否被能否被分成不同的粒子束分成不同的粒子束? ?2.2.無論粒子的無論粒子的m,q

24、m,q如何如何, ,只要經(jīng)過同一電場加速只要經(jīng)過同一電場加速, ,再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場, ,它們飛出的偏移量和偏轉(zhuǎn)角它們飛出的偏移量和偏轉(zhuǎn)角都是相同的都是相同的, ,所以同性粒子運(yùn)動軌跡完全重合所以同性粒子運(yùn)動軌跡完全重合. .【例例2 2】 如圖所示為一真空示波管如圖所示為一真空示波管, ,電子從燈絲電子從燈絲K K出發(fā)出發(fā)( (初速度不計初速度不計),),經(jīng)燈絲經(jīng)燈絲與與A A板間的加速電壓板間的加速電壓U U1 1加速加速, ,從從A A板中心孔沿中心線板中心孔沿中心線KOKO射出射出, ,然后從兩塊平行然后從兩塊平行金屬板金屬板M,NM,N的中間位置進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場

25、中的中間位置進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場中, ,偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場, ,電子進(jìn)入電子進(jìn)入M,NM,N間電場時的速度與電場方向垂直間電場時的速度與電場方向垂直, ,電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P P點(diǎn)點(diǎn). .已知加速電壓為已知加速電壓為U U1 1,M,N,M,N兩板間的電壓為兩板間的電壓為U U2 2, ,兩板間的距離為兩板間的距離為d,d,板長為板長為L L1 1, ,板右板右端到熒光屏的距離為端到熒光屏的距離為L L2 2, ,電子的質(zhì)量為電子的質(zhì)量為m,m,電荷量為電荷量為e.e.求求: :(1)(1)電子穿過電子穿過A A板時的速度大小板時的速度大

26、小; ;(2)(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量; ;(3)P(3)P點(diǎn)到點(diǎn)到O O點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離. .思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖規(guī)律方法規(guī)律方法 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)的幾個推論帶電粒子在勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)的幾個推論(3)(3)若以相同的初動能若以相同的初動能E Ek0k0進(jìn)入同一個偏轉(zhuǎn)電場進(jìn)入同一個偏轉(zhuǎn)電場, ,只要只要q q相同相同, ,不論不論m m是否相同是否相同, ,則偏轉(zhuǎn)距離則偏轉(zhuǎn)距離y y和偏轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)角相同相同. .( (教師備用教師備用) )變式變式: :在例在例2 2中的示波管中的示波管, ,由于加速電壓由于加速電壓U U1 1過低過低, ,電子不能飛出

27、偏轉(zhuǎn)電場電子不能飛出偏轉(zhuǎn)電場, ,導(dǎo)致導(dǎo)致熒光屏不能出現(xiàn)亮斑熒光屏不能出現(xiàn)亮斑. .求出現(xiàn)這種情況時求出現(xiàn)這種情況時, ,加速電壓加速電壓U1U1的范圍的范圍. .例例2-1:(20162-1:(2016廣州執(zhí)信、廣雅、二中、六中四校聯(lián)考廣州執(zhí)信、廣雅、二中、六中四校聯(lián)考) )如圖所示如圖所示, ,虛線虛線MNMN左側(cè)有一場強(qiáng)為左側(cè)有一場強(qiáng)為E E1 1=E=E的勻強(qiáng)電場的勻強(qiáng)電場, ,在兩條平行的虛線在兩條平行的虛線MNMN和和PQPQ之間存在著寬為之間存在著寬為L L、電場強(qiáng)度為、電場強(qiáng)度為E E2 2=2E=2E的勻強(qiáng)的勻強(qiáng)電場電場, ,在虛線在虛線PQPQ右側(cè)相距為右側(cè)相距為L L處有

28、一與電場處有一與電場E E2 2平行的屏平行的屏. .現(xiàn)將一電子現(xiàn)將一電子( (電荷量為電荷量為e,e,質(zhì)量為質(zhì)量為m)m)無初速度地放入電場無初速度地放入電場E E1 1中的中的A A點(diǎn)點(diǎn)(A(A點(diǎn)離兩場邊界距離為點(diǎn)離兩場邊界距離為L/2),L/2),最后電子打在右側(cè)的屏最后電子打在右側(cè)的屏上上,AO,AO連線與屏垂直連線與屏垂直, ,垂足為垂足為O,O,求求: :(1)(1)電子從釋放到剛射出電場電子從釋放到剛射出電場E2E2時所用的時間時所用的時間; ;(2)(2)電子剛射出電場電子剛射出電場E E2 2時的速度方向與時的速度方向與AOAO連線夾角連線夾角的正切值的正切值tan ;tan

29、 ;答案：答案：(2)2(2)2 (3)(3)電子打到屏上的點(diǎn)電子打到屏上的點(diǎn)PP到點(diǎn)到點(diǎn)O O的距離的距離y.y.答案：答案：(3)3L(3)3L例例2-2:2-2:一個初速度為零的電子通過電壓為一個初速度為零的電子通過電壓為U U的電場加速后的電場加速后, ,從從C C點(diǎn)沿水平方向點(diǎn)沿水平方向飛入電場強(qiáng)度為飛入電場強(qiáng)度為E E的勻強(qiáng)電場中的勻強(qiáng)電場中, ,到達(dá)該電場中另一點(diǎn)到達(dá)該電場中另一點(diǎn)D D時時, ,電子的速度方向電子的速度方向與電場強(qiáng)度方向的夾角正好是與電場強(qiáng)度方向的夾角正好是120120, ,如圖所示如圖所示. .試求試求C,DC,D兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的距離向的距

30、離y.y.針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2:2:如圖所示如圖所示, ,一個質(zhì)量為一個質(zhì)量為m m、帶電荷量為、帶電荷量為q q的粒子從兩平行板左側(cè)中的粒子從兩平行板左側(cè)中點(diǎn)沿垂直場強(qiáng)方向射入點(diǎn)沿垂直場強(qiáng)方向射入, ,當(dāng)入射速度為當(dāng)入射速度為v v時時, ,恰好穿過電場而不碰金屬板恰好穿過電場而不碰金屬板. .要要使粒子的入射速度變?yōu)槭沽Ｗ拥娜肷渌俣茸優(yōu)関/2,v/2,仍能恰好穿過電場仍能恰好穿過電場, ,則必須再使則必須再使( ( ) )A.A.粒子的電荷量變?yōu)樵瓉淼牧Ｗ拥碾姾闪孔優(yōu)樵瓉淼?/41/4B.B.兩板間電壓減為原來的兩板間電壓減為原來的1/21/2C.C.兩板間距離增為原來的兩板間距離增為原來的

31、4 4倍倍D.D.兩板間距離減為原來的兩板間距離減為原來的1/21/2A A達(dá)標(biāo)測評達(dá)標(biāo)測評 隨堂演練隨堂演練檢測效果檢測效果C C ACAC2.(2.(多選多選) )示波管是示波器的核心部件示波管是示波器的核心部件, ,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成, ,如圖所示如圖所示. .若在熒光屏上若在熒光屏上P P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑點(diǎn)出現(xiàn)亮斑, ,那么示波管中那么示波管中( ( ) )A.A.極板極板X X應(yīng)帶正電應(yīng)帶正電B.B.極板極板XX應(yīng)帶正電應(yīng)帶正電C.C.極板極板Y Y應(yīng)帶正電應(yīng)帶正電D.D.極板極板YY應(yīng)帶正電應(yīng)帶正電解析解析: :電子帶負(fù)電電子帶負(fù)電, ,要使

32、電子向極板要使電子向極板Y Y偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn), ,極板極板Y Y應(yīng)帶正電應(yīng)帶正電, ,要使電子要使電子向極板向極板X X偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn), ,極板極板X X應(yīng)帶正電應(yīng)帶正電, ,選項選項A,CA,C正確正確,B,D,B,D錯誤錯誤. .A A C C 5.(20165.(2016湖北襄陽高二期末湖北襄陽高二期末) )如圖所示如圖所示, ,邊長為邊長為L L的正方形區(qū)域的正方形區(qū)域abcdabcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場電場, ,電荷量為電荷量為q q、動能為、動能為EkEk的帶正電粒子從的帶正電粒子從a a點(diǎn)沿點(diǎn)沿abab方向進(jìn)入電場方向進(jìn)入電場, ,不計粒子的不計粒子的重力重力. .(1)(1)若粒子從若粒子從c c點(diǎn)離開電場點(diǎn)離開電場, ,求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時的動能求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時的