帶電粒子在電場中的運動-高二上學(xué)期物理人教版選修3-1

徐曉麗帶電粒子在電場中的運動內(nèi)蒙古第二地質(zhì)中學(xué)教學(xué)目標(biāo)（1）學(xué)習(xí)運用靜電力、電場強(qiáng)度等概念研究帶電粒子在電場中運動時的加速度、速度和位移等物理量的變化。（2）學(xué)習(xí)運用靜電力、電勢、電勢差、等勢面等概念研究帶電粒子在電場中運動的能量變化。（3）了解示波管的工作原理，體會靜電場知識對科學(xué)技術(shù)的影響思考1同學(xué)們都學(xué)習(xí)過哪些微觀帶電粒子如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一般都不考慮重力（但不能忽略質(zhì)量）。另外，除了這些微觀帶電粒子，還有一些宏觀帶電顆粒，如帶電小球、液滴、塵埃等，一般都考慮重力(有說明或暗示除外)。思考2：帶電粒子在電場中會發(fā)生什么運動？帶電粒子在電場中的運動直線運動曲線運動帶電粒子在電場中的平衡問題帶電粒子在電場中的加、減速帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問題帶電粒子的圓周運動帶電粒子不規(guī)則復(fù)雜運動一、帶電粒子的加速例1：分析：粒子從靜止開始從正極板向負(fù)極板運動，到達(dá)負(fù)板時的速度？(不考慮粒子的重力）方法一動能定理

方法二運動學(xué)知識

即學(xué)即練

(2019?4月浙江選考)當(dāng)今醫(yī)學(xué)上對某些腫瘤采用質(zhì)子療法進(jìn)行治療，該療法用一定能量的質(zhì)子束照射腫瘤殺死癌細(xì)胞?，F(xiàn)用一直線加速器來加速質(zhì)子，使其從靜止開始被加速到1.0×107m/s。已知加速電場的場強(qiáng)為1.3×105N/C，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10－27kg，電荷量為1.6×10－19C，則下列說法正確的是()A.加速過程中質(zhì)子電勢能增加B.質(zhì)子所受到的電場力約為2×10－15NC.質(zhì)子加速需要的時間約為8×10－6sD.加速器加速的直線長度約為4m即學(xué)即練思考3：若兩極板間不是勻強(qiáng)電場該如何求解？原因？由于電場力做功與場強(qiáng)是否勻強(qiáng)無關(guān)，與運動路徑也無關(guān)，所以動能定理適用于任何場強(qiáng)。二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（不考慮重力）例2：分析粒子的運動情況類平拋運動垂直于電場方向：勻速直線運動沿著電場方向：勻加速直線運動垂直于電場方向

沿著電場方向

偏移量速度偏向角

兩個重要結(jié)論(1)粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時，其速度v的反向延長線過水平位移的中點。(2)不同的帶電粒子(電性相同)，若經(jīng)同一電場(加速電壓為U1)加速后，又進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(電壓為U2)，則它們的運動軌跡必定重合。試著證明以上兩個結(jié)論三、帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)

例3：(帶電粒子的偏轉(zhuǎn))如圖9所示，兩極板與電源相連接，電子從負(fù)極板邊緣垂直電場方向射入勻強(qiáng)電場，且恰好從正極板邊緣飛出，現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，而電子仍從原位置射入，且仍從正極板邊緣飛出，則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?)A.2倍 B.4倍C.1/2

D.1/4即學(xué)即練

即學(xué)即練

即學(xué)即練

四、示波器內(nèi)部主要由電子槍(由發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成)、偏轉(zhuǎn)電極(由一對X偏轉(zhuǎn)電極板和一對Y偏轉(zhuǎn)電極板組成)和熒光屏組成能夠觀察電信號隨時間變化情況的儀器。問題1.如果在電極XX’之間不加電壓,但在YY’之間加不變的電壓,使Y的電勢比Y’高(有時說這種情況是”Y正、Y’負(fù)”),電子束運動過程中受哪個方向的力?電子將打在熒光