人教版高中物理必修三 （帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)） 課件

第5節(jié)帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)第十章靜電場中的能量

電場中的帶電粒子的分類(1)帶電的基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、正離子、負(fù)離子等，這些粒子所受重力和電場力相比要小得多，除非有特別的說明或明確的標(biāo)示，一般都不考慮重力(但并不能忽略質(zhì)量)．(2)帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等，除非有特別的說明或明確的標(biāo)示，一般都要考慮重力．某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目說明或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判定．新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的加速基本粒子的受力特點(diǎn)：對于質(zhì)量很小的基本粒子，如電子、質(zhì)子等，雖然它們也會(huì)受到萬有引力(重力)的作用，但萬有引力(重力)一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于靜電力，可以忽略不計(jì)．1新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的加速1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析帶電粒子沿與電場線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，受到的靜電力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。1新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的加速2.兩種處理方法：(1)利用動(dòng)力學(xué)公式求解：在勻強(qiáng)電場中也可利用牛頓定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析，當(dāng)解決的問題屬于勻強(qiáng)電場且涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)過程的物理量時(shí)，適合用該思路分析。1新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的加速

1新知探究名師指點(diǎn)解決帶電粒子在電場中加速時(shí)的基本思路知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的加速例題1：實(shí)驗(yàn)表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在熾熱金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V，從熾熱金屬絲發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬板的小孔穿出。電子射出后的速度有多大？設(shè)電子剛從金屬絲射出時(shí)的速度為零。1新知探究電子的質(zhì)量為0.91×10-30kg，電子的電荷量e=1.6×10-19C知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的加速解：金屬絲和金屬板間的電場雖然不是勻強(qiáng)電場，但仍可用

可得

代入數(shù)據(jù)得：v=3.0×107m/s1新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的加速例題2：如圖所示，水平放置的A、B兩平行板相距h，上板A帶正電。現(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球在B板下方距離為H處，以初速度V0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場，欲使小球剛好打到A板，A、B間電勢差UAB應(yīng)為多少？1新知探究hABV0H知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的加速解：將動(dòng)能定理用于運(yùn)動(dòng)全過程，由W=△Ek得1新知探究hABV0H-mg(H+h)-qUAB=0-mV2012整理可得UAB=m〔V2-2g(H+h)〕2q知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)

2新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)2.運(yùn)動(dòng)分析粒子受到垂直于初速度方向的靜電力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)。2新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)3．處理方法電荷量為q的帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)沿初速度方向和電場線方向進(jìn)行分解(類似于平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法)．如圖所示，設(shè)帶電粒子沿中線進(jìn)入板間，忽略電容器的邊緣效應(yīng)．2新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)2新知探究運(yùn)動(dòng)規(guī)律v0v0t知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)常用推論3新知探究名師指點(diǎn)示波管的原理(1)示波管的構(gòu)造：由三部分構(gòu)成：電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏，如圖所示．名師指點(diǎn)示波管的原理(2)示波管的原理：XX′電極使電子束做橫向(面向熒光屏而言)的水平掃描，YY′電極使電子束隨信號(hào)電壓的變化在縱向做豎直方向的掃描，這樣就在熒光屏上出現(xiàn)了隨時(shí)間而展開的信號(hào)電壓的波形．顯然，這個(gè)波形是電子束同時(shí)參與兩個(gè)相互垂直的分運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果．1.在豎直放置的平行金屬板A、B間加一恒定電壓，質(zhì)量相同的兩帶電小球M和N以相同的速率分別從極板A的上邊緣和兩板間的中線下端沿豎直方向進(jìn)入兩板間的勻強(qiáng)電場，恰好分別從極板B的下邊緣和上邊緣射出，如圖所示，不考慮兩帶電小球之間的相互作用，下列說法正確的是（

）A.

兩帶電小球所帶電量可能相等

B.

兩帶電小球在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定相等C.

兩帶電小球在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度M一定大于N

D.

兩帶電小球離開電場時(shí)的動(dòng)能M可能小于N課堂訓(xùn)練解析：ABC．豎直方向小球M做加速運(yùn)動(dòng)，小球N以相同的速率做減速運(yùn)動(dòng)，且豎直方向位移大小相等，加速度相同，則水平方向若M位移為2d，N位移為d，對M，由牛頓第二定律有對N，由牛頓第二定律有則課堂訓(xùn)練解析：由于豎直方向兩小球加速度相同，由平行四邊形定則可知，M球的加速度大于N球的加速度，且加速度大小為則M的電量大于N的電量，故C正確，AB錯(cuò)誤；D．由于電場力對兩球均做正功，重力對M做正功，對N做負(fù)功，由動(dòng)能定理可知，兩帶電小球離開電場時(shí)的動(dòng)能M一定大于N，故D錯(cuò)誤。故選C。

答案：C課堂訓(xùn)練2.有三個(gè)帶電粒子A、B、C（不計(jì)重力）從同一位置以相同速度v0先后射入豎直方向的勻強(qiáng)電場中，它們落在正極板的位置如圖所示，則下列說法中正確的是（

）A.

三個(gè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

B.

粒子A的比荷最大C.

若粒子電量相同則A粒子質(zhì)量最大

D.

若粒子質(zhì)量相同則A粒子電量最大課堂訓(xùn)練

課堂訓(xùn)練3.如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場中，一帶電粒子從A點(diǎn)以豎直向上的初速度開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)B后回到與A在同一水平線上的C點(diǎn)，粒子從A到B過程中克服重力做功2.0J，電場力做功3.0J，則下列說法正確的是（

）A.

粒子帶負(fù)電荷

B.

粒子在B點(diǎn)速度為零C.

粒子在B點(diǎn)的機(jī)械能比在A點(diǎn)多3.0J

D.

粒子在B點(diǎn)的動(dòng)能為1.0J課堂訓(xùn)練解析：A．粒子從A到B過程中電場力做正功，則粒子帶正電，A不符合題意；B．從A到B粒子在豎直方向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，B為最高點(diǎn)，所以粒子在B點(diǎn)的豎直方向速度為零，水平方向速度不為零，B不符合題意；C．粒子從A到B過程中電場力做正功3.0J，可知機(jī)械能增加3J，即粒子在B點(diǎn)的機(jī)械能比在A點(diǎn)多3.0J，C符合題意；D．從A到B由動(dòng)能定理可得因A點(diǎn)的動(dòng)能不為零，可知B點(diǎn)的動(dòng)能大于1J，D不符合題意。故答案為：C。答案：C課堂訓(xùn)練謝謝第十章靜電場中的能量5.