鲁科版高中物理必修第三册第2章电势能与电势差第4节带电粒子在电场中的运动课件.ppt

1.微观粒子的受力特点:对于质量很小的微观粒子,如电子、质子等,它们受到重力的作用一

般远小于静电力,故可以忽略。2.带电粒子的加速(1)运动分析:带电粒子从静止释放,将沿电场力方向在匀强电场中做匀加速运动。(2)末速度大小:根据eU=?mv2,得v=?。第4节带电粒子在电场中的运动知识点1带电粒子的加速1.示波器的核心部件是示波管:由电子枪、竖直偏转板、水平偏转板和荧光屏组成,管内抽成

真空。知识点2带电粒子的偏转2.当竖直偏转板、水平偏转板都未加电压时,电子束从电子枪发出后沿直线传播,在荧光屏上

产生一个亮斑。如图所示:?3.如果竖直偏转板加电压,水平偏转板不加电压,电子束经过竖直偏转板时受到竖直方向电场

力的作用而发生偏转,致使打在荧光屏上的亮斑在竖直方向发生偏移。如图所示:4.如果水平偏转板加电压,竖直偏转板不加电压,打在荧光屏上的亮斑在水平方向发生偏移。如图所示:?5.如果水平偏转板加电压,竖直偏转板也加电压,打在荧光屏上的亮斑在竖直方向发生偏移,

也在水平方向发生偏移。亮斑的运动就是竖直和水平两个方向运动的合运动。通常,加在竖

直偏转板上的电压是要研究的信号电压,它随时间而变化。如果信号电压是周期性的,且与

加在水平偏转板的扫描电压周期满足一定的关系,在荧光屏上就会显示出信号电压随时间有

规律变化的图像。如图所示:1.带电粒子在匀强电场中偏转时,加速度不变,粒子的运动是匀变速曲线运动。(????)2.示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束,偏转电极的作用是使电子束偏转,打在荧光

屏的不同位置。?(????)3.带电粒子在非匀强电场中加速时,就不能应用动能定理qU=?mv2。?(????)知识辨析判断正误，正确的画“√”，错误的画“?”。√√?由于W=qU既适用于匀强电场又适用于非匀强电场,故在非匀强电场中带电粒子的加速仍可使用qU=?mv2。提示情境探究如图所示,在真空中有一对平行金属板,由于接在电池组上而带电,两板间的电势差

为U。若一个质量为m、带电荷量为q的α粒子,在电场力的作用下由静止开始从正极板向负

极板运动,板间距为d。?疑难情境破疑难1带电粒子的加速问题1带电粒子在电场中受哪些力作用?重力能否忽略不计?提示????受重力和电场力;因重力远小于电场力,故可以忽略重力。问题2粒子在电场中做何种运动?提示????做初速度为0、加速度a=?的匀加速直线运动。问题3粒子到达负极板时的速度为多大?提示????方法1在带电粒子的运动过程中,电场力对它做的功W=qU设带电粒子到达负极板时的速率为v,其动能可以写为Ek=?mv2由动能定理可知?mv2=qU可解得v=?方法2设粒子到达负极板时所用时间为t,则d=?at2,v=at,a=?,联立解得v=?。讲解分析1.带电粒子的分类(1)基本粒子如电子、质子、α粒子、离子等,除有特别说明或有明确的暗示以外,此类粒子一般不考虑重

力(但并不忽略质量)。(2)带电微粒如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力。2.带电粒子的加速(1)运动状态分析:带电粒子沿平行电场线的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在

同一直线上,做匀加(减)速直线运动。(只受电场力)(2)用功能观点分析:粒子动能的变化量等于电场力做的功(电场可以是匀强电场或非匀强电场)。(只受电场力)若粒子的初速度为零,则:?mv2=qU,得v=?。若粒子的初速度不为零,则:?mv2-?m?=qU,得v=?。讲解分析1.基本关系如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子以初速度v0垂直电场线进入匀强电场,加速

度a=?=?。?疑难1带电粒子的偏转?2.运动状态分析带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向成90°角的

静电力作用而做匀变速曲线运动。3.对带电粒子在匀强电场中偏转问题的分析(1)带电粒子沿初速度方向做匀速直线运动,粒子在电场中的运动时间t=?。(2)带电粒子沿静电力方向做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得加速度a=?=?。(3)带电粒子在电场中沿静电力方向偏移的距离y=?at2=?·?·?=?U。(4)带电粒子离开电场时沿静电力方向的速度vy=at=?,设带电粒子离开电场时的速度偏转角度为θ,则tanθ=?=?U。