人教版高中物理选修3-1 课件1.9带电粒子在电场中的运动（共28张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修3-1 课件1.9带电粒子在电场中的运动（共28张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-06-14 15:23:35 | ||
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文档简介
课件28张PPT。专题 带电粒子在电场中的运动
带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场，带电粒子将做_________运动．有两种分析方法：
【基础梳理】1．带电粒子在电场中的加速加(减)速 *带电粒子在电场中运动时是否考虑重力(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．
(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．匀速直线匀加速直线2．带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场．
(2)处理方法：类似于平抛运动，应用运动的__________的方法．
合成与分解 一图二结论
【例1】 如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )．
考点一 带电体在匀强电场中的直线运动问题A．所受重力与电场力平衡 B．电势能逐渐增加
C．动能逐渐增加 D．做匀变速直线运动
解析 带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg，方向竖直向下；二是电场力F＝Eq，方向垂直于极板向上．因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确．
答案 BD
练习：（2013湖北高考）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连．上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d/2处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落．经过小孔进入电容器，井在下极板处(未与极板接触）返回。若将下极板向上平移d/3，则从P点开始下落的相同粒子将
A打到下极扳上 B在下极板处返回
C在距上极板d/2处返回 D在距上极扳2d/5处返回 答案：D
解析：带电粒子从P点由静止开始下落，经过小孔进入电容器，在下极板处返回，根据动能定理知， ①.
将下极板向上平移 ，从P点开始下落相同粒子到达下板处重力做功 ，小于克服电场力做的功Uq，所以A、B选项错误。设距上极板x处返回，根据动能定理有 ②，由①②联立解得 。
所以C项错误，D选项正确。 带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法
以题说法【例3】 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O.试求：
考点二 带电粒子在匀强电场中的偏转问题(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间；
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α；
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x.
练习 如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长l＝0.1 m，两板间距离d＝0.4 cm，现有一微粒质量m＝2.0×10－6 kg，带电荷量q
＝＋1.0×10－8 C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板的中点O处，取g＝10 m/s2.试求：
(1)带电粒子入射初速度v0的大小：
(2)现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？
答案 (1)2.5 m/s (2)6 V≤φA≤10 V
在示波管模型中，带电粒子经加速电场U1加速，再经偏转电场U2偏转后，需再经历
一段匀速直线运动才会
打到荧光屏上而显示
亮点P，如图所示．
借题发挥*求解带电粒子偏转问题的思路确定最终偏移距离
思路①
思路②
解答带电粒子在交变电场中运动的思维方法 1．注重全面分析(分析受力特点和运动规律) ，抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的边界条件． 2．分析时从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析；二是功能关系． 3．此类题型一般有三种情况：一是粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)，二是粒子做往返运动(一般分段研究)，三是粒子做偏转运动(一般根据交变电场的特点分段研究)． 疑难突破一 带电粒子在交变电场中的运动问题如图a所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图b所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是 ( )．
例1 解析 设粒子的速度方向、位移方向向右为正．依题意得，粒子的速度方向时而为正，时而为负，最终打在A板上时位移为负，速度方向为负．
答案 B
【答案】 10 cm疑难突破二 带电体在电场、重力场的复合场中的运动 解题方法 将重力与电场力进行合成，合力F合等效为“重力”，a＝F合/m等效为“重力加速度”，F合的方向等效为“重力”的方向． 等效“重力”法： 解析 受力分析判断运动性质
（画出轨迹）选择解题方法直线运动匀速圆周运动类平抛运动较复杂曲线运动常用能量观点主要从运动和力的关系分析或动能定理各位老师指导！谢谢各位同学支持！
带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场，带电粒子将做_________运动．有两种分析方法：
【基础梳理】1．带电粒子在电场中的加速加(减)速 *带电粒子在电场中运动时是否考虑重力(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．
(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．匀速直线匀加速直线2．带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场．
(2)处理方法：类似于平抛运动，应用运动的__________的方法．
合成与分解 一图二结论
【例1】 如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )．
考点一 带电体在匀强电场中的直线运动问题A．所受重力与电场力平衡 B．电势能逐渐增加
C．动能逐渐增加 D．做匀变速直线运动
解析 带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg，方向竖直向下；二是电场力F＝Eq，方向垂直于极板向上．因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确．
答案 BD
练习：（2013湖北高考）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连．上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d/2处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落．经过小孔进入电容器，井在下极板处(未与极板接触）返回。若将下极板向上平移d/3，则从P点开始下落的相同粒子将
A打到下极扳上 B在下极板处返回
C在距上极板d/2处返回 D在距上极扳2d/5处返回 答案：D
解析：带电粒子从P点由静止开始下落，经过小孔进入电容器，在下极板处返回，根据动能定理知， ①.
将下极板向上平移 ，从P点开始下落相同粒子到达下板处重力做功 ，小于克服电场力做的功Uq，所以A、B选项错误。设距上极板x处返回，根据动能定理有 ②，由①②联立解得 。
所以C项错误，D选项正确。 带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法
以题说法【例3】 如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O.试求：
考点二 带电粒子在匀强电场中的偏转问题(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间；
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α；
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x.
练习 如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长l＝0.1 m，两板间距离d＝0.4 cm，现有一微粒质量m＝2.0×10－6 kg，带电荷量q
＝＋1.0×10－8 C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板的中点O处，取g＝10 m/s2.试求：
(1)带电粒子入射初速度v0的大小：
(2)现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？
答案 (1)2.5 m/s (2)6 V≤φA≤10 V
在示波管模型中，带电粒子经加速电场U1加速，再经偏转电场U2偏转后，需再经历
一段匀速直线运动才会
打到荧光屏上而显示
亮点P，如图所示．
借题发挥*求解带电粒子偏转问题的思路确定最终偏移距离
思路①
思路②
解答带电粒子在交变电场中运动的思维方法 1．注重全面分析(分析受力特点和运动规律) ，抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的边界条件． 2．分析时从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析；二是功能关系． 3．此类题型一般有三种情况：一是粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)，二是粒子做往返运动(一般分段研究)，三是粒子做偏转运动(一般根据交变电场的特点分段研究)． 疑难突破一 带电粒子在交变电场中的运动问题如图a所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图b所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是 ( )．
例1 解析 设粒子的速度方向、位移方向向右为正．依题意得，粒子的速度方向时而为正，时而为负，最终打在A板上时位移为负，速度方向为负．
答案 B
【答案】 10 cm疑难突破二 带电体在电场、重力场的复合场中的运动 解题方法 将重力与电场力进行合成，合力F合等效为“重力”，a＝F合/m等效为“重力加速度”，F合的方向等效为“重力”的方向． 等效“重力”法： 解析 受力分析判断运动性质
（画出轨迹）选择解题方法直线运动匀速圆周运动类平抛运动较复杂曲线运动常用能量观点主要从运动和力的关系分析或动能定理各位老师指导！谢谢各位同学支持！