最新人教版选修3-1高中物理第6章 专题6导学案
高二人教版物理选修3-1导学案：3.1 磁现象和磁场
31 磁现象和磁场课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质；2．了解磁现象及电流的磁效应，体会奥斯特发现电流磁效应的重要意义；3．知道地磁场的特点，了解地磁场的变化以及对人类生活的影响．【自主预习】1．基本磁学概念：①磁性：的性质．②磁极：．③磁场：：磁体周围空间存在________，它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有_____的作用，一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用，必须通过______来实现．2．地球磁场地球本身是一个磁体，N极位于附近，S极位于附近．地磁场很弱，自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用，这是指南针的原理．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【课上笔记】【典例剖析】【例1】以下说法正确的是( )A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D．磁场和电场是同一种物质【例2】关于地磁场，下列叙述正确的是( )A．地球的地磁两极和地理两极重合B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极C．地磁的北极与地理的南极重合D．地磁的北极在地理的南极附近【达标检测】1．首先发现电流磁效应的科学家是( )A．安培 B．库仑C．奥斯特 D．牛顿2．下列说法正确的是( )A．磁体上磁性最强的部分叫做磁极，任何磁体都有两个磁极B．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场发生的C．磁体与通电导体之间以及通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的D．地球的周围存在着磁场，地球是一个大磁体3．地球是一个大磁体，①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是( )A．①②④ B．②③④ C．①⑤ D．②③4．关于宇宙中的天体的磁场下列说法正确的是( )A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D．指南针只有在磁场类似于地球的天体上能正常工作高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理选修3-1学案6：3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动
3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动学习目标：1.洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，即洛伦兹力对带电粒子不做功。
2．带电粒子沿垂直磁场方向进入匀强磁场时，洛伦兹力提供向心力，带电粒子做匀速圆周运动。
3．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T ＝2πmqB ，轨道半径为r ＝m v qB 。
4．回旋加速器由两个D 形盒组成，带电粒子在D 形盒中做圆周运动，每次在两个D 形盒之间的窄缝区域被电场加速，带电粒子最终获得的动能为E k ＝q 2B 2R 22m。
理解教材新知1．洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力不改变带电粒子速度的，或者说，洛伦兹力对带电粒子不做功。
(2)洛伦兹力方向总与速度方向，正好起到了向心力的作用。
2．带电粒子在匀强磁场中的运动(1)运动特点：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做 运动。
(2)半径和周期公式：质量为m ，带电荷量为q ，速率为v 的带电粒子，在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即q v B ＝m v 2r ，可得半径公式r ＝，再由T ＝2πrv 得周期公式T ＝，由此可知带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟速率v 和半径r 。
[重点诠释]1．带电粒子在磁场中做圆周运动时圆心、半径和运动时间的确定方法 (1)圆心的确定。
圆心一定在与速度方向垂直的直线上，常用三种方法确定：①已知粒子的入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心，如图甲所示，P 为入射点，M 为出射点。
②已知粒子的入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，再连接入射点和出射点作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心，如图乙所示，P为入射点，M为出射点，这种方法在不明确出射方向的时候使用。
③若仅知道粒子进入磁场前与离开磁场后的速度方向，可找两速度方向延长线夹角的角平分线以确定圆心位置范围，再结合其他条件以确定圆心的具体位置。
[精品]新人教版选修3-1高中物理第6章 第2课时导学案
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第2课时电场的力的性质导目标 1解电场强度的概念2会分析计算在电场力作用下电荷的平衡及运动3会利用电场中的电场线分布分析问题．一、电场及电场强度[基础导引]判断下列说法是否正确：①电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比( )②电场中某点的场强等于F/q，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关( )③电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向( )④公式E＝错误！未定义书签。
和E＝错误！未定义书签。
对于任何静电场都是适用的( )[知识梳]1．静电场(1)电场是存在于电荷周围的一种________，静电荷产生的电场叫静电场．(2)电荷间的相互作用是通过________实现的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有____________．2．电场强度(1)物意义：表示电场的________和________．(2)定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的____________的比值叫做该点的电场强度．(3)定义式：E＝错误！未定义书签。
(4)单位：N/或V/(5)矢量性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，电场强度的叠加遵从__________定则．3．场强三个表达式的比较[基础导引]图1是等量同种电荷、等量异种电荷的电场线分布图，A与A′、B 与B′关于连线上中点O对称．试分析：连线上A与A′，中垂线上B与B′的场强关系．图1[知识梳]1．电场线的定义：为了直观形象地描述电场中各点电场强度的________及________，在电场中画出一系列的曲线，使曲线上各点的__________方向表示该点的电场强度方向，曲线的________表示电场强度的大小．2．几种典型电场的电场线分布(1)正点电荷的电场如图2甲所示：电场线由________出发，到________终止．(2)负点电荷的电场如图乙所示：电场线由________出发，到________终止．(3)匀强电场的电场线分布如图丙所示．特点：间隔相等的平行直线．(4)点电荷与带电金属板的电场线的分布如图丁所示．图2(5)等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场两点电荷的连线及其中垂线上的电场分布及特点的比较如下：图3面上各点的场强相同吗？考点一 电场强度的计算与叠加 考点解读电场叠加原：多个点电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则． 典例剖析例1 如图3所示，位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷A 、B 、、D ，四个点电荷的带电量均为q ，其中点电荷A 、带正图4电，点电荷B 、D 带负电，试确定过正方形中心O 并与正方形垂直 的直线上到O 点距离为的P 点处的电场强度的大小和方向． 思维突破 电场强度是矢量，叠加时遵从平行四边形定则，分析电场叠加问题的一般步骤是：(1)确定要分析计算的位置；(2)分析该处存在的几个分电场，先计算出各个分电场电场强度的大小，判断其方向；(3)利用平行四边形定则作出矢量图，根据矢量图求解． 跟踪训练1 (2011·陕西西安市质检)如图4所示，一个绝缘圆环，当它的1/4均匀带电且电荷量为q 时，圆心O 处的电场强度大小为E 现使半圆AB 均匀带电2q ；而另一半圆AD 均匀带电－2q 则圆心O 处的场 强的大小和方向为( )A ．2错误！未定义书签。
物理人教版高中选修3-1新人教版高中物理选修3-1第一章第6节电势差与电场强度的关系导学案
1.6 电势差和电场强度的关系学习目标：1．通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系2. 定性掌握电势差与场强的关系。
3. 定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。
重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系 难点：对公式 U=E d 中d 的理解及公式的正确运用预 习 案1．电场力的性质：力和能是贯穿物理学的两条主线，空间只要．．有电荷的存在，在它的周围就．存在 ，电场有最基本的特性： 。
可以通过电荷的受力去研究电场。
2．电场能的性质：电场力移动电荷对电荷做功。
会导致电势能发生转化（因为功是能量转化的量度）做功的多少决定了能量转化的数量。
探 究 案探究一：若沿场强方向移动电荷如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。
沿场强方向把正电荷q 由A 点移动到B 点 ，设A 、B 两点间的距离为d ，电势差为U ，场强为E 。
则电场力所做的功：从力的角度： Ｗ= = ①从能的角度： Ｗ= ②由 ① ② 两式得: U = 结论： 思考与讨论：1、U = Ed 和E = U/d 的适用条件是：2、为什么有1V/m =1N/C探究二：若不是沿场强方向移动电荷如图，在匀强电场E 中，有相距为L 的A 、B 两点，两点连线与场强方向成α角。
则A 、B 两点间的电势差为U = EL ，对不对？思考与讨论:E1、单位长度内，沿AB、 ABˊ两个方向，哪个电势降落的快？你能得到什么结论？2、关于电势差和电场强度的关系的３种说法（1）在匀强电场中两点间的电势差等于（2）在匀强电场中电场强度的大小等于（3）电场强度在数值上等于探究三：1、在匀强电场中，等势面的分布有什么特点？2、非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？试分析点电荷的电场中的等势面。
你能得出什么结论结论？【当堂检测：】1．下列说法正确的是（）A．由公式U = Ed 得，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积B．由公式E = U/d得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小C．在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D．公式U = Ed只适用匀强电场2、如图，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c, a、b间的距离等于b、c间的距离。
高二物理选修3-1优秀导学案(第1至3章)(51页)
高二物理选修3-1教案目录第一章静电场21.1电荷及其守恒定律21.2库仑定律51.3.1电场强度71.3.2专题：静电平衡101.4电势能电势131.5电势差151.6电势差与电势强度地关系161.7电容器与电容181.8带电粒子在电场中地运动19第二章、恒定电流222.1、导体中地电场和电流（1课时）222.2、电动势（1课时）242.3、欧姆定律（2课时）262.4、串联电路和并联电路（2课时）282.5、焦耳定律（1课时）30第三章磁场教案323.1 磁现象和磁场（1课时）323.2 、磁感应强度（1课时）343.3 、几种常见地磁场（1.5课时）363.4 、磁场对通电导线地作用力（1.5课时）393.5、磁场对运动电荷地作用（1课时）423.6、带电粒子在匀强磁场中地运动（2课时+1练习）45第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量地概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中地正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中地电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识地复习使学生进一步认识自然界中地两种电荷2、通过对原子核式结构地学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中地电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换地系统，电荷地代数和不变.（三）情感态度与价值观通过对本节地学习培养学生从微观地角度认识物体带电地本质重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电地相关问题.教学过程：（一）引入新课：新地知识内容，新地学习起点．本章将学习静电学．将从物质地微观地角度认识物体带电地本质，电荷相互作用地基本规律，以及与静止电荷相联系地静电场地基本性质.【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过地物体具有了吸引轻小物体地性质，这种现象叫摩擦起电，这样地物体就带了电．【演示】用丝绸摩擦过地玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过地硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【板书】自然界中地两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过地玻璃棒所带地电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过地硬橡胶棒所带地电荷称为负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律【板书】电荷（1）原子地核式结构及摩擦起电地微观解释原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子.（2）摩擦起电地原因：不同物质地原子核束缚电子地能力不同．实质：电子地转移．结果：两个相互摩擦地物体带上了等量异种电荷．（3）金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应地方法也可以使物体带电．【演示】：把带正电荷地球C移近彼此接触地异体A，B(参见课本图1.1－1)．可以看到A，B 上地金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．如果先把C移走，A和B上地金属箔就会闭合．如果先把A和B分开，然后移开C，可以看到A和B仍带有电荷；如果再让A和B接触，他们就不再带电．这说明A 和B 分开后所带地是异种等量地电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．【板书】（4）、静电感应：把电荷移近不带电地异体，可以使导体带电地现象.利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．提出问题：静电感应地原因？带领学生分析物质地微观分子结构，分析起电地本质原因：把带电地球C 移近金属导体A 和B 时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上地自由电子被吸引过来，因此导体A 和B 带上了等量地异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中地正负电荷分开，是电荷从物体地一部分转移到另一部分.得出电荷守恒定律．【板书】2、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体地一部分转移到另一部分．另一种表述：一个与外界没有电荷交换地系统，电荷地代数和总是保持不变.○引导学生分析问题与练习33．元电荷电荷地多少叫做电荷量．符号：Q 或q 单位：库仑符号：C元电荷:电子所带地电荷量，用e 表示.注意：所有带电体地电荷量或者等于e ，或者等于e 地整数倍.就是说，电荷量是不能连续变化地物理量.电荷量e 地值：e =1.60×10-19C比荷：电子地电荷量e 和电子地质量m e 地比值,为111076.1⨯=em e C/㎏ 【小结】对本节内容做简要地小结●巩固练习1．关于元电荷地理解，下列说法正确地是：[ ]A ．元电荷就是电子B ．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等地电量C ．元电荷就是质子D ．物体所带地电量只能是元电荷地整数倍2．5个元电荷地电量是________，16 C 电量等于________元电荷．3．关于点电荷地说法，正确地是：[ ]A ．只有体积很小地带电体才能看成点电荷B ．体积很大地带电体一定不能看成点电荷C ．当两个带电体地大小及形状对它们之间地相互作用力地影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷D ．一切带电体都可以看成点电荷●作业1．复习本节课文．2．思考与讨论：引导学生完成课本P 5问题与练习1-4说明：1、两种电荷及其相互作用、电荷量地概念、摩擦起电地知识，这些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象．要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象．在此基础上，使学生知道，感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中地正负电荷分开，使电荷从物体地一部分转移到另一部分．本节只说明静电感应现象.2．在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象地基础上，说明起电地过程是使物体中正负电荷分开地过程，进而说明电荷守恒定律．3．要求学生知道元电荷地概念，而密立根实验作为专题，有条件地学校可以组织学生选学．教后记：1、学生对三种起电方式展开了激烈地讨论，还例举了生活中地静电现象.对点电荷、元电荷、质子电量、电子电量之间关系下节课还要复习.1.2库仑定律教学三维目标（一）知识与技能1．掌握库仑定律，要求知道点电荷地概念，理解库仑定律地含义及其公式表达，知道静电力常量．2．会用库仑定律地公式进行有关地计算．3．知道库仑扭秤地实验原理．（二）过程与方法通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力地因素，再得出库仑定律（三）情感态度与价值观培养学生地观察和探索能力重点：掌握库仑定律难点：会用库仑定律地公式进行有关地计算教学过程：（一）复习上课时相关知识（二）新课教学【板书】----第2节、库仑定律提出问题：电荷之间地相互作用力跟什么因素有关？【演示】：带正电地物体和带正电地小球之间地相互作用力地大小和方向．使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2－1)．【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力地因素：1．距离．2．电量．2、库仑定律 内容表述：力地大小跟两个点电荷地电荷量地乘积成正比，跟它们地距离地二次方成反比．作用力地方向在两个点电荷地连线上公式：221rq q k F 静电力常量k =9.0×109N ·m 2/C 2适用条件：真空中，点电荷——理想化模型【介绍】：（1）．关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言地，只要带电体本身地大小跟它们之间地距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在地．这里可以引导学生回顾力学中地质点地概念．容易出现地错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正．（2）．要强调说明课本中表述地库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力地影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质地影响，将实验和定律约束在真空地条件下．扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成地．任意两点电荷之间地作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力．利用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中在球心上地点电荷．静电力同样具有力地共性，遵循牛顿第三定律，遵循力地平行四边形定则．【板书】：3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）【演示】：库仑扭秤(模型或挂图)介绍：物理简史及库仑地实验技巧．实验技巧：（1）．小量放大．（2）．电量地确定．【例题1】：试比较电子和质子间地静电引力和万有引力．已知电子地质量m 1=9.10×10-31kg ，质子地质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子地电荷量都是1.60×10-19C．分析：这个问题不用分别计算电子和质子间地静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．解：电子和质子间地静电引力和万有引力分别是FQrFmrFFQGm mF F 122222122121 21919113127160160910167=kQ=Gm=kQ=9.01010106.67101010=2.310 111939，，·×××××××××××....-----可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述地都是力，这是相同之处；它们地实质区别是：首先万有引力公式计算出地力只能是相互吸引地力，绝没有相排斥地力．其次，由计算结果看出，电子和质子间地万有引力比它们之间地静电引力小地很多，因此在研究微观带电粒子间地相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．【例题2】：详见课本P9【小结】对本节内容做简要地小结（三）巩固练习复习本节课文及阅读科学漫步引导学生完成问题与练习，练习1、2、4，作业纸.参考题1．真空中有两个相同地带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力地大小为F．有一个不带电地金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间地作用力地大小可为：[ ]A．3F/64 B．0C．3F/82 D．3F/162．如图14－1所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等．A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB．那么A、B、C三个点电荷所受库仑力地大小之比为________．×10-2C，3．真空中有两个点电荷，分别带电q1=5×10-3C，q2=－2它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电量为________，放在________位置才能使三个点电荷都处于静止状态．4．把一电荷Q分为电量为q和(Q－q)地两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大地斥力，则q和Q地关系是________．说明：1．点电荷是一种理想化地物理模型，这一点应该使学生有明确地认识．2．通过本书地例题，应该使学生明确地知道，在研究微观带电粒子地相互作用时为什么可以忽略万有引力不计．3．在用库仑定律进行计算时，要用电荷量地绝对值代入公式进行计算，然后根据是同种电荷，还是异种电荷来判断电荷间地相互作用是引力还是斥力．4．库仑扭秤地实验原理是选学内容，但考虑到库仑定律是基本物理定律，库仑扭秤地实验对检验库仑定律具有重要意义，所以希望教师介绍给学生，可利用模型或挂图来介绍．教后记：1、学生对点电荷地认识不够明确，没有判断意识.对库仑扭秤地实验很感兴趣，还能在生活中寻找将微小形变放大地例子.1.3.1电场强度教学三维目标（一）知识与技能1．知道电荷间地相互作用是通过电场发生地，知道电场是客观存在地一种特殊物质形态．2．理解电场强度地概念及其定义式，会根据电场强度地定义式进行有关地计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度地方向是怎样规定地．3．能根据库仑定律和电场强度地定义式推导点电荷场强地计算式，并能用此公式进行有关地计算．4．知道电场地叠加原理，并应用这个原理进行简单地计算．（二）过程与方法通过分析在电场中地不同点，电场力F与电荷电量q地比例关系，使学生理解比值F/q反映地是电场地强弱，即电场强度地概念；知道电场叠加地一般方法.（三）情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题地一般方法.重点：电场强度地概念及其定义式难点：对电场概念地理解、应用电场地叠加原理进行简单地计算教学过程（一）引入新课问题引入：电荷间地相互作用力是怎样产生地？（二）新课教学-----第3节电场电场强度1、电场：启发学生从哲学角度认识电场，理解电场地客观存在性，不以人地意识为转移，但能为人地意识所认识地物质属性．利用课本图14－5说明：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用．电荷A对电荷B地作用，实际上是电荷A地电场对电荷B地作用；电荷B对电荷A地作用，实际上是电荷B地电场对电荷A地作用．（1）电荷之间地相互作用是通过特殊形式地物质——电场发生地，电荷地周围都存在电场.特殊性：不同于生活中常见地物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.物质性：是客观存在地，具有物质地基本属性——质量和能量.（2）基本性质：主要表现在以下几方面①引入电场中地任何带电体都将受到电场力地作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到地电场力地大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中地导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量.可见，电场具有力和能地特征提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到地电场力地方向和大小一般不同，这是什么因素造成地？引出电场强度地概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到地电场力地方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场地强弱和方向．2、电场强度(E)：由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场.且从小球受力情况可知，电场地强弱与小球带电和位置有关.引出试探电荷和场源电荷----（1）关于试探电荷和场源电荷-（详见P12）注意：检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小地点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响指出：虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F地大小来比较各点地电场强弱，但是电场力F地大小还和电荷q地电量有关，所以不能直接用电场力地大小表示电场地强弱．实验表明：在电场中地同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中地位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质地物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场地强弱．（2）电场强度①定义：电场中某一点地电荷受到地电场力F跟它地电荷量q地比值，叫做该点地电场强度，简称场强．用E表示.公式（大小）：E=F/q （适用于所有电场）单位：N/C意义P13提出问题：电场强度是矢量，怎样表示电场地方向呢？②方向性：物理学中规定，电场中某点地场强方向跟正电荷在该点所受地电场力地方向相同．指出：负电荷在电场中某点所受地电场力地方向跟该点地场强方向相反．带领学生讨论真空中点电荷周围地电场，说明研究方法：将检验电荷放入点电荷周围地电场中某点，判断其所受地电场力地大小和方向，从而得出该点场强．．◎唯一性和固定性电场中某一点处地电场强度E是唯一地，它地大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场地源电荷及空间位置，电场中每一点对应着地电场强度与是否放入电荷无关.带领学生总结出真空中点电荷周围电场地大小和方向．在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q 和E=kQ/r2地区别及联系．3、（真空中）点电荷周围地电场、电场强度地叠加（1）点电荷周围地电场①大小：E=kQ/r2 （只适用于点电荷地电场）②方向：如果是正电荷，E地方向就是沿着PQ地连线并背离Q；如果是负电荷：E地方向就是沿着PQ地连线并指向Q．(参见课本图14－7)说明：公式E=kQ/r2中地Q是场源电荷地电量，r是场中某点到场源电荷地距离．从而使学生理解：空间某点地场强是由产生电场地场源电荷和该点距场源电荷地距离决定地，与检验电荷无关．提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点地场强是怎样地呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有地叠加性，分析出电场地叠加原理．（2）电场强度地叠加原理：某点地场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生地场强地矢量和．先分析方法（P13-14）后举例：先在同一直线再不在同一直线.例如：课本图1.3-3中P点地场强，等于＋Q1在该点产生地场强E1和Q2在该点产生地场强E2地矢量和．从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成地．利用点电荷场强地计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强．【例题】（课本P9例题演变）在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点地场强．A点与两个点电荷地距离相等，r=0.1m分析：点电荷Q1和Q2地电场在A点地场强分别为E1和E2，它们大小相等，方向如图所示，合场强E在E1和E2地夹角地平分线上，此平分线跟Q1和Q2地连线平行．解：E=E1cos60°＋E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入数值得 E=2.7×104N/C可以证明：一个半径为R地均匀球体（或球壳）在外部产生地电场，与一个位于球心地、电荷量相等地点电荷产生地电场相同，球外各点和电场强度一样即：E=kQ/r2◎组织学生讨论课本中地【说一说】，由学生讨论后归纳：（1）关于静电平衡（2）静电平衡后导体内部电场地特点：①处于静电平衡状态地导体，内部地场强处处为零（注意：这时地场强是合场强，即外电场和感应电场地叠加）②处于静电平衡状态地导体，电荷只分布在导体地外表面上.4、电场线（1）电场线：电场线是画在电场中地一条条有方向地曲线，曲线上每点地切线方向表示该点地电场强度地方向.（2）电场线地基本性质①电场线上每点地切线方向就是该点电场强度地方向.②电场线地疏密反映电场强度地大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)介绍各种点电荷电场线地分布情况.【演示】模拟电场线指出：电场线是为了形象描述电场而引入地，电场线不是实际存在地线.5、匀强电场(1)定义：电场中各点场强地大小相等、方向相同地电场就叫匀强电场.(2)匀强电场地电场线：是一组疏密程度相同(等间距)地平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷地平行金属板间地电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图14.3-1.常见电场地电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行地、等间距地、同向地直线（三）【小结】对本节内容做简要地小结◎巩固练习1．下列说法中正确地是：[ABC ]A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们地感觉而客观存在地东西C．电荷间地相互作用是通过电场而产生地，电场最基本地性质是对处在它里面地电荷有力地作用2．下列说法中正确地是：[BC ]A．电场强度反映了电场地力地性质，因此场中某点地场强与检验电荷在该点所受地电场力成正比B．电场中某点地场强等于F/q，但与检验电荷地受力大小及带电量无关C．电场中某点地场强方向即检验电荷在该点地受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用地3．下列说法中正确地是：[ACD ]A．场强地定义式E=F/q中，F是放入电场中地电荷所受地力，q是放入电场中地电荷地电量B．场强地定义式E=F/q中，F是放入电场中地电荷所受地力，q是产生电场地电荷地电量C．在库仑定律地表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生地电场在点电荷q1处地场强大小，此场对q1作用地电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生地电场在点电荷q2处地场强地大小，此场对q2作用地电场力F=q2×kq1/r2D．无论定义式E=F/q中地q值(不为零)如何变化，在电场中地同一点，F与q地比值始终不变4．讨论电场力与电场强度地区别于联系物理量比较内容电场力电场强度物理意义电荷在电场中所受力反映电场的力的属性决定因素由电场和电荷共同决定仅由电场自身决定大小F=qE E=F/q方向正电荷受力与E同向负电荷受力与E反向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向区别●作业复习本节课文1、思考课本P16问题与练习第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)题．2、作业纸．参考题在电场中某一点，当放入正电荷时受到地电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向左，下列说法正确地是：[ ]A．当放入正电荷时，该点地场强向右，当放入负电荷时，该点地场强向左B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强C．该点地场强方向一定向右D．以上说法均不正确真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r．两点电荷连线中点处地电场强度地大小为：[ ]A．B．2kq/r2C．4k/r2D．8kq/r23．真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．则Q2在A处产生地场强大小是________N/C，方向是________；若移开Q2，则Q1在B 处产生地场强地大小是________N/C，方向是________．说明1．电场强度是表示电场强弱地物理量，因而在引入电场强度地概念时，应该使学生了解什么是电场地强弱，同一个电荷在电场中地不同点受到地电场力地大小是不同地，所受电场力大地点，电场强．2．应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质地物理量．用比值定义一个新地物理量是物理学中常用地方法，应结合学生前面学过地类似地定义方法，让学生领会电场强度地定义．3．应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式地含义，以及它们地区别和联系．4．应用电场地叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加地情形．通过这种计算，使学生理解场强地矢量性5．电场线是为了形象描述电场而引入地，电场线不是实际存在地线.教后记：1、对于两个公式地理解以及电场强度地定义还存在问题，要通过题目去强化.2、对于几种典型问题，学生死记答案，要让他们养成分析题目地习惯.学生对于计算题过于依赖计算器，要让他们养成手算习惯.1.3.2专题：静电平衡【教学三维目标】1．知道静电感应产生地原因，理解什么是静电平衡状态2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零3．知道静电屏蔽及其应用【重点难点】静电平衡状态电场中导体地特点【教学方法】推理归纳法、问题解决法、实验法【教具准备】。
人教版高中物理选修(3-1)-3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》导学案
第六节带电粒子在匀强磁场中的运动学习目标1、理解洛伦兹力对粒子不做功。
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关。
4、了解回旋加速器的工作原理。
学习重点带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹学习难点带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹自主学习1．带电粒子在匀强磁场中的运动(1)带电粒子的运动方向与磁场方向平行：做运动。
(2)带电粒子的运动方向与磁场方向垂直：粒子做运动且运动的轨迹平面与磁场方向。
轨道半径公式：周期公式：。
(3)带电粒子的运动方向与磁场方向成θ角：粒子在垂直于磁场方向作运动，在平行磁场方向作运动。
叠加后粒子作等距螺旋线运动。
2．质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的和分析的重要工具。
3．回旋加速器：(1)使带电粒子加速的方法有：经过多次直线加速；利用电场和磁场的作用，回旋速。
(2) 回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用，在的范围内来获得的装置。
(3)为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使之能量不断提高，要在狭缝处加一个电压，产生交变电场的频率跟粒子运动的频率。
⑷带电粒子获得的最大能量与D形盒有关。
同步导学例题1 三种粒子H 11、H 21、He 42，它们以下列情况垂直进入同一匀强磁场，求它们的轨道半径之比。
①具有相同速度；②具有相同动量；③具有相同动能。
解答 依据qvB ＝m v 2r ，得r ＝mv qB①v 、B 相同，所以r ∝m q ，所以r 1∶r 2∶r 3＝1∶2∶2②因为mv 、B 相同，所以r ∝1q ，r 1∶r 2∶r 3＝2∶2∶1③12mv 2相同，v ∝1m ，B 相同，所以r ∝m q ，所以r 1∶r 2∶r 3＝1∶2∶1。
例2 如图所示，一质量为m ，电荷量为q 的粒子从容器A 下方小孔S 1飘入电势差为U 的加速电场。
人教版高中物理选修3-1全册导学案
人教版高中物理选修3-1 全册导学案目录1.1电荷守恒定律1.2 库仑定律1.3 电场强度1.4 电势能和电势1.5 电势差1.6 电势差与场强的关系1.7 静电现象的应用1.8 电容器的电容1.9 带电粒子的运动2.10实验：测定电池的电动势和内阻2.11简单的逻辑电路2.1电源和电流2.2电动势2.3欧姆定律2.4串并联2.5焦耳定律2.6导体的电阻2.7闭合电路的欧姆定律2.8多用电表的原理2.9实验：练习使用多用电表3.1、3.2磁场磁感应强度3.3几种常见的磁场3.4通电导线在磁场中受到的力3.5运动电荷在磁场中受到的力3.6带电粒子在匀强磁场中的运动1.1 《电荷及其守恒定律》导学案【学习目标】1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念。
2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。
3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。
4．知道电荷守恒定律。
5．知道什么是元电荷。
【重点难点】利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
【学法指导】认真阅读教材，观察实验，体会起电的方式和实质，体会电荷守恒定律的内涵【知识链接】1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？2、电荷的基本性质是什么呢？【学习过程】一．电荷1.电荷的种类：自然界中有_________种电荷①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫_________电荷；②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫_______电荷。
2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互____________，异种电荷相互_________。
二．使物体带电的三种方法问题一：思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。
导学案最新高中物理人教版选修3-1：3.6带电粒子在匀强磁场中的运动
3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》导学案【学习目标】1、理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动2、会分析带电粒子在匀强磁场中的运动规律【重点难点】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法。
【学法指导】认真阅读教材，观察插图，体会分析求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的方法？【知识链接】1、描述匀速圆周运动的物理量及这些物理量之间的关系?2、洛仑兹力的方向：用_________定则判定。
注意:（1）判定负电荷运动所受洛仑兹力的方向，应使四指指向电荷运动的方向。
(2）洛仑兹力的方向总是既垂直于又垂直于，即总是垂直于所决定的平面。
3、洛仑兹力的大小：带电粒子q以速度v垂直进入匀强磁场B中，f=【学习过程】带电粒子在磁场中运动（不计其它作用）（1）若v//B，带电粒子以速度v做运动（此情况下洛伦兹力F=0）（2）若v⊥B,带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做运动.v2①向心力由洛伦兹力提供： =mR②轨道半径公式：R= = 。
③周期：T= = ，频率：f=T 1= . 角频率：==ωrv 。
说明：T 、F 和ω的两个特点：①T 、f 和ω的大小与轨道半径(R ）和运动速率（v ）无关,只与 和 有关; ②比荷（mq ）相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，T 、f 和ω相同。
【典型例题】例1、图中MN 表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B 。
一带电粒子从平板上狭缝O 处以垂直于平板的初速v 射入磁场区域,最后到达平板上的P点。
已知B 、v 以及P 到O 的距离l ，不计重力，求此粒子的电荷e 与质量m 之比.例2、一个负离子,质量为m ，电量为q ，以速率v 垂直于屏S 经小孔O 射入有匀强磁场的真空室中,磁感应强度B 的方向与离子运动方向垂直，并垂直于纸面向里，如图所示.如果离子进入磁场后经过时间t 到达P 点,则直线OP 与离子入射方向之间的夹角θ跟t 的关系式如何?【训练测试】1．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则( )A．r 1＝r2，T1≠T2B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2,T1＝T2D．r1≠r2，T1＝T22．如图所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面），则带电粒子的可能轨迹是（）A．a B．bC．c D．d3．（2009·杭州十四中高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是（）4．一重力不计的带电粒子以初速度v0(v0<错误!)先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B,如图甲所示．电场和磁场对粒子总共做功W1，若把电场和磁场正交叠加,如图乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2，比较W1、W2的大小( ）A．一定是W1＝W2B．一定是W1>W2C．一定是W1〈W2D．可能是W1〉W2,也可能是W1〈W25．如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示，现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变，则（)A．若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于T0B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T06．(2009·青岛模拟）环形对撞机是研究高能离子的重要装置,如图正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.(两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀强圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞．)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是（)A．对于给定的加速电压,带电粒子的比荷错误!越大，磁感应强度B越大B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷qm越大，磁感应强度B越小C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变【参考答案】例1、解析：粒子初速v 垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动，设其半径为R ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律， 有R v m qBr 2= 因粒子经O 点时的速度垂直于OP ，故OP 是直径,l ＝2R由此得Blv m q 2= 例2、解析：做出OP 的中垂线与OS 的交点即为离子做匀速圆周运动的圆心，轨迹如图示:方法一：弧OP 对应的圆心角θ=ϕ2 ①周期T=qBm 2π ② 运动时间：t=T 2πϕ ③ 解得:m2qBt =θ ④ 方法二：弧OP 对应的圆心角θ=ϕ2 ⑤半径为r ，则qvB=rmv 2 ⑥ 弧长：l=r ·ϕ ⑦线速度:v=tl⑧解得：m 2qBt =θ ⑨ 训练测试：1．答案：D解析：根据r ＝错误!，T ＝错误!，得速度不同半径r 不同，周期T 相同．2．答案：BD解析：出射方向必与运动轨迹相切．O ′ ϕ3．答案：AD解析：A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入磁场后,A图中粒子应逆时针转,正确．C图中粒子应顺时针转,错误．同理可以判断B错，D对．4．答案：B解析:带电粒子在甲图电场中偏转位移大，在甲图中电场力做功多，B正确．5．答案：AD解析：若磁场方向指向纸里，由左手定则可判断洛伦兹力方向与库仑力方向相反，则带负电粒子做圆周运动的向心力减小,由于半径不变，其速度减小，周期变大,故A对B错；若磁场方向指向纸外,洛伦兹力与库仑力方向相同,其速度要增大，周期变小，故C错D对．6．答案：BC解析:在加速器中qU＝错误!mv2,在环状空腔内做匀速圆周运动的半径r＝错误!，即r＝错误!错误!,所以在半径不变的条件下错误!越大,B越小，选项B正确;粒子在空腔内的周期T ＝错误!,故加速电压越大,粒子的速率v越大，其周期越小，选项C正确．【学习反思】求解带电粒子在匀强磁场中作圆周运动的一般思路和方法是什么?。
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专题6 带电粒子在电场中的运动 导目标 1能利用动能定、能量守恒分析解决带电粒子的加速与偏转问题2能利用分解运动的方法处带电粒子的类平抛运动．一、带电粒子在电场中的加速[基础导引]如图1所示，在A 板附近有一电子由静止开始向B 板运动，则关于电子到达B 板时的速率，下列说法正确的是( )①两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大②两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大③与两板间的距离无关，仅与加速电压U 有关④以上解释都不正确[知识梳]带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子________的增量．(1)在匀强电场中：W ＝qEd ＝qU ＝错误！未定义书签。
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或F ＝qE ＝q 错误！未定义书签。
＝(2)在非匀强电场中：W ＝qU ＝错误！未定义书签。
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：带电粒子在电场中的运动是否考虑重力？二、带电粒子在电场中的偏转[基础导引]分析带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场后的运动性质(如图2所示)． [知识梳]图11．进入电场的方式：一个质量为、带电荷量为q的粒子，以初速度v0________于电场线方向进入两平行金属板间的匀强电场，两板间的电势差为U2．受力特点：粒子所受电场力大小________，且电场力的方向与初速度v0的方向垂直．3．运动特点：做________________运动，与力中的平抛运动类似．4．运动规律(两平行金属板间距离为d，金属板长为)：三、示波管[知识梳]1．构造：(1)____________，(2)____________．2．工作原(如图3所示)图3(1)如果在偏转电极′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏________，在那里产生一个亮斑．(2)YY′上加的是待显示的____________．′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做____________．若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变的稳定图象图4考点一 带电体在电场中的直线运动 考点解读带电物体可以在平面上、斜面上、杆上(沿杆)、真空中做直线运动．可以从物体的受力分析、运动分析、功能关系、能量守恒进行考查． 典例剖析例1 如图4所示，一带电荷量为＋q 、质量为的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g ， 37°＝06，c 37°＝08 求：(1)水平向右电场的电场强度；(2)若将电场强度减小为原的1/2，物块的加速度是多大；(3)电场强度变后物块下滑距离L 时的动能．思维突破 求解此类问题首先对带电体受力分析，并弄清楚带电体的运动过程，然后选用恰当的物规律求解．如牛顿运动定律和运动公式或动能定．跟踪训练1 (2011·四川德阳市第二次诊断性考试)如图5甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为＝02 g 、带电荷量为q ＝＋20×10－6 的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因μ＝01从＝0时刻开始，空间上加一个如图乙所示的电场．(取水平向右的方向为正方向，g 取10 /2)求：(1)4秒内小物块的位移大小；(2)4秒内电场力对小物块所做的功．甲 乙图5考点二 带电粒子在电场中的偏转 考点解读图61．粒子的偏转角(1)以初速度v 0进入偏转电场：如图6所示，设带电粒子质量为，带电荷量为q ，以速度v 0垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为U 1，若粒子飞出电场时偏转角为θ，则 θ＝错误！未定义书签。
，式中v y ＝＝错误！未定义书签。
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，v ＝v 0，代入得θ＝错误！未定义书签。
①结论：动能一定时 θ与q 成正比，电荷量相同时 θ与动能成反比．(2)经加速电场加速再进入偏转电场不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压U 0加速后进入偏转电场的，则由动能定有：qU 0＝错误！未定义书签。
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②由①②式得： θ＝错误！未定义书签。
③结论：粒子的偏转角与粒子的q 、无关，仅取决于加速电场和偏转电场．2．粒子在匀强电场中偏转时的两个结论(1)以初速度v 0进入偏转电场y ＝错误！未定义书签。
2＝错误！未定义书签。
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)2④作粒子速度的反向延长线，设交于O 点，O 点与电场边缘的距离为，则＝y ·cθ＝错误！未定义书签。
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＝错误！未定义书签。
结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的错误！未定义书签。
处沿直线射出．(2)经加速电场加速再进入偏转电场：若不同的带电粒子都是从静止经同一加速电压U 0加速后进入偏转电场的，则由②和④得：偏移量：y ＝错误！未定义书签。
⑤图8上面③式偏转角正切为： θ＝错误！未定义书签。
结论：无论带电粒子的、q 如何，只要经过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，它们飞出的偏移量y 和偏转角θ都是相同的，也就是运动轨迹完全重合． 典例剖析例2 如图7所示，一个带电粒子从粒子飘入(初速度很小，可忽略不计)电压为U 1的加速电场，经加速后从小孔S 沿平行金属板A 、B 的中心线射入．A 、B 板长为L ，相距为d ， 电压为U 2则带电粒子能从A 、B 板间飞出应该满足的条件是 ()图7A 错误！未定义书签。
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思维突破1．本题是典型的带电粒子加速再偏转的题目，处此类题目需要综合运用动能定、运动的合成与分解、牛顿运动定律、运动公式等．2．粒子恰能飞出极板和粒子恰不能飞出极板，对应着同一临界状态，分析时根据题意找出临界状态，由临界状态确定极值，这是求解极值问题的常用方法．跟踪训练2 如图8所示，、b 两个带正电荷的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，粒子打在B 板的′点，b 粒子打在B 板的b ′点，若不计重力，则( )A ．的电荷量一定大于b 的电荷量B ．b 的质量一定大于的质量．的比荷一定大于b的比荷D．b的比荷一定大于的比荷考点三带电粒子在电场中运动的实际应用——示波器考点解读1．原：电子的偏移距离y和偏转角的正切φ都与偏转电压成正比．2．示波管是由电子枪、竖直偏转电极YY′、水平偏转电极′和荧光屏组成的．(1)如图9所示，如果只在偏转电极YY′上加上如图甲所示U y＝Uω的电压，荧光屏上亮点的偏移也将按正弦规律变，即y′＝yω，并在荧光屏上观察到的亮线的形状为图10A(设偏转电压频率较高)．(2)如果只在偏转电极′上加上如图乙所示的电压，在荧光屏上观察到的亮线的形状为图B(设偏转电压频率较高)．(3)如果在偏转电极YY′加上图甲所示的电压，同时在偏转电极′上加上图乙所示的电压，在荧光屏上观察到的亮线的形状为图(设偏转电压频率较高)．图9图10典例剖析例3 (2011·安徽·18)图11()为示波管的原图，如果在电极YY′之间所加的电压按图(b)所示的规律变，在电极′之间所加的电压按图(c)所示的规律变，则在荧光屏上会看到的图形是( )()(b) (c)图 11思维突破示波器中的电子在Y－Y′和－′两个电极作用下，同时参与两个类平抛运动，一方面沿Y－Y′方向偏，另一方面沿－′方向偏，找出几个特殊点，即可确定光屏上的图形．跟踪训练3 (2010·天津综·12)质谱分析技术已广泛应用于各前沿领域．汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图12所示，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，O′O为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离O′O的距离．以屏中心O为原点建立Oy直角坐标系，其中轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O′O的方向从O′点射入，设一个质量为板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点．若在两极板间加一沿＋y方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离y0图12图13图1419运用等效法巧解带电体在复合场中的运动问题例4 如图13所示，绝缘光滑轨道AB 部分为倾角为30°的斜面，A 部分为竖直平面上半径为R 的圆轨道，斜面与圆轨道相切．整 个装置处于场强为E 、方向水平向右的匀强电场中．现有一个质量为的小球，带正电荷量为q ＝错误！未定义书签。
，要使小球能安全通过圆轨道，在O 点的初速度应为多大？方法提炼 等效思维方法就是将一个复杂的物问题，等效为一个熟知的物模型或问题的方法．例如我们习过的等效电阻、分力与合力、合运动与分运动等都体现了等效思维方法．常见的等效法有“分解”、“合成”、“等效类比”、“等效替换”、“等效变换”、“等效简”等，从而繁为简，难为易．带电粒子在匀强电场和重力场组成的复合场中做圆周运动的问题是高中物教中一类重要而典型的题型．对于这类问题，若采用常规方法求解，过程复杂，运算量大．若采用“等效法”求解，则能避开复杂的运算，过程比较简捷．先求出重力与电场力的合力，将这个合力视为一个“等效重力”，将＝错误！未定义书签。
视为“等效重力加速度”．再将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解即可．跟踪训练4 半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为，带正电荷的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图14，珠子所受电场力是其重力的错误！未定义书签。
倍，将珠子从环上最低位置A 点由静止释放，则：(1)珠子所能获得的最大动能是多大？(2)珠子对环的最大压力是多大？20．解答带电粒子在交变电场中运动的思维方法例5 如图15甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10 c，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 c，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变的图象如图乙所示．(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的)求：甲乙图15(1)在＝006 时刻，电子打在荧光屏上的何处；(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？方法提炼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(一般根据交变电场特点分段研究)．跟踪训练5 一个质量为、电荷量为＋q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图16所示的无电场区和有想上下边界的匀图17强电场区，两区域相互间隔、竖直高度相等，电场区水平方向无限长，已知每一电场区的场强大小相等、方向竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是()图16A ．小球在水平方向一直做匀加速直线运动B ．若场强大小等于错误！未定义书签。