带电粒子运动在电场中的偏转教案21

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带电粒子在电场中的运动》示范教案

带电粒子在电场中的运动》示范教案

带电粒子在电场中的运动》示范教案本节课将研究带电粒子在电场中的运动规律,并掌握加速和偏转方向的解决方法。

同时,了解示波管的构造和基本原理。

通过研究,培养学生的分析和推理能力,以及热爱科学的精神。

在匀强电场中,带电粒子受到电场力的作用会产生加速度,从而改变其原有速度。

利用电场可以控制或改变带电粒子的运动,这在现代科学实验和技术设备中得到广泛应用。

在引入新课的阶段,教师可以通过提问引导学生回顾相关知识点,如牛顿第二定律、动能定理、平抛运动和静电力做功的计算方法。

学生可以结合自己的实际情况进行复。

在研究带电粒子的加速时,教师可以提出问题,如如何使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向。

学生可以结合相关知识进行探究,并提出设计方案进行讨论。

教师可以对学生进行激励评价,如方案1中仅受电场力就会做加速运动,可达到目的;方案2中电场力的方向应同速度方向才能达到加速的目的。

教师可以通过投影加速示意图进行说明。

教学方法可以采用讲授法、归纳法和互动探究法,教具可以使用多媒体课件。

本文介绍了学生在探究活动中对电荷电性交换加速的讨论和推导过程。

学生们通过实际角度考虑,结合图示动手推导,求出带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为2qU/md。

教师点拨拓展了方法一和方法二的实用性,以及带电粒子在电场中的加速度方向不在同一条直线上时的运动情况。

最后,教师还提出了注意事项和一个例题进行实例探究。

在带电粒子的偏转方面,学生们讨论了电子以初速度v垂直于电场线射入匀强电场中的问题。

分析带电粒子的受力情况,对于基本粒子,重力可忽略不计。

带电粒子在电场中运动类似于平抛运动,可以采用运动的合成和分解的方法进行研究。

当带电粒子以初速度v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°角的作用而做匀变速曲线运动。

带电粒子垂直进入电场中的运动也可采用运动的合成和分解的方法进行研究。

对于问题的求解,由于带电粒子在电场中运动受力仅有电场力,不考虑重力,故带电粒子做类平抛运动。

带电粒子在电场中的运动教案

带电粒子在电场中的运动教案

一、教学目标1. 让学生了解带电粒子在电场中的受力特点和运动规律。

2. 使学生掌握电场强度的定义和计算方法。

3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 带电粒子在电场中的受力分析。

2. 电场强度的定义及其计算公式。

3. 带电粒子在电场中的运动规律。

4. 电场力做功与电势能的关系。

5. 电场线及其特点。

三、教学重点与难点1. 重点:带电粒子在电场中的受力分析,电场强度的定义和计算方法,带电粒子在电场中的运动规律。

2. 难点:电场力做功与电势能的关系,电场线的绘制和理解。

四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学,直观展示带电粒子在电场中的运动现象。

2. 利用物理实验,让学生亲身体验带电粒子在电场中的受力和运动。

3. 引导学生运用物理知识解决实际问题,提高学生的应用能力。

4. 采用分组讨论、互动提问等方式,激发学生的学习兴趣和思考能力。

五、教学过程1. 引入:通过展示电场现象,引导学生关注带电粒子在电场中的运动。

2. 讲解:讲解带电粒子在电场中的受力分析,电场强度的定义和计算方法,带电粒子在电场中的运动规律。

3. 实验:安排学生进行电场实验,观察带电粒子在电场中的受力和运动。

4. 应用:让学生运用所学知识解决实际问题,如计算带电粒子在电场中的受力和运动轨迹。

6. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。

7. 拓展:介绍电场在实际应用中的例子,激发学生的学习兴趣。

六、教学评价1. 评价学生对带电粒子在电场中受力分析的理解程度。

2. 评价学生对电场强度定义和计算方法的掌握情况。

3. 评价学生对带电粒子在电场中运动规律的应用能力。

4. 评价学生对电场力做功与电势能关系的理解。

5. 评价学生对电场线的绘制和理解的掌握程度。

七、教学资源1. 多媒体课件:用于展示带电粒子在电场中的运动现象和电场线的绘制。

2. 实验器材:用于进行电场实验,观察带电粒子在电场中的受力和运动。

3. 练习题库:用于巩固学生对所学知识的理解和应用。

带电粒子在电场中的运动教案

带电粒子在电场中的运动教案

一、教学目标:1. 让学生了解带电粒子在电场中的基本概念和原理。

2. 使学生掌握带电粒子在电场中的运动规律。

3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学内容:1. 电场的基本概念:电场、电场强度、电势等。

2. 带电粒子在电场中的受力分析:电场力、电场力与重力的合成。

3. 带电粒子在电场中的运动规律:直线运动、曲线运动。

4. 电场中的能量转化:电势能、动能、势能。

5. 电场中的守恒定律:电荷守恒定律、能量守恒定律。

三、教学重点与难点:1. 教学重点:带电粒子在电场中的受力分析、运动规律、能量转化。

2. 教学难点:带电粒子在复杂电场中的运动分析、能量转化计算。

四、教学方法:1. 采用多媒体教学,展示带电粒子在电场中的运动过程。

2. 利用物理实验,让学生直观地观察带电粒子在电场中的行为。

3. 引导学生运用物理知识解决实际问题,提高学生的实践能力。

五、教学安排:1. 第1课时:介绍电场的基本概念,电场强度、电势的定义。

2. 第2课时:讲解带电粒子在电场中的受力分析,电场力与重力的合成。

3. 第3课时:学习带电粒子在电场中的直线运动规律,如匀速直线运动、加速直线运动。

4. 第4课时:学习带电粒子在电场中的曲线运动规律,如圆周运动、螺旋运动。

5. 第5课时:探讨电场中的能量转化,电势能、动能、势能的变化。

六、教学安排(续):6. 第6课时:应用守恒定律分析电场中的粒子运动,电荷守恒定律和能量守恒定律的应用。

7. 第7课时:通过实例分析带电粒子在复杂电场中的运动,如非均匀电场、正负电荷间的相互作用。

8. 第8课时:练习题讲解,解决学生在作业中遇到的问题,巩固知识点。

9. 第9课时:开展小组讨论,探讨带电粒子在电场中运动的实际应用,如电子束聚焦、离子加速器等。

10. 第10课时:总结课程内容,进行课程复习,准备期末考试。

七、教学评价:1. 课堂提问:检查学生对带电粒子在电场中运动的理解程度。

2. 作业批改:评估学生对所学知识的掌握情况,纠正错误。

带电粒子在电场中运动教案

带电粒子在电场中运动教案

一、教学目标1.使学生理解并掌握带电粒子在电场中运动的特点和规律,能够正确分析和解答带电粒子在电场中的加速和偏转等方面的问题。

2.掌握分析和解决带电粒子在电场中运动问题的思路和方法。

3.培养学生综合应用物理知识对具体问题进行具体分析的能力。

二、教学重点、难点分析带电粒子在电场中的运动是电场知识的重要应用,注重分析判断带电粒子在电场力作用下的运动情况,掌握运用力的观点和能的观点求解带电粒子运动的思路和方法.三、教学方法:启发式教学,计算机辅助教学四、教具:多媒体投影仪,计算机,自制教学课件五、教学过程:(一)大屏幕(课题展示)介绍带电粒子:一般把重力可忽略不计的微观粒子称为带电粒子,如质子、电子、原子核、离子等。

(二)引入新课:通过前几节课的学习,我们知道,带电粒子在电场中要受到电场力的作用,产生加速度,速度的大小和方向都会发生变化.在现代科学实验和技术设备中,常常根据这个道理,利用电场来改变或控制带电粒子的运动.例如(大屏幕展示图片——激发兴趣)。

北京正负电子对撞机是利用电场加速的实例,以及我们以后实验要用的示波器又是电子在电场中加速和偏转的实例。

讨论两种基本方式一带电粒子的加速二带电粒子的偏转(三)进行新课一、带电粒子的加速 匀强电场中的加速问题例1:在加上电压并处于真空的金属板附近有一带正电粒子q , 初速度为零,在电场力作用下向哪里运动?做什么运动两板间电势差为U ,板间距为d ,你能求得q 到达负极板时的速度v 吗?有几种方法可求? (学生小组讨论,提问学生上黑板做题,再总结——师生互动,生生互动)。

(1)运用运动学和动力学方法求解,因电场力为恒力,a=F/m=Uq/dm 、v 2-0=2ad ,可求出v=m qU /2(2)运用能量观点求解,qU=mv 2/2,可求出v=m qU /2 (请同学比较在题设条件下哪种方法更简便————比较两种方法优缺点)。

提出问题:解决带电粒子在非匀强电场中的加速问题是否也可以用这两种方法呢?学生讨论回答得出结论——非匀强电场中的加速问题qU=△E k 同样适用。

人教版()高中物理必修3第10章第5节 带电粒子在电场中的运动 教案

人教版()高中物理必修3第10章第5节 带电粒子在电场中的运动 教案

5带电粒子在电场中的运动教学设计导入新课在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动。

如图是一台医用电子直线加速器,电子被加速器加速后轰击重金属靶时,会产生射线,可用于放射治疗。

出示图片:医用电子直线加速器电子在加速器中是受到什么力的作用而加速的呢?具体应用有哪些呢?本节课我们来研究这个问题。

观看图片并思考问题为引入本届课题作铺垫,并引起学生学习的兴趣讲授新课一、带电粒子在电场中的加速1.带电粒子的加速带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的静电力与运动方向在同一直线上,做加速(或减速)直线运动。

2.分析带电粒子加速的问题的两种思路(1)利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析当解决的问题属于匀强电场且涉及运动时间等描述运动过程的物理量时,适合运用这一种思路分析。

可由静电力求得加速度进而求出末速度、位移或时间。

(2)利用静电力做功结合动能定理来分析。

静电力做的功等于粒子动能的变化量。

观察图片了解最简单的带电粒子在匀强电场中的运动阅读课文并结合自己的理解总结带电粒子加速的问题的两种思路为分析带电粒子加速的问题做铺垫锻炼学生的的逻辑思维能力和总结能力当问题只涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电场情景时,适合运用这一种思路分析。

①若粒子的初速度为零,则得:②若粒子的初速度不为零,则针对练习:在匀强电场E中,被加速的粒子电荷量为q,质量为m,从静止开始加速的距离为d,加速后的速度为v,这些物理量间的关系满足动能定理qEd=( )。

在非匀强电场中,若粒子运动的初末位置的电势差为U,动能定理表达成qU= ( ) 。

一般情况下带电粒子被加速后的速度可表达成v=( )答案:思考讨论1:有些带电物体,如带电小球、带电液滴、带电尘埃等受力有何特点?参考答案:除受静电力作用外,还受重力作用,且重力一般不能忽略。

思考讨论2:重力什么时候可以忽略,什么时候不能忽略?参考答案:①只有在带电粒子的重力远远小于静电力时,粒子的重力才可以忽略。

《带电粒子在电场中的运动》高中物理教案

《带电粒子在电场中的运动》高中物理教案

《带电粒子在电场中的运动》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能:o理解带电粒子在电场中受到的电场力,知道电场力对带电粒子运动的影响。

o掌握带电粒子在匀强电场中的运动规律,包括直线运动和偏转运动。

o能够应用电场知识和牛顿运动定律分析带电粒子在电场中的运动问题。

2.过程与方法:o通过实验和模拟演示,让学生直观感受带电粒子在电场中的运动情况。

o引导学生通过分析和讨论,理解带电粒子在电场中运动的规律,并能应用于实际问题。

3.情感态度与价值观:o激发学生对电场和带电粒子运动的兴趣和好奇心。

o培养学生的物理直觉和逻辑推理能力,鼓励学生在科学探究中积极尝试。

二、教学重点与难点1.教学重点:带电粒子在匀强电场中的运动规律,包括直线运动和偏转运动。

2.教学难点:带电粒子在电场中的偏转运动,特别是侧移量和偏转角的计算。

三、教学准备1.实验器材:电场演示仪、带电粒子加速器模型、示波器等。

2.多媒体课件:包含带电粒子在电场中运动的模拟动画、实验演示视频、例题解析等。

四、教学过程1.导入新课o回顾电场和电场力的相关知识,引出带电粒子在电场中运动的主题。

o提问学生:“如果有一个带电粒子进入电场,它会受到怎样的影响?它的运动会发生怎样的变化?”2.新课内容讲解o带电粒子在电场中受到的电场力:根据电场强度的定义和库仑定律,推导带电粒子在电场中受到的电场力公式。

o带电粒子在匀强电场中的直线运动:分析带电粒子初速度与电场线方向相同和垂直两种情况下的直线运动规律。

o带电粒子在匀强电场中的偏转运动:通过类比平抛运动,讲解带电粒子在垂直于电场线方向上的匀速直线运动和沿电场线方向上的匀加速直线运动,进而推导侧移量和偏转角的计算公式。

3.实验探究o演示带电粒子在电场中的运动实验,让学生观察带电粒子的运动轨迹和偏转情况。

o引导学生分析实验数据,验证带电粒子在电场中运动的规律,并尝试计算侧移量和偏转角。

4.课堂练习与讨论o出示相关练习题,让学生运用所学知识分析带电粒子在电场中的运动问题,并进行计算。

《带电粒子在电场中的运动》示范教案

诚西郊市崇武区沿街学校第九节带电粒子在电场中的运动〔一〕知识与技能1、理解带电粒子在电场中的运动规律,并能分析解决加速和偏转方向的问题.2、知道示波管的构造和根本原理.〔二〕过程与方法通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析,培养学生的分析、推理才能〔三〕情感、态度与价值观通过知识的应用,培养学生热爱科学的精神重点带电粒子在匀强电场中的运动规律难点运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题教学方法讲授法、归纳法、互动探究法教具多媒体课件教学过程〔一〕引入新课带电粒子在电场中受到电场力的作用会产生加速度,使其原有速度发生变化.在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场来控制或者者改变带电粒子的运动。

详细应用有哪些呢本节课我们来研究这个问题.以匀强电场为例。

〔二〕进展新课教师活动:引导学生复习回忆相关知识点〔1〕牛顿第二定律的内容是什么〔2〕动能定理的表达式是什么〔3〕平抛运动的相关知识点。

〔4〕静电力做功的计算方法。

学生活动:结合自己的实际情况回忆复习。

师生互动强化认识:〔1〕a=F 合/m 〔注意是F 合〕〔2〕W 合=△Ek=12k k E E 〔注意是合力做的功〕〔3〕平抛运动的相关知识〔4〕W=F·scosθ〔恒力→匀强电场〕W=qU 〔任何电场〕1、带电粒子的加速教师活动:提出问题要使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向该怎么办〔相关知识链接:合外力与初速度在一条直线上,改变速度的大小;合外力与初速度成90°,仅改变速度的方向;合外力与初速度成一定角度θ,既改变速度的大小又改变速度的方向〕学生探究活动:结合相关知识提出设计方案并互相讨论其可行性。

学生介绍自己的设计方案。

师生互动归纳:〔教师要对学生进展鼓励评价〕方案1:v0=0,仅受电场力就会做加速运动,可到达目的。

方案2:v0≠0,仅受电场力,电场力的方向应同v0同向才能到达加速的目的。

教师投影:加速示意图.学生探究活动:上面示意图中两电荷电性换一下能否到达加速的目的〔提示:从实际角度考虑,注意两边是金属板〕学生汇报探究结果:不可行,直接打在板上。

高中物理 带电粒子在电场中的偏转 学案 新人教版选修

高中物理带电粒子在电场中的偏转学案新人教版选修思考3:当带电粒子运动的速度方向与匀强电场的方向垂直时,粒子将如何运动?带电粒子的偏转V0如图所示,设正电荷带电量为q,质量为m,平行板长为L,两板间距为d,电势差为U,粒子以初速度为V0射入电场且可以射出电场,试求:问题1:如何求带电粒子在电场中运动的时间?问题2:如何求带电粒子的加速度?问题3:求带电粒子在竖直方向上的偏转位移?问题4:求带电粒子在离开电场时竖直方向分速度?问题5:粒子离开电场时的速度大小?问题6:求离开电场时速度偏转角的正切值ab练1 :如图所示,两个电子a和b先后以大小不同的速度,从同一位置沿垂直于电场的方向射入匀强电场中,其运动轨迹如图所示,那么( )A、b电子在电场中运动的时间比a长B、b电子初速度比a大C、b电子离开电场时速度比a大D、两电子离开电场时的速度大小关系不确定加速和偏转结合++++++------+_L加速偏转如图所示,初速度为零电子经加速电场加速后进入偏转电场,电子能射出偏转电场。

设电子电量为-q,质量为m,平行板长为L,两板间距为d。

试推导在加速电场加速的末速度,偏转位移和速度偏转角的正切值练2:如图所示,初速度为零的电子在电势差为的电场中加速后,垂直进入电势差为的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角度变大的是( )A、变大, 变大B、变小, 变大C、变大, 变小D、变小, 变小练3:如上图所示,初速度为零的α粒子和电子在电势差为的电场中加速后,垂直进入电势差为的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下,正确的说法是( )A、α粒子的偏转量大于电子的偏转量B、α粒子的偏转量小于电子的偏转量C、α粒子的偏转角大于电子的偏转角D、α粒子的偏转角等于电子的偏转角学习收获:。

带电粒子在电场中的运动教案

一、教学目标:1. 让学生了解带电粒子在电场中的受力特点及运动规律。

2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3. 引导学生掌握电场的基本概念,如电场强度、电势等。

二、教学内容:1. 电场的基本概念:电场强度、电势、电势差。

2. 带电粒子在电场中的受力分析。

3. 带电粒子在电场中的运动规律。

4. 电场力做功与电势能的关系。

5. 电场线与等势面的概念。

三、教学重点与难点:1. 教学重点:带电粒子在电场中的受力分析,运动规律,电场力做功与电势能的关系。

2. 教学难点:电场力做功与电势能的关系,电场线与等势面的概念。

四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解电场的基本概念、带电粒子的受力分析及运动规律。

2. 利用多媒体展示电场力做功与电势能的关系,电场线与等势面的形象描述。

3. 引导学生通过实例分析,培养运用物理知识解决实际问题的能力。

五、教学过程:1. 导入:通过介绍电场在生活中的应用,激发学生的学习兴趣。

2. 讲解电场的基本概念,如电场强度、电势、电势差。

3. 分析带电粒子在电场中的受力特点,引导学生掌握受力分析方法。

4. 讲解带电粒子在电场中的运动规律,如直线运动、曲线运动。

5. 利用多媒体展示电场力做功与电势能的关系,引导学生理解电场力做功的本质。

6. 讲解电场线与等势面的概念,并通过实例让学生初步认识电场线与等势面。

7. 课堂练习:让学生运用所学知识分析实际问题,如静电力作用下的物体运动等。

9. 布置课后作业,巩固所学知识。

六、教学评价:1. 课后作业:布置有关带电粒子在电场中运动的练习题,评估学生对课堂内容的掌握程度。

2. 课堂问答:通过提问方式检查学生对电场基本概念和运动规律的理解。

3. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,分析实际问题,评估学生的合作能力和问题解决能力。

七、教学拓展:1. 探讨电场在现代科技领域的应用,如粒子加速器、静电除尘等。

2. 介绍电场与其他物理量的关系,如磁场、重力等。

高中物理第一章带电粒子在电场中的运动教案

9 带电粒子在电场中的运动本节分析在前面学习静电场性质的基础上,本节学习处理带电粒子在电场中运动的问题.本节内容主要培养学生综合应用力学知识和电学知识的能力.内容由“带电粒子的加速”“带电粒子的偏转”“示波管的原理”三部分组成.这样安排学习内容梯度十分明显,也符合学生的认知规律.由于力学与电学的综合程度逐渐提高,学生学习出现一些困难也属正常现象.教师应该帮助学生铺设合理的台阶,逐步提高他们的综合分析能力.教材是通过例题的形式来研究带电粒子的加速和偏转问题的.这样的处理可以避免出现“加速度公式、位移公式、速度公式、偏转角公式”等,因为记忆这些公式不仅加重学生负担,更会严重冲击学生研究问题时的物理意识.示波管原理部分不仅对力学、电学知识的综合能力的要求较高,而且要求有一定的空间想象能力.为此,教材第36页“思考与讨论”栏目中设计了四个问题,实际上是设置了四个台阶.教学中要循序渐进,给学生足够的思考空间.教材中带电粒子做匀加速运动,但没有用匀加速运动的公式来处理,而是用动能定理来处理.这是因为在电场中应用动能定理有特别的优越性(静电力做功与路径无关).学情分析1.学生处理带电粒子在电场中运动的问题时,常常因“重力是否可以忽略”这一问题感到迷茫.教师处理这个问题时,要给学生总结归纳.2.带电粒子的偏转教材给出了电子垂直电场线方向射入匀强电场的情景.由于静电力方向与电子的初速度方向垂直,且静电力是恒力,所以学生可以据此判定电子只能做匀变速曲线运动,进而思考,用什么样的方法分析处理此类曲线运动的问题.3.示波管的原理学生没有根据沙摆实验得到振动曲线的基础,且本节也不宜用三角函数引入,因而本部分内容的学习难度较大,所以应该根据控制变量的思想逐步推进.教学目标错误!知识与技能(1)学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度和位移等物理量的变化.(2)综合运用静电力做功、电势差、等势面等概念研究带电粒子在电场中运动时的能量转化.(3)了解示波管原理,并会分析简单现象.错误!过程与方法使用运动分解的方法,经历计算推导过程,培养学生的分析能力、抽象思维的能力和综合能力.情感、态度与价值观了解示波管的工作原理,体会静电场知识对科学技术的影响.教学重难点重点:带电粒子在电场中的偏转.难点:示波管原理.教学方法类比法、推导公式法、讨论法.教学准备多媒体辅助教学设备.教学过程设计错误!【思维拓展】如果进入电场的速度为v0,其最后射出电场的速度为多大?根据动能定理得:eU=错误U=2 500 V,m=0。

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带电粒子在电场中的加速和偏转
【物理核心素养的体现】
物理观念:力是带电粒子改变运动状态的原因。

科学思维:运用动力学和运动的合成、分解来分析带电粒子的运动过程。

科学探究:寻找在带电粒子偏转中,所展现的类平抛规律和相似结果。

科学责任和态度:会抓住事物发展的核心要素,构建物理模型。

【教学设计】
一、课堂目标
1. 理解在带电粒子在电场中运动,重力是否可以忽略的判断标准
2. 会分析带电粒子在电场中做直线运动的规律
3. 会分析带电粒子在电场中发生偏转的原因和运动规律
4. 能运用动力学规律和功能关系计算带电粒子在电场运动中位移、速度
二、课堂重点与难点
1.重点:会分析带电粒子在电场中的运动规律
2.难点:会分析带电粒子在电场中运动中重力是否可以忽略
三、课堂过程
【方法指导】
1.考虑带电粒子的重力:
带电粒子为电子、质子、离子等微观粒子,一般不考虑重力对粒子运动的影响。

带电粒子为物体,小球,液滴等,需要考虑重力对运动得影响。

如果粒子的大小性质不清楚,应该根据题意进行分析,判断是否考虑重力。

2.带电粒子在电场的常见运动是直线运动的类平抛运动。

直线运动中,可以运用牛顿运动定律或者功能关系解决。

类平抛运动中,一般运用化曲为直的思想,对运动进行正交分解,在两个方向上分别研究运动的规律和过程。

【考点一带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动】
与初速度方向在上粒子做直线运动的条件:合外力F

【例1】在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带
电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0
时,油滴保持静止状态,如图所示。

当给电容器突然充电使
其电压增加ΔU1时,油滴开始向上运动;经时间Δt后,电容
器突然放电使其电压减少ΔU2,又经过时间Δt,油滴恰好回
到原来位置。

假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和
放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计。

重力加速度为g。

求:
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;
(2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比;
(3)ΔU1与ΔU2之比。

【规律方法】带电体重力是否计入的判断
(1)微观粒子(如电子、质子、离子等)和无特别说明的带电粒子,一般都不计重力(并不是忽略质量);
(2)带电微粒(如油滴、液滴、尘埃、小球等)除有特别说明或暗示外,一般要考虑重力;
(3)原则上,所有未明确交代的带电体,都应根据题设运动状态和过程,反推是否计重力(即隐含条件)。

【变式训练1】(2016·安徽池州联考)如图所示,匀强电场
水平向左,带正电的物体沿绝缘、粗糙水平板向右运动,
经A点时动能为100 J,到B点时动能减少到80 J,减少的
动能中有12 J转化为电势能,求它再经过B点时的动能。

【考点二带电粒子在匀强电场中的偏转】
1.直线加速:电荷q从静止被加速电压U1向右加速,
获得的动能E K= ;速度V0=
2.偏转问题:带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场,
偏转电压U2,板间距为d,板长为L。

运动形式:运动。

①加速度:a=
②在电场中的运动时间:t=
③离开电场时的偏移量y=
④离开电场时的偏转角tan θ=
2.两个结论
(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转
角度总是相同的。

(2)粒子经电场偏转后,末速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位
移的中点,即O到电场边缘的距离为l 2。

3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系
当讨论带电粒子的末速度v时也可以从能量的角度进行求解:qU y=1
2m v
2-
1
2m v
2
,其
中U y=U
d y,指初、末位置间的电势差。

【注:U y U2】
【例2】(2015·天津理综,7)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。

整个装置处于真空中,不计粒子重力
及其相互作用,那么()
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B.三种粒子打到屏上时的速度一样大
C.三种粒子运动到屏上所用时间相同
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
【变式训练2】[“电加速”+“电偏转”] (2016·江苏泰州姜堰区期中)如图所示,离子发生器发射一束质量为m、电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界,已知ab长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d。

(1)求加速电压U 0;
(2)若离子恰从c点飞离电场,求a、c两点间的电势差U ac;
(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为m v20,求此时匀
强电场的场强大小E。

【小结巧记】
种运动——带电粒子在电场中的直线运动和偏转运动
种观点——运动学与动力学观点和功能观点。

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