(新教材)2020春人教版物理必修第三册第10章《静电场中的能量》第5节《带电粒子在电场中的运动》教学ppt
3.运动规律 (1)偏移距离：因为 t＝vl0，a＝mqUd，所以偏移距离 y＝12at2＝2qmUvl202d。 (2)偏转角度：因为 vy＝at＝mqvU0ld，所以 tan θ＝vv0y＝mqdUvl02。
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[思考判断] (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)带电粒子在匀强电场中偏转时，可用平抛运动的知识分析。( √ ) (3)带电粒子在匀强电场中偏转时，若已知进入电场和离开电场两点间的电势差 以及带电粒子的初速度，可用动能定理求解末速度大小。( √ )
则偏转距离 y 和偏转角α相同。
34
(5)不同的带电粒子经同一加速电场加速后(即加速电压相同)，进入同一偏转电场， 则偏转距离 y 和偏转角 α 相同(y＝4UU21l2d，tan α＝2UU21ld，U1 为加速电压，U2 为偏转 电压)。
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[试题案例]
[例3] 如图所示，带电荷量之比为qA∶qB＝1∶3的带电粒子A、 B，先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中，
21
解析 (1)α粒子所受静电力大、重力小；因重力远小于静电力，故可以忽略重力， U一般几百伏，d为几厘米。 (2)α 粒子的加速度为 a＝mqUd，做初速度为 0 的匀加速直线运动。 (3)方法1 利用动能定理求解。 在带电粒子的运动过程中，静电力对它做的功是W＝qU 设带电粒子到达负极板时的速率为 v，则 Ek＝12mv2 由动能定理可知 qU＝12mv2，解得 v＝ 2mqU。
(1)一个质量为m、带正电荷q的粒子(如图甲所示)，在静电力的作用下由静止开始从 正极板向负极板运动。 试分析带电粒子在电场中的运动性质？
3
(2)为模拟空气净化过程，有人设计了如图乙所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶， 在圆桶顶面和底面间加上电压U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，灰尘的 运动方向如图所示，已知空气阻力与灰尘运动的速度大小成正比，即Ff＝kv(k为 一定值)，试分析灰尘的运动情况和空气净化过程的原理。
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解析 根据动能定理 W＝12mv21－12mv20 而W＝qEd＝1.60×10－19×3×105×0.2 J＝9.6×10－15 J 所以 v1＝ 2mW＋v20＝ 2× 1.697.×6×101－0－ 2715＋（5×106）2 m/s≈6×106 m/s 质子飞出时的速度约为6×106 m/s。 答案 6×106 m/s
12
2.原理 (1)扫描电压：XX′偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯齿形电压。 (2)灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后， 以很大的速度进入偏转电场，如果在Y偏转极板上加一个__信__号__电__压____，在X偏 转极板上加一___扫__描__电__压___，在荧光屏上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视 图像。
A.比荷大的粒子速度大，电荷量大的粒子动能大 B.比荷大的粒子动能大，电荷量大的粒子速度大 C.比荷大的粒子速度和动能都大 D.电荷量大的粒子速度和动能都大
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解析 根据动能定理得：qU＝12mv2，得 v＝ 2mqU，根据上式可知，在相同电压 的加速电场中，比荷mq 大的粒子其速度 v 大，电荷量 q 大的粒子动能大，故 A 正 确，B、C、D 错误。 答案 A
答案 D
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核心要点 带电粒子的偏转 [观察探究]
如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0垂直于电场 方向射入两极板间并从另一侧射出，两平行板间存在方向竖直 向下的匀强电场，已知板长为l，板间电压为U，板间距为d，不 计粒子的重力。 (1)粒子的加速度大小是多少？方向如何？做什么性质的运动？ (2)求粒子通过电场的时间及粒子离开电场时水平方向和竖直方 向的速度，及合速度与初速度方向的夹角θ的正切值； (3)求粒子沿电场方向的偏移量y。
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知识点三 示波管的原理 [观图助学]
带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控制粒子，使它加速或偏 转。如图所示是示波器的核心部件——示波管。请思考：示波管中电子的运动可 分为几个阶段？各阶段的运动遵循什么规律？
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1.构造 示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由 _电__子__枪___(发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由一对X偏转电极板和一对 Y偏转电极板组成)和_荧__光__屏___组成，如图所示。
3.处理方法 可以从动力学和功能关系两个角度进行分析，其比较如下。
动力学角度
功能关系角度
应用牛顿第二定律结合匀变速直 涉及知识
线运动公式
功的公式及动能定理
选择条件
匀强电场，静电力是恒力
可以是匀强电场，也可以是非匀强电场， 静电力可以是恒力，也可以是变力
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[试题案例] [例1] 质量和电荷量不同的带电粒子，在电场中由静止开始经相同电压加速后( )
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答案 (1)根据点电荷电场及电势分布特点可知，b点电势高于c点电势，则O点 固定的是正电荷。电子从c点运动到b点，再从b点运动到a点，静电力对电子一 直做正功，电子速度一直增大。 (2)静电力做功W＝qU，因为Ubc＜Uab，则前一个过程中静电力做功小于后一个 过程静电力做功。
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[探究归纳] 1.关于带电粒子在电场中的重力
(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有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。
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2.带电粒子的加速 当带电粒子以很小的速度进入电场中，在静电力作用下做加速运动，示波器、 电视显像管中的电子枪都是利用电场对带电粒子加速的。
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[针对训练2] (2019·4月浙江选考，10)当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治 疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。现用一直线加速器来加 速 质 子 ， 使 其 从 静 止 开 始 被 加 速 到 1.0×107 m/s 。 已 知 加 速 电 场 的 场 强 为 1.3×105 N/C，质子的质量为1.67×10－27 kg，电荷量为1.6×10－19 C，则下列说 法正确的是( )
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方法2 利用牛顿定律结合运动学公式求解。 设粒子到达负极板时所用时间为t， 则 d＝12at2，v＝at，a＝mqUd 联立解得 v＝ 2mqU。 答案 见解析
23
方法归纳 带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法
24
[针对训练1] 如图所示，一个质子以初速度v0＝5×106 m/s水平射入一个由两块带电 的平行金属板组成的区域。两板距离为20 cm，设金属板之间电场是匀强电场， 电场强度为3×105 N/C。质子质量m＝1.67×10－27 kg，电荷量q＝1.60×10－19 C。 求质子由板上小孔射出时的速度大小。
不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距
离之比为xA∶xB＝2∶1，则带电粒子的质量之比mA∶mB以
及在电场中飞行的时间之比tA∶tB分别为( )
A.1∶1，2∶3
B.2∶1，3∶2
C.1∶1，3∶4
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[思考判断] (1)如果在偏转电极YY′和XX′上不加电压电子束不偏转，打在荧光屏中心。( ) (2)√只在YY′上加恒定电压时，电子束不偏转。( ) (3)只在XX′上加恒定电压时，电子束沿YY′方向偏×转。( )
×
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核心要点 带电粒子在电场中的直线运动 [观察探究]
如图所示，直线上有O、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等，在O 点处有固定点电荷。已知b点电势高于c点电势。若一带负电荷的粒子仅在静电力 作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点。 试分析：(1)电子的运动情况；(2)从c点到b点，从b点到a点两段运动上，静电力 对电子做功的关系。
5
[思考判断] (1)质量很小的粒子不受重力的作用。( × ) (2)带电粒子在电场中只受静电力作用时，静电力一定做正功。( × ) (3)动能定理能分析匀强电场中的直线运动问题，也能分析非匀强电场中的直线 运动问题。( √ )
6
知识点二 带电粒子在电场中的偏转 [观图助学]
图甲是物体从水平匀速飞行的飞机上投下，不计空气阻力时的运动轨迹；图乙是带 电粒子垂直进入匀强电场中只在静电力作用下运动的轨迹图，结合图片分析它们的 受力和运动的共同特性。
31
[探究归纳] 1.基本规律
带电粒子在电场中的偏转，轨迹如图所示。
(1)初速度方向速 位度 移： ：vx＝x＝vv0t0
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(2)电场线方向位速移度：：yv＝y＝12aatt＝2＝mq12Ud·mq·vUld0·vl220 (3)离开电场时的偏转角：tan α＝vv0y＝mqdUvl20 (4)离开电场时位移与初速度方向的夹角：tan β＝yl＝2mqUvl20d。
甲
乙
4
1.基本粒子的受力特点 对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力) 的作用，但万有引力(重力)一般__远__远__小__于____静电力，可以__忽__略__不__计____。
2.带电粒子加速问题的处理方法 (1)利用动能定理分析 初速度为零的带电粒子，经过电势差为 U 的电场加速后，qU＝12mv2，则 v＝ 2mqU。 (2)在匀强电场中也可利用牛顿定律结合运动学公式分析。
7
1.受力特点 带电粒子进入电场后，忽略重力，粒子只受_电__场__力___，方向平行电场方向向下。运 动情况类似于__平__抛____运动。
2.运动性质 (1)沿初速度方向：速度为___v__0 ___的__匀__速__直__线____运动， 穿越两极板的时间 t ＝vl0。 (2)垂直 v0 的方向：初速度为___零_____的匀加速直线运动，加速度 a＝mqUd。
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2.几个常用推论 (1)tan α＝2tan β。 (2)粒子从偏转电场中射出时，其速度反向延长线与初速度方向交于沿初速度方向 分位移的中点。 (3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子，不论 m、q 是否相同，只要mq 相同，即比荷相同，则偏转距离 y 和偏转角 α 相同。 (4)若以相同的初动能 Ek0 进入同一个偏转电场，只要 q 相同，不论 m 是否相同，
人教版高中物理必修第三册精品课件 第十章 静电场中的能量 5.带电粒子在电场中的运动
一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,
然后返回,OA=h,此电子具有的初动能是(
ℎ
A.
h
C.
ℎ
ℎ
D.
答案D
)
解析 电子从 O 点运动到 A 点,因受静电力作用,速度逐渐减小。电子仅受静
偏转角度、离开电场时的速度等物理量进行分析与计算。(科学思维)
3.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,激发求知欲。
(科学态度与责任)
4.通过解决带电粒子在电场中加速和偏转的问题,加深对从牛顿运动定律
和功能关系两个角度分析物体运动的认识,以及将匀变速直线运动分解为
两个方向上的简单运动来处理的思路的认识。(科学思维)
(1)当带电粒子的速度方向和静电力方向垂直时,带电粒子才做曲线运动。
( × )
当带电粒子只受静电力作用,且带电粒子的速度方向和静电力方向不在同
一直线上时,带电粒子才做曲线运动。
(2)带电粒子的偏转问题可用运动的合成和分解的方法解决。( √ )
(3)带电粒子在匀强电场中偏转时,可用平抛运动的知识分析。( √ )
平抛运动
,类似
的轨迹。对这种带电粒子运动的分析思路,跟分析平抛运动
是一样的,不同的仅仅是平抛运动物体所受的是重力,而上述带电粒子所受
的是 静电力
。
3.示波管的原理
(1)构造
示波器的核心部件是示波管,如图所示是它的原理图。它由 电子枪
偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空。
、
(2)原理
如果在偏转电极XX'之间和偏转电极YY'之间都没有加电压,电子束从电子
2020版高中物理第十章静电场中的能量5带电粒子在电场中的运动课件新人教版必修第三册
学习目标
思维导图
1.知道带电粒子在电
场中加速和偏转的原
理
2.理解带电粒子在匀
强电场中的运动规律,
能够分析和计算加速
和偏转的问题
3.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
必备知识
自我检测
一、带电粒子的加速
1.运动状态分析:带电粒子(不计重力)沿电场方向射入匀强电场
L,则根据动能定理得末速度 v=
2������������������。
������
(2)(粒子在非匀强电场中的运动)质量为 m、电荷量为 q 的带电
粒子(不计重力)初速度为零,经过电势差为 U 的电场加速后,根据动
能定理得末速度 v=
2������������。
������
必备知识
自我检测
二、带电粒子的偏转
������
(3)结果仍然适用。因为不管是否为匀强电场,静电力做功都可以 用W=qU计算,动能定理仍然适用。
探究一
探究二
随堂检测
知识归纳
1.带电粒子的分类及受力特点
(1)电子、质子、α粒子、离子等基本粒子,一般都不考虑重力。
(2)质量较大的微粒:带电小球、带电油滴、带电颗粒等,除有说
明或有明确的暗示外,处理问题时一般都不能忽略重力。
探究一
探究二
随堂检测
实例引导
例1(多选)示波管中电子枪的原理示意图如图所示,示波管内被抽
成真空。A为发射电子的阴极,K为接在高电势点的加速阳极,A、K
间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略,电子经加速后从K的
小孔中射出时的速度大小为v。下面的说法正确的是( )
新教材高中物理第10章静电场中的能量5
5.带电粒子在电场中的运动1．能用两种思路分析带电粒子在电场中的加速运动问题。
2．能用类平抛运动的分析方法研究带电粒子在匀强电场中的偏转问题。
3．能综合分析带电粒子在电场中的运动。
一、带电粒子在电场中的加速1．带电粒子的速度方向与电场强度的方向01相同或相反。
2．两种分析思路(1)利用02牛顿第二定律结合03匀变速直线运动公式来分析。
适合用于解决的问题：属于匀强电场且涉及运动时间等描述04运动过程的物理量。
(2)利用05静电力做功结合06动能定理来分析。
适合用于解决的问题：只涉及位移、速率等07动能定理公式中的物理量或08非匀强电场情景。
二、带电粒子在电场中的偏转1．带电粒子的初速度方向跟电场方向01垂直，静电力方向跟速度方向02不在同一直线上。
2．在匀强电场中，带电粒子的运动轨迹是一条03抛物线，类似04平抛运动的轨迹。
分析思路与分析05平抛运动一样。
(1)带电粒子在电场中不受重力。
( )(2)带电粒子仅在静电力作用下运动时，动能一定增加。
( )(3)带电粒子在匀强电场中偏转时，其速度和加速度均不变。
( )(4)带电粒子在匀强电场中无论是直线加速还是偏转，均做匀变速运动。
( )提示：(1)×(2)×(3)×(4)√课堂任务 带电粒子在电场中的加速仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：图甲中粒子的受力情况如何？提示：受到向右的静电力和向下的重力，而重力远小于静电力，故重力可以忽略，这里认为粒子只受静电力。
活动2：图甲、乙中两极板间电场有什么区别？提示：图甲中两极板间的电场是匀强电场，图乙中两极板间的电场是非匀强电场。
活动3：图甲中若粒子无初速度释放，如何求粒子的末速度？提示：可以利用牛顿第二定律结合运动学公式求解：U ＝Ed ，F ＝Eq ，a ＝F m ，d ＝v 22a，得v＝2Uqm ；还可以利用静电力做功结合动能定理求解：Uq ＝12mv 2－0，得v ＝ 2Uqm。
新教材人教版高中物理必修第三册 第10章静电场中的能量 精品教学课件(共245页)
标矢性 电势能是标量，有正负但没有方向
3．判断电势能大小的方法 (1)做功判定法：无论是哪种电荷，只要是电场力做了正功，电 荷的电势能一定是减少的；只要是电场力做了负功(克服电场力做 功)，电荷的电势能一定是增加的。 (2)电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动，电势能一定减少， 逆着电场线的方向移动，电势能一定增加；负电荷顺着电场线的方 向移动，电势能一定增加，逆着电场线的方向移动，电势能一定减 少。
B [正电荷从 A 移到 B，静电力做正功，电势能减少；负电荷 从 A 移到 B，静电力做负功，电势能增加，因此 B 正确。]
3．如图所示，电场中有 A、B 两点，下列说法正确的是( )
A．场强 EA>EB，电势 φA<φB B．场强 EA<EB，电势 φA>φB C．将＋q 电荷从 A 点移到 B 点，电场力做负功 D．将－q 电荷分别放在 A、B 两点时具有的电势能 EpA>EpB
(3)若物体只受电场力作用，可根据动能的变化情况判断。根据 动能定理，若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减 少，则电场力做负功。
2．电势能的性质
性质
理解
电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所 系统性
共有的，我们习惯上说成电荷的电势能
电势能是相对的，其大小与选定的电势能为零的参考点有 相对性
[答案] (1)增加 1.8×10－5 J (2)3×10－5 J 1.8×10－5 J
2．在匀强电场中静电力做功：WAB＝qE·LABcos θ，其中 θ 为静 电力与位移间的夹角。
二、电势能
1．概念：电荷在静__电__场__中具有的势能。用 Ep 表示。
新教材人教版高中物理必修第三册全册 精品教学课件(共928页)
2．判一判
(1)感应起电是因电荷间的相互作用，使导体内部自由电荷发生
移动造成的。
(√)
(2)感应起电过程符合电荷守恒定律。
(√ )
(3)在静电感应过程中，金属导体内部的正电荷与负电荷移动方
向相反。
( ×)
第十一章 电路及其应用
第1节 电源和电流 第2节 导体的电阻 第3节 实验：导体电阻率的测量 第4节 串联电路和并联电路 第5节 实验：练习使用多用电表 习题课3 伏安特性曲线与电表内阻的测定
第十二章 电能 能量守恒定律
第1节 电路中的能量转化 第2节 闭合电路的欧姆定律 第3节 实验：电池电动势和内阻的测量 第4节 能源与可持续发展 习题课4 与电源有关的功率问题及动是电子。
(×)
(2)元电荷是指电荷量很小的电荷。
(×)
(3)物体所带的电荷量等于元电荷电量的整数倍。 (√)
3．选一选
保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版
书籍影响我们的学习效率，甚至给我们的学习带来隐患。小华
有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有
摩擦起电和感应起电 [学透用活]
1．摩擦起电的理解 (1)摩擦起电的本质是发生了电子的转移，相互摩擦的两个物体 一定是同时带上等量异种电荷。 (2)同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体可以带上不同 种类的电荷，因为不同物体的原子核对外层电子的束缚能力大 小不同。
新教材人教版高中物理必修第三册全册教学课件
第九章 静电场及其应用
第1节 电荷 第2节 库仑定律 第3节 电场 电场强度 第4节 静电的防止与利用 习题课1 电场力的性质
必修三第十章第5节带电粒子在电场中的运动
必修三第十章第5节《带电粒子在电场中的运动》说课稿今天我说课的内容是新人教版高中物理必修三第十章第5节《带电粒子在电场中的运行》。
本章是高中物理电学内容的第二章。
前一章从力的视角来研究电场性质，而本章则从能的视角进一步研究电场的性质。
物理学中的“电能”究竟说的是什么，本章将给学生一个清晰的认识;初中所说的“电压”是什么，学了本章之后，会真正了解电压的物理意义。
带电粒子在电场中的运动，实际上是第九、十两章最后的应用小结。
它汇集了带电粒子运动与静电力的制约关系、系统电势能与机械能的转化等问题，是提升“运动与相互作用观”“能量观”的很好载体。
本课教学承担着实现本单元教学目标的任务，为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准普通高中物理课程标准（2017版2020年修订）【内容要求】：“3.1.5知道匀强电场中的电势差与电场强度的关系。
能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。
”二、说教材分析在前面研究静电场性质的基础上，本节处理带电粒子在电场中运动的问题。
本节内容由带电粒子在电场中的加速、带电粒子在电场中的偏转、示波管的原理三部分组成。
教学内容的梯度适当，安排也符合学生的认知规律。
其中示波管的原理为拓展学习内容，不仅对力学、电学知识的综合能力有较高的要求，而且要求有一定的空间想象能力。
三、说教学目标1、会从运动和力的关系的角度、从功和能量变化的关系的角度分析带电粒子在匀强电场中的加速问题。
2、知道带电粒子垂直于电场线进入匀强电场运动的特点，并能对偏移距离、偏转角度、离开电场时的速度等物理量进行分析与计算。
3、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。
4、通过解决带电粒子在电场中加速和偏转的问题，加深对从牛顿运动定律和功能关系两个角度分析物体运动的认识，以及将匀变速直线运动分解为两个方向上的简单运动来处理的思路的认识。
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。
新教材高中物理第十章静电场中的能量第5节带电粒子在电场中的运动课件新人教版必修3
2．运动规律
l
qU
(1)偏移距离：因为t＝___v_0____，a＝__m_d___，所以偏移距离y＝
1 2
at2
ql2U
＝_____2_m_v_20_d___．
qUl
qUl
(2)偏转角度：因为vy＝at＝_m__v_0_d___，所以tan θ＝vv0y＝__m__d_v_20 __．
微思考 带电粒子在电场中做类平抛运动的条件是什么？
【答案】400 V
【解析】加速过程，由动能定理得eU＝12mv02① 进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动l＝v0t② 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动 加速度a＝mF＝eUdm′③
偏转距离y＝12at2④ 能飞出的条件为y≤d2⑤ 联立①～⑤式解得U′≤2Ul2d2＝400 V 即要使电子能飞出，所加电压最大为400 V．
【答案】偏转电场为匀强电场；带电粒子以初速度v0,必须垂直于电 场线方向进入电场．
如图所示,从炽热的金属丝逸出的电子(速度可视为零),经加速 电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计．在满足 电子能射出偏转电场的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角 变大的是( )
A．仅将偏转电场极性对调 B．仅增大偏转电极间的距离 C．仅增大偏转电极间的电压 D．仅减小偏转电极间的电压 【答案】C
3．会运用静电力做功、电势、电 势差的概念,根据功能关系研究带
3．观察示波管,知道其主要构造和工 作原理,体会静电场知识在科学技术 中的应用
电粒子在电场中的运动． 4．了解示波管的构造和基本原理
4．通过知识的应用,培养学生运用科 学知识解决实际问题的能力
知识导图
预习导学 | 新知领悟
2020-2021学年新教材高中物理第十章静电场中的能量5带电粒子在电场中的运动课件新人教版必修3
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关键能力·合作学习
知识点一 带电粒子在电场中的加速
1.关于带电粒子在电场中的重力
(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子等,除有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。
A.使初速度减为原来的 1
3
B.使M、N间电压提高到原来的2倍
C.使M、N间电压提高到原来的3倍
D.使初速度和M、N间电压都减为原来的 2
3
【解析】选D。由题意知,带电粒子在电场中做匀减速直线运动,在粒子恰好能
到达N板时,由动能定理可得-qU=
1 2
m
v
2 0
,要使粒子到达距N板
d 3
后返回,设此
时两极板间电压为U1,粒子的初速度为v1,则由动能定理可得
q2U1 3
12mv12
,
联立两方程得
2U 1 3U
v
2 1
v
2 0
,则D正确,A、B、C错误。
2.如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别
位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移
【素养训练】 1.(2020·淄博高二检测)在地面附近,存在着一个有界电场,边界MN将空间分 成左右两个区域,在右区域中有水平向左的匀强电场,在右区域中离边界MN某 一位置水平地面由静止释放一个质量为m的带电滑块(滑块的电荷量始终不变), 如图甲所示,滑块运动的v-t图像如图乙所示,不计空气阻力,则（ ）
新教材-人教版高中物理必修第三册-第10章-静电场中的能量-知识点考点重点难点提炼汇总
第10章静电场中的能量1.电势能和电势 (1)2.电势差 (5)3.电势差与电场强度的关系 (11)4.电容器的电容 (14)5.带电粒子在电场中的运动 (21)1.电势能和电势一、静电力做功的特点1. 特点: 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关, 与电荷经过的路径无关。
2．在匀强电场中静电力做功：WAB ＝qE ·LABcos θ, 其中θ为静电力与位移间的夹角。
二、电势能1. 概念: 电荷在静电场中具有的势能。
用Ep 表示。
2. 静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量, WAB ＝EpA －EpB 。
⎩⎨⎧ 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。
3. 电势能的大小: 电荷在某点的电势能, 等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做的功。
4．零势能点：电场中规定的电势能为零的位置, 通常把离场源电荷无限远处或大地处的电势能规定为零。
三、电势1. 定义: 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
2. 定义式: φ＝。
3．单位：国际单位制中, 电势的单位是伏特, 符号是V,1 V ＝1 J/C 。
4. 特点(1)相对性: 电场中各点电势的大小, 与所选取的零电势的位置有关, 一般情况下取离场源电荷无限远或大地为零电势位置。
(2)标矢性：电势是标量, 只有大小, 没有方向, 但有正负。
5. 与电场线关系：沿电场线方向电势逐渐降低。
考点1: 静电力做功和电势能的变化1. 电场力做功正、负的判定(1)若电场力是恒力, 当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时, 电场力做正功；夹角为钝角时, 电场力做负功；夹角为直角时, 电场力不做功。
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。
此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。
夹角是锐角时, 电场力做正功；夹角是钝角时, 电场力做负功；电场力和瞬时速度方向垂直时, 电场力不做功。
(1)做功判定法: 无论是哪种电荷, 只要是电场力做了正功, 电荷的电势能一定是减少的；只要是电场力做了负功(克服电场力做功), 电荷的电势能一定是增加的。