02带电粒子在电场中的运动
2023高考物理专题冲刺训练--带电粒子在电场中的运动(二)--偏转运动
带电粒子在电场中的运动--偏转运动一、带电粒子在电场中的偏转1．带电粒子在电场中的偏转规律2．处理带电粒子的偏转问题的方法 (1)运动的分解法一般用分解的思想来处理，即将带电粒子的运动分解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直电场力方向上的匀速直线运动． (2)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 ＝12mv 2－12mv 20，其中U y＝Udy ，指初、末位置间的电势差． 3.计算粒子打到屏上的位置离屏中心的距离的方法(1)y ＝y 0＋L tan θ(L 为屏到偏转电场的水平距离)； (2)y ＝(l2＋L )tan θ(l 为电场宽度)；(3)y ＝y 0＋v y ·L v 0； (4)根据三角形相似y y 0＝l 2＋Ll2.二、带电粒子在交变电场中的偏转1．带电粒子在交变电场中的运动，通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化(如方波)的情形．当粒子垂直于交变电场方向射入时，沿初速度方向的分运动为匀速直线运动，沿电场方向的分运动具有周期性．2．研究带电粒子在交变电场中的运动，关键是根据电场变化的特点，利用牛顿第二定律正确地判断粒子的运动情况．根据电场的变化情况，分段求解带电粒子运动的末速度、位移等． 3．注重全面分析(分析受力特点和运动规律)：抓住粒子运动时间上的周期性和空间上的对称性，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临界条件．4．对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场，若粒子穿过板间的时间极短，带电粒子穿过电场时可认为是在匀强电场中运动．三、针对练习1、如图，喷雾器可以喷出各种质量和电荷量的带负电油滴．假设油滴以相同的水平速度射入接有恒定电压的两水平正对金属板之间，有的沿水平直线①飞出，有的沿曲线①从板边缘飞出，有的沿曲线①运动到板的中点上．不计空气阻力及油滴间的相互作用，则() A．沿直线①运动的所有油滴质量都相等B．沿直线①运动的所有油滴电荷量都相等C．沿曲线①、①运动的油滴，运动时间之比为1①2D．沿曲线①、①运动的油滴，加速度大小之比为1①42、喷墨打印机的结构原理如图所示，其中墨盒可以发出半径为1×10－5 m的墨汁微粒，此微粒经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。
物理必修第三册-第二节 带电粒子在电场中的运动
探究三 示波管的原理 示波器工作原理
1．发射电子：灯丝通电后给阴极加热，使阴极发射 电子．
2．形成亮斑：电子经过阳极和阴极间的电场加速聚 焦后形成一很细的电子束射出，电子打在荧光屏上形成 一个小亮斑．
3．控制位置：亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节 竖直偏转极与水平偏转极上的电压大小来控制．
探究二 带电粒子在电场中的偏转问题
1．类平抛运动． 不计重力的带电粒子以速度 v0 垂直于电场线的方向 射入匀强电场，受到恒定的与初速度方向垂直的静电力 的作用而做匀变速曲线运动，称之为类平抛运动．可以 采用处理平抛运动的方法分析这种运动．
2．运动规律． (1)沿初速度方向：vx＝v0，x＝v0t(初速度方向)． (2)垂直初速度方向：vy＝at，y＝12at2(电场线方向， 其中 a＝qmE＝mqUd)． 3．两个结论． (1)偏转距离：y＝2qml2vU20d. (2)偏转角度：tan θ＝vv0y＝mqvlU20d.
带电粒子在电场力的作用下加速和偏转．
小试身手
1．下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为 U 的
电场后，哪种粒子速度最大( )
A．质子(11H 原子核)
B．氘核(21H 原子核)
C．α 粒子(42He 原子核) D．钠离子(Na＋)
解析：设加速电场的电压为 U，粒子的质量和电量分别
为 m 和 q，根据动能定理得 qU＝12mv2，v＝ 2mqU，由于
1.如图所示，在 P 板附近有一电子由静 止开始向 Q 板运动，则关于电子到达 Q 板 时的速度，下列说法正确的是( )
A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速 率就越大
B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就 越大
C．与两板间距离无关，仅与加速电压有关 D．以上说法均不正确
高一物理《带电粒子在电场中的运动》知识点总结
高一物理《带电粒子在电场中的运动》知识点总结一、带电粒子在电场中的加速分析带电粒子的加速问题有两种思路：1．利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式分析．适用于匀强电场．2．利用静电力做功结合动能定理分析．对于匀强电场和非匀强电场都适用，公式有qEd ＝12m v 2－12m v 02(匀强电场)或qU ＝12m v 2－12m v 02(任何电场)等． 二、带电粒子在电场中的偏转如图所示，质量为m 、带电荷量为q 的粒子(忽略重力)，以初速度v 0平行于两极板进入匀强电场，极板长为l ，极板间距离为d ，极板间电压为U .1．运动性质：(1)沿初速度方向：速度为v 0的匀速直线运动．(2)垂直v 0的方向：初速度为零的匀加速直线运动．2．运动规律：(1)t ＝l v 0，a ＝qU md ，偏移距离y ＝12at 2＝qUl 22m v 02d. (2)v y ＝at ＝qUl m v 0d ，tan θ＝v y v 0＝qUl md v 02. 三、带电粒子的分类及受力特点(1)电子、质子、α粒子、离子等粒子，一般都不考虑重力，但不能忽略质量．(2)质量较大的微粒，如带电小球、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．(3)受力分析仍按力学中受力分析的方法分析，切勿漏掉静电力．四、求带电粒子的速度的两种方法(1)从动力学角度出发，用牛顿第二定律和运动学知识求解．(适用于匀强电场)由牛顿第二定律可知，带电粒子运动的加速度的大小a ＝F m ＝qE m ＝qU md.若一个带正电荷的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板做匀加速直线运动，两极板间的距离为d ，则由v 2－v 02＝2ad 可求得带电粒子到达负极板时的速度v ＝2ad ＝2qU m.(2)从功能关系角度出发，用动能定理求解．(可以是匀强电场，也可以是非匀强电场)带电粒子在运动过程中，只受静电力作用，静电力做的功W ＝qU ，根据动能定理，当初速度为零时，W ＝12m v 2－0，解得v ＝2qU m ；当初速度不为零时，W ＝12m v 2－12m v 02，解得v ＝2qU m ＋v 02. 五、带电粒子在电场中的偏转的几个常用推论(1)粒子从偏转电场中射出时，其速度方向的反向延长线与初速度方向的延长线交于一点，此点为粒子沿初速度方向位移的中点．(2)位移方向与初速度方向间夹角α的正切值为速度偏转角θ正切值的12，即tan α＝12tan θ. (3)不同的带电粒子(电性相同，初速度为零)，经过同一电场加速后，又进入同一偏转电场，则它们的运动轨迹必定重合．注意：分析粒子的偏转问题也可以利用动能定理，即qEy ＝ΔE k ，其中y 为粒子在偏转电场中沿静电力方向的偏移量．。
带电粒子在电场中的运动(含解析)
带电粒子在电场中的运动一、带电粒子在电场中的直线运动1．做直线运动的条件(1)粒子所受合外力F 合＝0，粒子或静止，或做匀速直线运动．(2)粒子所受合外力F 合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动．2．用动力学观点分析a ＝qE m ，E ＝U d，v 2－v 02＝2ad . 3．用功能观点分析匀强电场中：W ＝Eqd ＝qU ＝12mv 2－12mv 02 非匀强电场中：W ＝qU ＝E k2－E k1●带电粒子在匀强电场中的直线运动【例1】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 板向右平移到P ′点，则由O 点静止释放的电子( )图6A ．运动到P 点返回B ．运动到P 和P ′点之间返回C ．运动到P ′点返回D ．穿过P ′点【答案】A【解析】根据平行板电容器的电容的决定式C ＝ εr S 4πkd 、定义式C ＝Q U和匀强电场的电压与电场强度的关系式U ＝Ed 可得E ＝ 4πkQ εr S，可知将C 板向右平移到P ′点，B 、C 两板间的电场强度不变，由O 点静止释放的电子仍然可以运动到P 点，并且会原路返回，故选项A 正确．【变式1】 两平行金属板相距为d ，电势差为U ，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入，最远到达A 点，然后返回，如图所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是( )A.edh U B ．edUh C.eU dh D.eUh d【答案】D【解析】由动能定理得：－e U d h ＝－E k ，所以E k ＝eUh d，故D 正确． 二、带电粒子在交变电场中的直线运动【例2】 匀强电场的电场强度E 随时间t 变化的图象如图所示．当t ＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子(带正电)，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是( )A ．带电粒子将始终向同一个方向运动B ．2 s 末带电粒子回到原出发点C ．3 s 末带电粒子的速度不为零D ．0～3 s 内，电场力做的总功为零【答案】D【解析】由牛顿第二定律可知带电粒子在第1 s 内的加速度和第2 s 内的加速度的关系，因此粒子将先加速1 s 再减速0.5 s ，速度为零，接下来的0.5 s 将反向加速……，v －t 图象如图所示，根据图象可知选项A 错误；由图象可知前2 s 内的位移为负，故选项B 错误；由图象可知3 s 末带电粒子的速度为零，故选项C 错误；由动能定理结合图象可知0～3 s 内，电场力做的总功为零，故选项D 正确．●带电粒子在电场力和重力作用下的直线运动问题【例3】如图所示，在竖直放置间距为d 的平行板电容器中，存在电场强度为E 的匀强电场．有一质量为m 、电荷量为＋q 的点电荷从两极板正中间处静止释放．重力加速度为g .则点电荷运动到负极板的过程( )A ．加速度大小为a ＝Eq m＋g B ．所需的时间为t ＝dm Eq C ．下降的高度为y ＝d 2D ．电场力所做的功为W ＝Eqd 【答案】B【解析】点电荷受到重力、电场力的作用，所以a ＝(Eq )2＋(mg )2m ，选项A 错误；根据运动独立性，水平方向点电荷的运动时间为t ，则d 2＝12Eq mt 2，解得t ＝md Eq ，选项B 正确；下降高度y ＝12gt 2＝mgd 2Eq，选项C 错误；电场力做功W ＝Eqd 2，选项D 错误． 【例4】如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b 沿直线运动到d ，且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论不正确的是( )A ．此液滴带负电B ．液滴的加速度大小为2gC ．合力对液滴做的总功等于零D ．液滴的电势能减少【答案】C【解析】带电液滴由静止开始沿bd 做直线运动，所受的合力方向必定沿bd 直线，液滴受力情况如图所示，电场力方向水平向右，与电场方向相反，所以此液滴带负电，故选项A 正确；由图知液滴所受的合力F ＝2mg ，其加速度为a ＝F m ＝2g ，故选项B 正确；因为合力的方向与运动的方向相同，故合力对液滴做正功，故选项C 错误；由于电场力所做的功W 电＝Eqx bd sin 45°>0，故电场力对液滴做正功，液滴的电势能减少，故选项D 正确．三、带电粒子在电场中的偏转1．两个结论(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，偏移量和偏转角总是相同的．证明：由qU 0＝12mv 02 y ＝12at 2＝12·qU 1md ·(l v 0)2 tan θ＝qU 1l mdv 02得：y ＝U 1l 24U 0d ，tan θ＝U 1l 2U 0d(2)粒子经电场偏转后，合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 到偏转电场边缘的距离为l 2. 2．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 ＝12mv 2－12mv 02，其中U y ＝U dy ，指初、末位置间的电势差．【例5】 质谱仪可对离子进行分析．如图所示，在真空状态下，脉冲阀P 喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q 、质量为m 的正离子，自a 板小孔进入a 、b 间的加速电场，从b 板小孔射出，沿中线方向进入M 、N 板间的偏转控制区，到达探测器(可上下移动)．已知a 、b 板间距为d ，极板M 、N 的长度和间距均为L ，a 、b 间的电压为U 1，M 、N 间的电压为U 2.不计离子重力及进入a 板时的初速度．求：(1)离子从b 板小孔射出时的速度大小；(2)离子自a 板小孔进入加速电场至离子到达探测器的全部飞行时间；(3)为保证离子不打在极板上，U 2与U 1应满足的关系．【答案】 (1)2qU 1m (2)(2d ＋L )m 2qU 1(3) U 2＜2U 1 【解析】(1)由动能定理qU 1＝12mv 2，得v ＝2qU 1m (2)离子在a 、b 间的加速度a 1＝qU 1md 在a 、b 间运动的时间t 1＝v a 1＝2m qU 1·d 在MN 间运动的时间：t 2＝Lv ＝L m 2qU 1离子到达探测器的时间：t ＝t 1＋t 2＝(2d ＋L )m 2qU 1； (3)在MN 间侧移：y ＝12a 2t 22＝qU 2L 22mLv 2＝U 2L 4U 1由y ＜L2，得 U 2＜2U 1. 【变式2】 如图所示，电荷量之比为q A ∶q B ＝1∶3的带电粒子A 、B 以相同的速度v 0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C 、D 点，若OC ＝CD ，忽略粒子重力的影响，则下列说法不正确的是( )A ．A 和B 在电场中运动的时间之比为1∶2B ．A 和B 运动的加速度大小之比为4∶1C ．A 和B 的质量之比为1∶12D ．A 和B 的位移大小之比为1∶1【答案】D【解析】粒子A 和B 在匀强电场中做类平抛运动，水平方向由x ＝v 0t 及OC ＝CD 得，t A ∶t B ＝1∶2；竖直方向由h ＝12at 2得a ＝2h t 2，它们沿竖直方向运动的加速度大小之比为a A ∶a B ＝4∶1；根据a ＝qE m 得m ＝qE a ，故m A m B ＝112，A 和B 的位移大小不相等，故选项A 、B 、C 正确，D 错误．【变式3】 如图所示，喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会带上一定量的电荷，在电场的作用下带电荷的墨滴发生偏转到达纸上．已知两偏转极板长度L ＝1.5×10－2 m ，两极板间电场强度E ＝1.2×106 N/C ，墨滴的质量m ＝1.0×10－13 kg ，电荷量q ＝1.0×10－16 C ，墨滴在进入电场前的速度v 0＝15 m/s ，方向与两极板平行．不计空气阻力和墨滴重力，假设偏转电场只局限在平行极板内部，忽略边缘电场的影响．(1)判断墨滴带正电荷还是负电荷？(2)求墨滴在两极板之间运动的时间；(3)求墨滴离开电场时在竖直方向上的位移大小y .【答案】(1)负电荷 (2)1.0×10－3 s (3)6.0×10－4 m【解析】(1)负电荷．(2)墨滴在水平方向做匀速直线运动，那么墨滴在两板之间运动的时间t ＝L v 0.代入数据可得：t ＝1.0×10－3 s(3)离开电场前墨滴在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，a ＝Eq m代入数据可得：a ＝1.2×103 m/s 2离开偏转电场时在竖直方向的位移y ＝12at 2 代入数据可得：y ＝6.0×10－4 m.。
微型专题03 带电粒子在电场中的运动(四种题型)(课件)(共33张PPT)
面方向的偏转距离Δy；
(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法.在解决(1)问时忽略了电子所
受重力，请利用下列数据分析说明其原因.已知U＝2.0×102 V，d＝4.0×10－2 m，m
＝9.1×10－31 kg，e＝1.6×10－19 C，g＝10 m/s2.
新教材 新高考
1
解析（1）根据动能定理，有 eU0＝ mv02，
里的最高点不一定是几何最高点，而应是物理最高点.几何最高点是图形
中所画圆的最上端，是符合人眼视觉习惯的最高点.而物理最高点是物体
在圆周运动过程中速度最小(称为临界速度)的点.
新教材 新高考
例4.如图所示，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m、带
电荷量为＋q的珠子，现在圆环平面内加一个匀强电场，使珠子由最高点A从静止开始
仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos
37°=0.8)。求:
(1)液滴的质量;
(2)液滴飞出时的速度。
新教材 新高考
答案:(1)8×10-8 kg
7
(2) 2 m/s
解析:(1)根据题意画出带电液滴的受力图如图所示,可得
qEcos α=mg
E=
暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）
2.带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说
明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
注意：某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定
新教材 新高考
带电粒子在匀强电场中运动状态：
静止
平衡（F合=0）
匀速直线运动
匀变速运动
（F合≠0）
匀变速直线运动—加速、减速
带电粒子在电场中的运动复习带电粒子在电场中的运动课件
力的合成与分解
力的合成
01
当一个物体受到多个力的作用时，这些力可以合成一个合力。
力的分解
02
一个力可以分解为两个或多个分力。
力的平行四边形定则
03
力的合成和分解遵循平行四边形定则。
03 带电粒子在电场中的偏转
垂直电场线的偏转
总结词
当带电粒子垂直射入电场线时，会受到电场力作用而发生偏转。
详细描述
带电粒子在垂直电场线方向上受到的电场力为$F = qE$，其 中$q$为粒子所带电荷量，$E$为电场强度。粒子将沿着电场 线方向做匀加速或匀减速直线运动，同时垂直于电场线方向 上做匀速直线运动，最终形成偏转。
详细描述
当带电粒子在电场中仅受到恒力 作用时，如果初始速度与恒力方 向相反，粒子将做匀减速直线运 动，直至速度减为零。
匀速圆周运动
总结词
粒子在恒力作用下绕固定点做匀速圆周运动的运动状态。
详细描述
当带电粒子在电场中受到的力与速度垂直时，粒子将绕固定点做匀速圆周运动。 此时，粒子的加速度始终指向圆心，保持匀速圆周运动的角速度和半径不变。
方向
电场力的方向与带电粒子的电性有关， 正电荷受到的电场力方向与电场方向 相同，负电荷受到的电场力方向与电 场方向相反。
牛顿第二定律的应用
1 2 3
牛顿第二定律 物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质 量成反比。
带电粒子在电场中的加速度 $a = frac{F}{m}$，其中$a$为加速度，$F$为电 场力，$m$为带电粒子的质量。
实验验证与理论推导
带电粒子在匀强电场中的运动
带电粒子的加速与减速
带电粒子在电场中会受到电场力的作用，根据电场的方向和粒子的电荷性质，粒子 会加速或减速。
加速器是利用电场对带电粒子的加速作用，使粒子获得高能量。加速器在科学研究、 工业应用和医疗等领域有广泛应用。
减速器是利用电场对带电粒子的减速作用，使高速运动的粒子逐渐减速。减速器在 粒子束技术、电子显微镜等领域有重要应用。
粒子的偏转角与速度的关系
总结词
粒子的偏转角与速度的关系是指带电粒子在 匀强电场中的运动轨迹与粒子速度之间的关 系。
详细描述
当带电粒子以不同速度进入匀强电场时，其 运动轨迹的偏转角会发生变化。通过分析粒 子的受力情况和运动轨迹，可以得出粒子的 偏转角与速度之间的关系。这种关系对于理 解带电粒子在电场中的运动规律和实验设计
总结词
带电粒子在垂直于初速度方向的恒定电场力作用下，将做偏转运动。
详细描述
带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定，根据牛顿第二定律，粒子的加速度也恒定。当电场力方向与初速度方 向垂直时，粒子将在垂直于初速度的方向上做类平抛运动，即偏转运动。
03 带电粒子在匀强电场中的 能量分析
电场力做功与能量转化
电场力做功
带电粒子在电场中运动时，电场力对 粒子做功，将电能转化为粒子的动能 或势能。
能量转化方向
电场力做正功时，粒子的动能增加； 电场力做负功时，粒子的动能减少。
电势能与动能的关系
电势能与动能相互转化
带电粒子在匀强电场中运动时，电势能和动能之间相互转化，总能量保持不变。
能量守恒
带电粒子在电场中运动时，总能量守恒，即粒子的动能和电势能之和保持不变。
能量守恒与转化
能量守恒定律
在任何封闭的系统中，能量既不会创生也不会消灭，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物 体转移到另一个物体。
【课件】带电粒子在电场中的运动课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
三、示波管
如图所示是示波管的原理图。它由 电子枪、偏转电极（XX′和YY′）、 荧光屏组成，管内抽成真空。
2.当示波管的偏转电极没有加电 压时，电子束将打在荧光屏上什 么位置？
偏转电极之间不加电压时， 电子束将做匀速直线运动打 在荧光屏中心位置O点，形 成一个亮斑。
三、示波管
如图所示是示波管的原理图。它由 电子枪、偏转电极（XX′和YY′）、 荧光屏组成，管内抽成真空。
三、示波管
练习3、（多选）如图是示波管的原理图。给电子枪通电后，如果在偏转电极XX′
和YY′上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。 下列说法正确的是( BCD ) A．要想让亮斑沿OY向上移动，需在偏转电 极YY′上加电压，且Y′比Y电势高 B．要想让亮斑移到荧光屏的右上方，需在偏 转电极XX′、YY′上加电压，且X比X′电势高、Y比Y′电势高 C．要想在荧光屏上出现一条水平亮线，需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化 的电压(扫描电压) D．要想在荧光屏上出现一条正弦曲线，需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电 压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压
d
带电粒子的速度方向与电场强度的方向相同
一、带电粒子在电场中的加速
2.如图所示，两平行金属板间电压为U，一带电粒子（不计重力）的电荷量 为+q，质量为m，从正极板上一小孔无初速度释放。思考以下问题：
U
(1)请利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动规律，
分析粒子到达负极板时的速度v；
+ qF
_
m
dБайду номын сангаас
F qU ma d
q,m v0
d
U
粒子做类平抛运动
《带电粒子在电场中的运动》PPT优秀课件
----示波器
回顾
1、带电粒子在电场中的加速
1
qU mvt 2
2
2、带电粒子在电场中的偏转
粒子作类平抛运动
3、带电粒子加速与偏转问题综合
若带电粒子由静止先经加速电场(电压 U1)加速，又进入偏
2
1 2 qU2l
y＝2at ＝2dmv20
转电场(电压 U2)，射出偏转电场时偏移量
组成结构：电子枪，偏转电极和荧光屏；
管内抽成真空；电子枪的作用是产生高速飞行的电子；
示波管原理示意图：
示波管
1、如果在偏转电极X X' 之间和偏转电极Y Y' 之间都没有加电压
电子束从电子枪射出后沿直线传播，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。
示波管
2、如果在电极 X X' 之间不加电压，但在 Y Y' 之间加不变的电压
qU1＝1mv20
2
U2l2
U2l
⇒y＝
，速度偏转角的正切值为 tan θ＝
。
4dU1
2U1d
偏转电极的不同放置方式
若金属平行板水平放置，电子将在竖直方向发生
偏转。
若金属平行板竖直放置，电子将在水平方向发生
偏转。
示波管
新知讲解
示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管
示波管
常见的扫描电压：
（2）信号电压：UYY'（竖直方向）
常见的信号电压：
示波管
研究：若在水平方向和竖直方向分别加入如图所示的交变电压，显示屏上的图像如何？
要点：
（1）若周期电压发生变化，则象限图中形成
的图像也会变化。
带电粒子在电场中的运动知识点总结
带电粒子在电场中的运动知识点总结1.电场的概念和性质：电场是指空间中由电荷引起的一种物理量，具有方向和大小。
电场的方向由正电荷指向负电荷，电场大小由电场力对单位阳离子电荷的作用力决定。
电场具有叠加性和超远程传播性。
2.带电粒子在电场中的运动方程：带电粒子在电场中受到电场力的作用，其运动方程由牛顿第二定律给出：F = ma，其中 F 是电场力， m 是粒子的质量， a 是粒子的加速度。
对于带电粒子在电场中受到的电场力 F = qE，其中 q 是粒子的电荷量，E 是电场强度。
因此，带电粒子在电场中的运动方程可表示为 ma = qE。
3.带电粒子在一维电场中的运动：在一维电场中，带电粒子的运动方程可简化为 ma = qE。
根据牛顿第二定律和电场力 F = qE 的关系，可以得到带电粒子在电场中的加速度 a = qE/m。
解这个一阶微分方程可以得到带电粒子的速度 v(t) 和位置 x(t) 随时间的变化规律。
4.带电粒子在二维和三维电场中的运动：在二维和三维电场中，带电粒子的运动方程是基于带电粒子在电场力下的受力分析。
通过将电场力分解为x、y和z方向上的分力，可以得到带电粒子在二维和三维电场中的加速度分量。
进一步求解这些分量的微分方程，可以得到带电粒子在二维和三维电场中的速度和位置随时间的变化规律。
5.带电粒子在均匀电场中的运动：均匀电场是指电场强度在空间中处处相等的电场。
对于带电粒子在均匀电场中的运动，可以使用简化的数学模型进行分析。
例如，带电粒子在均匀电场中的运动可以等效为带电粒子在恒定加速度下的自由落体运动。
通过求解自由落体的运动方程，可以得到带电粒子的速度和位置随时间的变化规律。
6.带电粒子在非均匀电场中的运动：非均匀电场是指电场强度在空间中不均匀变化的电场。
在非均匀电场中，带电粒子受到的电场力在不同位置上有所差异，因此其运动方程也会相应变化。
分析带电粒子在非均匀电场中的运动需要考虑电场力的变化和位置的变化，可以采用微分方程求解和数值模拟等方法进行分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【导学笔记】 导学笔记 导学笔记
自己懂了什么， 自己懂了什么，还有 哪些问题没弄透。 哪些问题没弄透。 小组代表展示
预习导学（ 分钟） 预习导学（10 分钟） 课前自主学习 课前自主学习
P36。 一、请学生自主学习教材第一章第 9 节 P33 至 P36。 在 6 分钟内快速阅 “ 完成下列问题，将问题答案用铅笔划在书上” 读，完成下列问题，将问题答案用铅笔划在书上” 形成匀强电场。 1、在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压 U，形成匀强电场。在 在真空中有一对平行金属板， 电场中有一个带正电荷的带电粒子（不计粒子的重力）， ），试讨论当粒子分 电场中有一个带正电荷的带电粒子（不计粒子的重力），试讨论当粒子分 别在下列四种情况下释放后的运动情况： 别在下列四种情况下释放后的运动情况： （1）初速度为零 （2）初速度方向与电场方向垂直 2、示波管的构造和基本原理 二、结合学习的内容思考如下问题：在 4 分钟内完成 结合学习的内容思考如下问题：
大小的数学表达式及方向 学表达式及方向？ 问题 3、电子射出电场时的速度 v 大小的数学表达式及方向？
1 2
)
检测导练（ 分钟） 检测导练（10 分钟） 导练 课堂自主检测
的电场后， 1、下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为 U 的电场后，哪种粒子速 当堂完成，采用“小 当堂完成，采用“ 哪种粒子动能最大( 度最大 （ A ）哪种粒子动能最大( C ) 组轮转批改” 组轮转批改”的方式 A、质子 B、氘核 C、氦核 D、钠离子 当堂批改， 当堂批改， 为两平行金属板， 2、如图所示 P 和 Q 为两平行金属板，板间电压为 U，在 P 板附近有一电 子由静止开始向 Q 板运动， 板运动， 关于电子到达 Q 板时的速率， 板时的速率， 下列说法正确的是： 下列说法正确的是： （ ） 两板间距离越大，加速时间越长， A、两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大 两板间距离越小，加速度越大， B、两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大 两板间距离无关， C、与两板间距离无关，仅与加速电压 U 有关 D、以上说法都不正确 沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中， 3、 电子以初速度 v0 沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中， 现增大两板间的电压， 但仍使电子能够穿过平行板间， 现增大两板间的电压， 但仍使电子能够穿过平行板间， 则电子穿越平行板 所需要的时间： ） 所需要的时间： （ A、随电压的增大而减小 B、随电压的增大而增大 C、加大两板间距离，时间将减小 加大两板间距离， D、与电压及两板间距离均无关 带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时（不计粒子的重力） （ ） 4、带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时（不计粒子的重力）： 电势能增加， 减小， A、电势能增加，动能增加 B、电势能 减小，动能增加 电势能和动能都不变 C、电势能和动能都不变 D、上述结论都不正确 的加速电场由静止开始运动， 5．电子在电势差 U1 的加速电场由静止开始运动，然后射入电势差 U2 的 两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处于真空中， 两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处于真空中， 重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下列四种情况下， 重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下列四种情况下，一 定能使电子的偏转角θ变大的是： 定能使电子的偏转角θ变大的是： （ ） 变大， 变小， A、U1 变大，U2 变大 B、U1 变小，U2 变大 变大， 变小， C、U1 变大，U2 变小 D、U1 变小，U2 变小
高流中学校本课程
◆******（高中物理选修 3-1）◆导学案
班级
小组
姓名
【课题名称】 课题名称】 学习目标】 【学习目标】
带电粒子在电场中的运动 课型 新授课 解带电粒子在匀强电场中的运动规律。 1、了解带电粒子在匀强电场中的运动规律。 掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法。 2、掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法。 了解示波管的构造和基本原理。 3、了解示波管的构造和基本原理。 掌握带电粒子在匀强电场中的运动规律。 掌握带电粒子在匀强电场中的运动规律。 电粒子在电场中运动问题的分析方法。 电粒子在电场中运动问题的分析方法。 自主阅读、合作探究、归纳总结； 自主阅读、合作探究、归纳总结； 动能定理、平抛运动规律、 动能定理、平抛运动规律、场强
2010 年 8 月 30 日 星期一 主备人：张永 审核人：高二物理组
课后自主巩固
教材 P32 问题与练习 1,3
课后自主反思
反思本节课， 反思本节课，我参与 探究了吗？参与发 言了吗？参与讨论 了吗？与人合作了 吗？提出问题了 吗？观察到了什 么？发现了什么？ 学到了什么？ 学到了什么？
2
一带电量 q=6.4×10-19C、 q=6.4×10-19C、 m=1.6×10的初速度为零的粒子， 6、 质量 m=1.6×10-25 ㎏的初速度为零的粒子， 的加速电场加速后， E=1.0× 经电压 U=200V 的加速电场加速后，沿垂直于电场线方向进入 E=1.0× 均匀偏转电场。 103V/m 均匀偏转电场。已知粒子在穿越偏转电场过程中沿场强方向的位 不计粒子所受重力， 移为 5 ㎝， 不计粒子所受重力， 求偏转电场的宽度和粒子穿越偏转电场过 程中偏角的正切。 程中偏角的正切。 (板长 0.2m tan θ =
把电子运动分解垂 直电场方向的速度 为 v0 的匀速直线运 动，设该方向为 x 方 向；在电场方向的初 速度为零的、 速度为零的、加速度 为 的 匀 加速 直 线运动， 线运动，
学生代表发言
2、带电粒子在电场中的偏转可以看做哪两种运动的合运动 带电粒子在电场中的偏转可以看做哪两种运动的合运动
的数学表达式？ 问题 1、电子在电场中运动时间 t 的数学表达式？
2．带电粒子在电场中的偏转（不计重力，且初速度 v0⊥E，则带电粒子将 带电粒子在电场中的偏转（不计重力， 在力学学习中， 在力学学习中，我们 在电场中做类平抛运动） 在电场中做类平抛运动）
对曲线运动的一般 处理方法是什么？ 处理方法是什么？
利用动能定理求速 度
1、在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压 U，形成匀强电场。若 在真空中有一对平行金属板， 形成匀强电场。 一个质量为 m，带正电荷 q 的带电粒子（不计粒子的重力），在静电力的 类比平抛运动 的带电粒子（不计粒子的重力），在静电力的 ）， 作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到负极板时的速度。 作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到负极板时的速度。
审核人：高二物理组
在学生讨论的基础 上，教师引导学生分 析共同得出正确结 论： 1
2010 年 8
月 30 日
星期一
主备人：张永
高流中学校本课程
◆******（高中物理选修 3-1）◆导学案
班级
小组
姓名 请学生把这些规律、 请学生把这些规律、 思路、方法记录下 来，以便以后学习。 以便以后学习。
的数学表达式？ 问题 2、电子射出电场时在电场方向上偏移的距离 y 的数学表达式？
课时
2
展示导思 分钟） 展示导思（25 分钟） 课中合作探究
1．带电粒子在电场中的运动情况加速
【学习重点】 学习重点】 重点 【学习难点】 学习难点】 难点 【学法指导】 学法指导】 知识链接】 【知识链接】
利用动能定理求速 度
（ 【导学过程】 学习方式、学习内容、学习程序、问题） 导学过程】 学习方式、学习内容、学习程序、问题）