高三物理一轮复习 课题：带电粒子在电场中的运动教学案
高三物理一轮复习教学案 课题：带电粒子在电场中的运动
知识梳理
一．带电粒子在电场中的直线运动——加速
qU =mv t 2/2-mv 02/2 ∴ v t = ，若初速v 0=0，则v = 。
二.带电粒子在电场中的曲线运动——偏转
带电粒子在匀强电场中作类平抛运动， U 、d 、l 、m 、q 、v 0已知。
（1）穿越时间:
（2）速度规律
（3）位移规律
（4）角度规律
证明：在带电的平行金属板电容器中，只要带电粒子垂直电场方向射入（不一定在正中间），且能从电场中射出如图所示，则粒子射入速度v 0的方向与射出速度v t 的方向的交点O 必定在板长L 的中点.
二、例题精讲
例一、如图所示，从F 处释放一个无初速的电子向B 极方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪句是错误的（设电源电动势为U ） A.电子到达B 板时的动能是UeV
B.电子从B 板到达C 板动能变化量为零
C.电子到达D 板时动能是3 eV
D.电子在A 板和D 板之间做往复运动
t
例二．电子在电势差U 1的加速电场中由静止开始运动，然后垂直射入电势差为U 2的两块平行极板间的电场中，在满足电子能射出平行板区的条件下，电子与入射方向的偏转角θ由哪些因素决定？
【例三】如图所示，热电子由阴极飞出时的初速忽略不计，电子发射装置的加速电压为U 0。
电容器板长和板间距离均为L=10cm ，下极板接地。
电容器右端到荧光屏的距离也是L=10cm 。
在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如左图。
（每个电子穿过平行板的时间极短，可以认为电压是不变的）求：
①在t=0.06s 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？
③屏上的亮点如何移
动？
三、随堂练习
1． 如图所示，水平放置的A 、B 两平行板相距h ，上板A 带正电。
现有质量为m 、带电量为+q 的小球在B 板下方距离为H 处，以初速v 0竖直向上从B 板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A 板，A 、B 间电势差U AB 应为多少？
2．一个初动能为E k 的带电粒子，以速率v 0垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器，飞出时带电粒子动能为飞入时动能的2倍。
如果说使带电粒子的初速率变为原来的2倍，那么它飞出
3t
电容器的时刻，动能为（ ）
A ．4E k
B ．4.25 E k
C ．5 E k
D ．8
E k
3．一束质量为m 、电量为q 的带电粒子以平行于两极板的速度v 0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U ，两极板间的距离为d 、板长为L 。
设粒子束不会击
中极板，则粒子从进入电场到飞出电场时的电势能的变化量为 。
（粒子的重力忽略不计）
4．如图所示，一个质量为m 、带电量为q 的微粒，从a 点以初速度v 0竖直向上射入图示匀强电场，微粒通过b 点时的速度大小为2 v 0，方向水平向右，则匀强电场的电场强度E 和a 、b 两点的电势差U ab 各多大？
5.a 、b 、c 三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b 恰好飞出电场，由此可以肯定
①在b 飞离电场的同时，a 刚好打在负极板上 ②b 和c 同时飞离电场
③进入电场时，c 的速度最大，a 的速度最小 ④动能的增量相比，c 的最小，a 和b 的一样大 A.①
B.①②
C.③④
D.①③④
6．如图所示，离子发生器发射出一束质量为m ，电量为q 的离子，从静止经加速电压U 1加速后离开电场。
已知平行板长为L ，两板间距离是d ，求离子离开偏转电场时的侧移距离和偏向角的正切值。
v 0
2v 0
E
讨论：对于不同的带电粒子
（1）若以相同的速度射入，则y 与 成正比 （2）若以相同的动能射入，则y 与 成正比
（3）若以相同的动量射入，则 y 与 成正比 （4）若经相同的电压U 0加速后射入，则
y =UL 2/4DU 0，与m 、q 关，随加速电压的增大而 ，随偏转电压的增大
而 。
④偏转角正切： （从电场出来时粒子速度方向的反向延长线必然过 ）
【例2】如图所示，热电子由阴极飞出时的初速忽略不计，电子发射装置的加速电压为U 0。
电容器板长和板间距离均为L =10cm ，下极板接地。
电容器右端到荧光屏的距离也是L =10cm 。
在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如左图。
（每个电子穿过平行板的时间极短，可以认为电压是不变的）求：①在
t =0.06s 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？③屏上的亮点如何移动？
解：①由图知t =0.06s 时刻偏转电压为1.8U 0，可求得y = 0.45L = 4.5cm ，打在屏上的点距O 点13.5cm 。
②电子的最大侧移为0.5L （偏转电压超过2.0U 0，电子就打到极板上了），所以荧光屏上电子能打到的区间长为3L =30cm 。
③屏上的亮点由下而上匀速上升，间歇一段时间后又重复出现。
3.带电物体在电场力和重力共同作用下的运动。
当带电体的重力和电场力大小可以相比时，不能再将重力忽略不计。
这时研究对象经常被称为“带电微粒”、“带电尘埃”、“带电小球”等等。
这时的问题实际上变成一个力学问题，只是在考虑能量守恒的时候需要考虑到电势能的变化。
3t。
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
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。
专题：带电粒子在匀强电场中的运动教案+练习
一、教学目标1. 让学生掌握带电粒子在匀强电场中的运动规律。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生运用数学方法分析物理问题。
二、教学内容1. 带电粒子在匀强电场中的运动规律。
2. 带电粒子在匀强电场中的速度与电势关系。
3. 带电粒子在匀强电场中的动能与电势能转化。
4. 带电粒子在匀强电场中的运动轨迹。
5. 带电粒子在匀强电场中的受力分析。
三、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，速度与电势关系，动能与电势能转化。
2. 教学难点：带电粒子在匀强电场中的运动轨迹，受力分析。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解带电粒子在匀强电场中的运动规律、速度与电势关系、动能与电势能转化等知识点。
2. 利用多媒体展示带电粒子在匀强电场中的运动轨迹，帮助学生直观理解。
3. 引导学生进行受力分析，培养学生的分析能力。
4. 设置练习题，巩固所学知识。
五、教学过程1. 引入：通过回顾初中阶段学习的带电粒子在电场中的基本概念，引导学生进入本节课的学习。
2. 讲解：讲解带电粒子在匀强电场中的运动规律，速度与电势关系，动能与电势能转化。
3. 演示：利用多媒体展示带电粒子在匀强电场中的运动轨迹，让学生直观理解。
4. 分析：引导学生进行受力分析，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
5. 练习：布置练习题，让学生运用所学知识解决问题，巩固知识点。
6. 小结：总结本节课的主要内容，强调重点和难点。
7. 作业：布置作业，让学生进一步巩固所学知识。
六、教学练习（练习一）题目：一个带电粒子在匀强电场中运动，电荷量q=5×10^-6 C，质量m=2×10^-3 kg，电场强度E=20 N/C，重力加速度g=9.8 m/s^2。
求：1. 粒子在电场中的受力大小。
2. 粒子的加速度。
3. 粒子从静止开始运动2秒后的速度。
4. 粒子在电场中运动一周的周期。
七、教学练习（练习二）题目：一个带电粒子在匀强电场中运动，电荷量q=10^-6 C，质量m=1×10^-3 kg，电场强度E=5 N/C。
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情况及运动规律。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生掌握电场强度、电势等基本概念，并了解它们之间的关系。
二、教学内容1. 电场的基本概念：电场强度、电势、电场线。
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. 静电力做功与电势差的关系。
三、教学重点与难点1. 教学重点：电场的基本概念及计算。
带电粒子在电场中的受力分析。
带电粒子在电场中的运动规律。
2. 教学难点：电场力做功与电势能的关系。
静电力做功与电势差的关系。
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. 利用多媒体演示带电粒子在电场中的运动过程，增强学生对知识的理解。
3. 结合实例，分析电场力做功与电势能、静电力做功与电势差的关系。
4. 开展小组讨论，引导学生运用所学知识解决实际问题。
五、教学安排1. 第一课时：电场的基本概念及计算。
2. 第二课时：带电粒子在电场中的受力分析。
3. 第三课时：带电粒子在电场中的运动规律。
4. 第四课时：电场力做功与电势能的关系。
5. 第五课时：静电力做功与电势差的关系。
六、教学活动1. 课堂讲解：电场强度、电势、电场线的定义及特点。
2. 实例分析：带电粒子在电场中的受力情况，如正电荷、负电荷在电场中的受力方向。
3. 物理实验：利用实验装置观察带电粒子在电场中的运动轨迹，验证运动规律。
七、课堂练习1. 计算电场强度：给定电场中某点的电势差，求该点的电场强度。
2. 分析运动情况：给定带电粒子的电荷量、初速度，求其在电场中的运动轨迹。
八、拓展与应用1. 讨论：带电粒子在电场中的运动是否受到其他因素的影响，如重力、空气阻力等。
2. 实例分析：电场在现实生活中的应用，如静电除尘、电磁起重机等。
九、课后作业2. 巩固带电粒子在电场中的受力分析及运动规律。
高三物理下册《带电粒子在电场和磁场中的运》教案、教学设计
4.遇到问题及时向同学和老师请教，解决问题，不留疑问。
2.基本理论：讲解带电粒子在电场和磁场中的运动规律，分析洛伦兹力的作用原理。
3.实践操作：组织学生进行实验，观察带电粒子在电磁场中的运动现象，引导学生运用物理公式进行计算。
4.案例分析：选取与实际生活相关的案例，让学生分析带电粒子在电磁场中的运动情况，提高问题解决能力。
5.总结与拓展：对本章节内容进行总结，布置相关作业，鼓励学生深入研究电磁学在其他领域的应用。
-鼓励学生提出问题，引导他们主动探究，培养批判性思维和创新思维。
5.多元评价，关注全面发展
-结合课堂表现、实验操作、作业完成情况等多方面，对学生的学习过程和结果进行综合评价。
-注重学生的综合素质培养，鼓励他们在团队合作、表达交流等方面的发展。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
在本章节的教学伊始，我将采用以下方法导入新课：
1.强化基础知识：针对学生已掌握的知识点，进行巩固和拓展，为学习带电粒子在电磁场中的运动打下坚实基础。
2.提高问题解决能力：通过案例分析、实验操作等教学手段，培养学生分析问题和解决问题的能力。
3.激发学习兴趣：结合生活实际，让学生认识到电磁学在科技发展中的重要性，激发他们的学习兴趣。
4.注重思维能力的培养：引导学生运用所学知识进行推理和论证，提高学生的逻辑思维和创新能力。
4.实际应用：结合科技发展，讲解带电粒子在电场和磁场中运动的应用，如粒子加速器、磁悬浮列车等。
（三）学生小组讨论
在讲授新知后，组织学生进行小组讨论，以提高他们的合作能力和问题解决能力。
1.分组：将学生分成若干小组，每个小组针对某一特定问题展开讨论。
《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。
最新-高中物理《带电粒子在电场中的运动》教案6 新人
9、带电粒子在电场中的运动一、教学目标：1、知识与技能：（1）理解带电粒子在电场中的运动规律，只受电场力时，带电粒子做匀变速运动．学会从力和能的转化两个角度来解决问题。
（2）理解并掌握带电粒子在电场中偏转的原理，掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动──类平抛运动．（3）知道示波管的构造和原理．2、过程与方法：（1）培养学生观察、分析、表达及应用物理知识解决实际问题的能力，进一步养成科学思维的方法。
（2）渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素的科学的研究方法．3、情感、态度、价值观通过本节内容的学习，培养学生科学研究的意志品质．为了爱国而努力学习的热情。
二、重点和难点带电粒子在电场中的加速和偏转，都是本节学习的重点，也是难点。
三、教学方法讲授式为主的教学方法，通过恰当的问题设置和类比方法的应用，点拨了学生分析问题的方法思路引导学生进行分析、讨论、归纳、总结，使学生动口、动脑、动手，亲身参与获取知识，提高学生的综合素质。
四、教学用具和多媒体课件《带电粒子在电场中的运动》五、教学过程第一课时1、引入展示图片，同时问学生：你知道这三幅图片是什么图吗？“嫦娥一号”发射成功说明了我国航天事业的迅猛发展，也说明了我国科技工作者能很好的控制宇宙飞船的运动。
宇宙飞船是宏观的物体，可以通过火箭等来作动力改变飞船的运动，那么，我们怎么样控制微观的粒子的运动呢？引导学生思考引出课题。
[板书]9带电粒子在电场中的运动为了更好的学习新知识，我们先通过习题回顾一下解题的方法2、 [习题]：一个质量为m=2kg的物体静止在光滑的水平面上，在外力F=4N作用下，使物体向右运动，当运动的位移为s=100m时，物体的速度是多大？学生思考后爬黑板写出解题过程解法一：用牛顿运动定律来解由F=ma变形可求a=F/m=4/2=2(m/s2)再由运动学公式2as=v t2-v18代入数得 v t2=2as=400，解得v t=20（m/s）解法二：用动能定理来解外力做的功w=Fs=4×100=400(J) 物体增加的动能E k=mv t2/2有动能定理可得：w=E k 400= 2v t2/2 解得 v t=20（m/s）以上分别是从力和能的角度来解题的3、新授内容（1）[板书]带电粒子：一般是指电子、质子及其某些离子或原子核等微观的带电体。
带电粒子在电场中的运动教学设计（通用5篇）
带电粒子在电场中的运动教学设计（通用5篇）带电粒子在电场中的运动教学设计（通用5篇）作为一名默默奉献的教育工作者，时常需要用到教学设计，教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。
那么问题来了，教学设计应该怎么写？下面是小编整理的带电粒子在电场中的运动教学设计（通用5篇），欢迎阅读与收藏。
带电粒子在电场中的运动教学设计11、教材分析“带电粒子在电场中的运动”是高一选修3-1第一章静电场的最后一节的内容（课件），也是本章的重点内容。
本节内容是在学生学习了运动学、动力学和静电场中电场强度、电势能和电势、电势差、电势差与电场强度的关系知识后才进行编排的，是运动学、动力学和电磁学第一次的综合应用。
（课件）带电粒子在电场中的运动和后面将要学到的带电粒子在匀强磁场中的运动，对它们的研究是为以后学习带电粒子在电磁场的应用奠定知识基础。
此外，“带电粒子在电场中的运动”的知识与人们的日常生活、生产技术和科研有着密切的关系，因此这部分知识有广泛的现实意义。
本节有两个特点（课件），特点一是带电粒子在电场中的运动综合了运动学、动力学、电磁学的知识，有助于培养学生综合运用知识的能力；特点二是注重理论与实际的结合，体现了从理论研究到实际应用的科学发展之路，有助于增强学生将物理知识应用于生活和实际生产实践的意识。
2、教学目标教学目标设计体现了物理新课程的三维教学目标：（1）知识和技能①理解电压对带电粒子加速和偏转的影响；②能全面地描述带电粒子在电场中运动时电场力做的功和电势能的变化之间的关系；③了解带电粒子在电场中的加速和偏转在生活和生产实践中的具体应用。
（2）过程与方法①对带电粒子的加速，能用类比的方法，推导出带电粒子到达负极板时的速度；②对带电粒子的偏转，能用类比的方法，结合例题2，逐步地推导出偏转位移和偏转角的表达式。
（3）情感态度和价值①体会类比法在问题解决中的重要作用；②结合回顾第5节“电势差”中静电力做功的求解方法即动能定理，让学生体会动能定理的优越性；③通过列举一些带电粒子在电场中的运动的应用实例，提高学生将物理知识应用于生活和生产实践中的意识，发展学生对科学的好奇心和求知欲。
高考物理一轮复习 专题6.5 带电粒子在电场中的运动教学案-人教版高三全册物理教学案
专题6.5 带电粒子在电场中的运动1.能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题.2.用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题．一、带电粒子(或带电体)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．用功能观点分析a ＝F 合m ，E ＝Ud，v 2－v 20＝2ad .3．用功能观点分析匀强电场中：W ＝Eqd ＝qU ＝12mv 2－12mv 2非匀强电场中：W ＝qU ＝E k2－E k1 二、带电粒子在电场中的偏转 1．带电粒子在电场中的偏转(1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场． (2)运动性质：匀变速曲线运动．(3)处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动． (4)运动规律：①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间⎩⎪⎨⎪⎧a.能飞出电容器：t ＝lv 0.b.不能飞出电容器：y ＝12at 2＝qU 2mdt 2，t ＝ 2mdyqU②沿电场力方向，做匀加速直线运动⎩⎪⎨⎪⎧加速度：a ＝F m ＝qE m ＝qUmd离开电场时的偏移量：y ＝12at 2＝qUl 22mdv2离开电场时的偏转角：tan θ＝v y v 0＝qUl mdv202．带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论(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 2y ＝12at 2＝12·qU 1md ·(l v 0)2tan θ＝qU 1l mdv 20得：y ＝U 1l 24U 0d ，tan θ＝U 1l2U 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l2.3．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 ＝12mv 2－12mv 20，其中U y＝Udy ，指初、末位置间的电势差．三、带电体在复合场中的运动1．各种性质的场(物质)与实际物体的根本区别之一是场具有叠加性，即几个场可以同时占据同一空间，从而形成叠加场．2．将叠加场等效为一个简单场，其具体步骤是：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a ＝F 合m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．高频考点一 带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动例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出，最远到达A 点，然后返回，如下图，OA ＝h ，此电子具有的初动能是( )A.edhU B ．edUh C.eU dhD ．eUh d答案： D[举一反三]如下图，电子由静止开始从A 板向B 板运动，到达B 板的速度为v ，保持两极间电压不变，那么( )A ．当减小两板间的距离时，速度v 增大B ．当减小两极间的距离时，速度v 减小C ．当减小两极间的距离时，速度v 不变D ．当减小两极间的距离时，电子在两极间运动的时间变长 答案 C解析 由动能定理得eU ＝12mv 2，当改变两极板间的距离时，U 不变，v 就不变，应选项A 、B 错误，C 正确；粒子在极板间做初速度为零的匀加速直线运动，v ＝d t ，v 2＝d t ，即t ＝2dv，当d 减小时，v 不变，电子在两极板间运动的时间变短，应选项D 错误．[变式探究](多项选择)如下图，在真空中A 、B 两块平行金属板竖直放置并接入电路．调节滑动变阻器，使A 、B 两板间的电压为U 时，一质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子，以初速度v 0从A 板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中，恰从A 、B 两板的中点处沿原路返回(不计重力)，那么以下说法正确的选项是( )A ．使初速度变为2v 0时，带电粒子恰能到达B 板 B ．使初速度变为2v 0时，带电粒子将从B 板中心小孔射出C ．使初速度v 0和电压U 都增加为原来的2倍时，带电粒子恰能到达B 板D ．使初速度v 0和电压U 都增加为原来的2倍时，带电粒子将从B 板中心小孔射出 答案 BC[方法技巧]解决粒子在电场中直线运动问题的两种方法 1．用牛顿运动定律和运动学规律． 2．用动能定理或能量守恒定律．3．选取思路：前者适用于粒子受恒力作用时，后者适用于粒子受恒力或变力作用时．这和解决物体受重力、弹力、摩擦力等做直线运动的问题的思路是相同的，不同的是受力分析时，不要遗漏电场力．高频考点二 带电粒子在电场中的偏转运动例2． (多项选择)如图9甲，两水平金属板间距为d ，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t ＝0时刻，质量为m 的带电微粒以初速度v 0沿中线射入两板间，0～T3时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g .关于微粒在0～T 时间内运动的描述，正确的选项是( )图9A ．末速度大小为2v 0B ．末速度沿水平方向C ．重力势能减少了12mgdD ．克服电场力做功为mgd答案 BC[变式探究](多项选择)长为l 、间距为d 的平行金属板M 、N 带等量异种电荷，A 、B 两带电粒子分别以不同速度v 1、v 2从金属板左侧同时射入板间，粒子A 从上板边缘射入，速度v 1平行金属板，粒子B 从下板边缘射入，速度v 2与下板成一定夹角θ(θ≠0)，如图8所示．粒子A 刚好从金属板右侧下板边缘射出，粒子B 刚好从上板边缘射出且速度方向平行金属板，两粒子在板间某点相遇但不相碰．不计粒子重力和空气阻力，那么以下判断正确的选项是( )图8A ．两粒子带电荷量一定相同B ．两粒子一定有相同的比荷C ．粒子B 射出金属板的速度等于v 1D ．相遇时两粒子的位移大小相等 答案 BC[举一反三]带电粒子在电场中偏转的综合分析]如图10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v 0射入电场中，v 0方向的延长线与屏的交点为O .试求：图10(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夹角的正切值tan α； (3)粒子打在屏上的点P 到O 点的距离x . 答案 (1)2L v 0 (2)qEL mv 20 (3)3qEL22mv20解析 (1)根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入到打到屏上所用的时间t ＝2Lv 0.(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为v y ，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：a ＝Eq m所以v y ＝a L v 0＝qELmv 0所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向夹角的正切值为tan α＝v y v 0＝qELmv20.[方法技巧]分析粒子在电场中偏转运动的两种方法1．分解观点：垂直射入匀强电场的带电粒子，在电场中只受电场力作用，与重力场中的平抛运动相类似，研究这类问题的基本方法是将运动分解，可分解成平行电场方向的匀加速直线运动和垂直电场方向的匀速直线运动．2．功能观点：首先对带电粒子进行受力分析，再进行运动过程分析，然后根据具体情况选用公式计算．(1)假设选用动能定理，那么要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变力做功，同时要明确初、末状态及运动过程中的动能的增量．(2)假设选用能量守恒定律，那么要分清带电粒子在运动中共有多少种能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的．高频考点三带电粒子在交变电场中的运动例3、如图甲所示，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 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L ＝10 cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示。
高三物理带电粒子在电场中的运动、电容器教案人教版
一. 教学内容：高三第一轮复习：带电粒子在电场中的运动、电容器带电粒子在电场中的运动1. 带电粒子在匀强电场中的加速一般情况下带电粒子所受的电场力远大于重力，所以可以认为只有电场力做功。
由动能定理W ＝qU ＝ΔE K ，此式与电场是否匀强无关，与带电粒子的运动性质、轨迹形状也无关。
【例1】如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。
右极板电势随时间变化的规律如图所示。
电子原来静止在左极板小孔处。
（不计重力作用）下列说法中正确的是tUA. 从t ＝0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B. 从t ＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C. 从t ＝T /4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D. 从t ＝3T /8时刻释放电子，电子必将打到左极板上解：从t ＝0时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T /2，接着匀减速T /2，速度减小到零后，又开始向右匀加速T /2，接着匀减速T /2……直到打在右极板上。
电子不可能向左运动；如果两板间距离不够大，电子也始终向右运动，直到打到右极板上。
从t ＝T /4时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T /4，接着匀减速T /4，速度减小到零后，改为向左先匀加速T /4，接着匀减速T /4。
即在两板间振动；如果两板间距离不够大，则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上。
从t ＝3T /8时刻释放电子，如果两板间距离不够大，电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上；如果第一次向右运动没有打在右极板上，那就一定会在第一次向左运动过程中打在左极板上。
选AC2. 带电粒子在匀强电场中的偏转质量为m 电荷量为q 的带电粒子以平行于极板的初速度v 0射入长L ，板间距离为d 的平行板电容器间，两板间电压为U ，求射出时的侧移、偏转角和动能增量。
U L dm t（1）侧移：d U UL v L dm Uq y '=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=42122千万不要死记公式，要清楚物理过程。