人教版(2019)高中物理必修第三册第十章第5节带电粒子在电场中的运动
与电场的属性U、l、d有关
二、带电粒子在电场中的偏转
2.带电粒子在电场中偏转时偏转角的推导
a F qE qU m m md
类平抛运动
tan vy
v0
qUl mv02d
l t
v0
vy
at
qUl mv 0 d
与粒子比荷q/m成正比
与粒子初速度v0平方成反比
与电场的属性U、l、d有关
ห้องสมุดไป่ตู้
二、带电粒子在电场中的偏转
v0 mv02d
二、带电粒子在电场中的偏转
4.带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论
如图，质子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势 差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真 空中，重力可忽略。在满足质子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，
一定能使质子的偏转角θ变大的是 （ ）
与粒子的电量q、质量m无关
(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。
二、带电粒子在电场中的偏转
(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。
y
qUl2 2mv02d
x
第十章 静电场中的能量
5 带电粒子在电场中的运动
新课引入
新课引入
医用电子直线加速器是放疗的重要器械。
示波器原理图。
内容讲解
一、带电粒子在电场中的加速
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1.带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。 这些粒子所受重力和电场力相比小得多，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。一般都考虑重 力。
2
又W qU
Ad B
qU 1 mv2
也适用于非 匀强电场
2
E +F v
v 2qU
U
m
一、带电粒子在电场中的加速
3. 粒子在电场中直线运动问题的两种方法总结
（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。
一、带电粒子在电场中的加速
+++++++++++
d
q、m +
v0
UF
-----------
l
y v0
+θ
vy v
侧移 偏转角
二、带电粒子在电场中的偏转
1.带电粒子在电场中偏转侧移量的推导
a F qE qU m m md
类平抛运动
y
1 2
at 2
qUl2 2mv02d
t l v0
与粒子比荷q/m成正比 与粒子初速度v0平方成反比
一、带电粒子在电场中的加速
１.动力学方法：
由牛顿第二定律：
a F qE qU m m md
由运动学公式：
v2 0 2ad
只适用于 匀强电场
v 2ad 2qU m
Ad B E
+F v
v 2qU
初速度不
U
m
为零呢？
一、带电粒子在电场中的加速
2.动能定理：
由动能定理：
W 1 mv2 0
电子沿Y方向 向上偏移
三、示波管的原理
1.如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y’ 的电势比Y高，电子将打在荧光屏的什么位置？
电子沿Y方向 向下偏移
三、示波管的原理
1.如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的 电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？
A. U1变大、U2变大 C. U1变大、U2变小
B. U1变小、U2变大 D. U1变小、U2变小
二、带电粒子在电场中的偏转
析与解 对加速过程由动能定理：
qU1
1 2
mv02
mv02 2qU1
对偏转过程由偏转角正切公式：
tan
vy v0
qUl
mv
2 0
d
U 2l 2U1d
y U2l2 4U1d
θ
tan
qUl
mv
2 0
d
qUl 2
x y
tan
2mv02d qUl
mv02d
l 2
三、示波管的原理
产生高速飞行 的电子束
锯齿形扫描 电压
使电子沿x方 向偏移
待显示的电 压信号
使电子沿Y方 向偏移
三、示波管的原理
1.如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的 电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？
a.能飞出平行板：
t
l v0
b.不能飞出平行板： y 1 at 2
2
二、带电粒子在电场中的偏转
②沿电场力方向，做___匀__加__速__直__线____运动
加速度： a F qE qU m m md
离开电场时的偏移量：y 1 at2 qUl2
2
2mv02d
离开电场时的偏转角：tan vy qUl
三、示波管的原理
3.如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变 电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？
0<t<t1电子沿Y方向向 上偏，沿X方向向里偏
三、示波管的原理
3.如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变 电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？
3．带电粒子在电场中的偏转分析
(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_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
t1<t<t2电子沿Y方向向 下偏，沿X方向向里偏
如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X 的电势比X’高，电子将打在荧光屏的什么位置？
电子沿X方向向里偏移
三、示波管的原理
1.如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的 电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？
如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X ’ 的电势比X高，电子将打在荧光屏的什么位置？
电子沿X方向向外偏移
三、示波管的原理
2.如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变 电压，在荧光屏上会看到什么图形？
0<t<t1电子沿Y方向 向上偏移
三、示波管的原理
2.如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变 电压，在荧光屏上会看到什么图形？
t1<t<t2电子沿Y方 向向下偏移
二、带电粒子在电场中的偏转
2.带电粒子在电场中偏转时偏转角的推导
a F qE qU m m md
类平抛运动
tan vy
v0
qUl mv02d
l t
v0
vy
at
qUl mv 0 d
与粒子比荷q/m成正比
与粒子初速度v0平方成反比
与电场的属性U、l、d有关
ห้องสมุดไป่ตู้
二、带电粒子在电场中的偏转
v0 mv02d
二、带电粒子在电场中的偏转
4.带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论
如图，质子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势 差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真 空中，重力可忽略。在满足质子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，
一定能使质子的偏转角θ变大的是 （ ）
与粒子的电量q、质量m无关
(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。
二、带电粒子在电场中的偏转
(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。
y
qUl2 2mv02d
x
第十章 静电场中的能量
5 带电粒子在电场中的运动
新课引入
新课引入
医用电子直线加速器是放疗的重要器械。
示波器原理图。
内容讲解
一、带电粒子在电场中的加速
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1.带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。 这些粒子所受重力和电场力相比小得多，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。一般都考虑重 力。
2
又W qU
Ad B
qU 1 mv2
也适用于非 匀强电场
2
E +F v
v 2qU
U
m
一、带电粒子在电场中的加速
3. 粒子在电场中直线运动问题的两种方法总结
（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。
一、带电粒子在电场中的加速
+++++++++++
d
q、m +
v0
UF
-----------
l
y v0
+θ
vy v
侧移 偏转角
二、带电粒子在电场中的偏转
1.带电粒子在电场中偏转侧移量的推导
a F qE qU m m md
类平抛运动
y
1 2
at 2
qUl2 2mv02d
t l v0
与粒子比荷q/m成正比 与粒子初速度v0平方成反比
一、带电粒子在电场中的加速
１.动力学方法：
由牛顿第二定律：
a F qE qU m m md
由运动学公式：
v2 0 2ad
只适用于 匀强电场
v 2ad 2qU m
Ad B E
+F v
v 2qU
初速度不
U
m
为零呢？
一、带电粒子在电场中的加速
2.动能定理：
由动能定理：
W 1 mv2 0
电子沿Y方向 向上偏移
三、示波管的原理
1.如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y’ 的电势比Y高，电子将打在荧光屏的什么位置？
电子沿Y方向 向下偏移
三、示波管的原理
1.如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的 电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？
A. U1变大、U2变大 C. U1变大、U2变小
B. U1变小、U2变大 D. U1变小、U2变小
二、带电粒子在电场中的偏转
析与解 对加速过程由动能定理：
qU1
1 2
mv02
mv02 2qU1
对偏转过程由偏转角正切公式：
tan
vy v0
qUl
mv
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U 2l 2U1d
y U2l2 4U1d
θ
tan
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qUl 2
x y
tan
2mv02d qUl
mv02d
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三、示波管的原理
产生高速飞行 的电子束
锯齿形扫描 电压
使电子沿x方 向偏移
待显示的电 压信号
使电子沿Y方 向偏移
三、示波管的原理
1.如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的 电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？
a.能飞出平行板：
t
l v0
b.不能飞出平行板： y 1 at 2
2
二、带电粒子在电场中的偏转
②沿电场力方向，做___匀__加__速__直__线____运动
加速度： a F qE qU m m md
离开电场时的偏移量：y 1 at2 qUl2
2
2mv02d
离开电场时的偏转角：tan vy qUl
三、示波管的原理
3.如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变 电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？
0<t<t1电子沿Y方向向 上偏，沿X方向向里偏
三、示波管的原理
3.如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变 电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？
3．带电粒子在电场中的偏转分析
(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_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
t1<t<t2电子沿Y方向向 下偏，沿X方向向里偏
如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X 的电势比X’高，电子将打在荧光屏的什么位置？
电子沿X方向向里偏移
三、示波管的原理
1.如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的 电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？
如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X ’ 的电势比X高，电子将打在荧光屏的什么位置？
电子沿X方向向外偏移
三、示波管的原理
2.如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变 电压，在荧光屏上会看到什么图形？
0<t<t1电子沿Y方向 向上偏移
三、示波管的原理
2.如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变 电压，在荧光屏上会看到什么图形？
t1<t<t2电子沿Y方 向向下偏移
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10.5带电粒子在电场中的运动—【新教材】人教版(2019)人教版高中物理必修第三册课件
[提出问题]
1．带电粒子的受力情况如
F
何？运动性质如何？
U
d
2．带电粒子的运动与力学中 哪种运动类似？这种运动的研 究方法是什么？
_ v0
l
3．用什么方法研究－q运动规律，从而求出它 在竖直方向的偏移原运动方向的距离y，及偏转 角φ？
++++++
vy
v
φ
vx
d,U
-q
y
v0
- - -l - - -
必修三
第十章 电场中的能量
10.5 带电粒子在电场中的 运动
【学习目标】 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
【知识梳理】 1.关于带电粒子在电场中的重力 2.带电粒子的直线加速 3.带电粒子的曲线偏转 4.示波器
(1)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 中心点O 点．
(3)若UYY′>0，UXX′＝0，则粒子向 Y 板偏移，若UYY′＝0， UXX′>0，则粒子向 X 板偏移．
例4.(多选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、 偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的( )
EU d
a F qU m dm
（另解，由能量守恒的思想 qU 1 mv2 0 ）
2
v'
2ad
2qU d 'm
d'
2qU m
二、带电粒子在电场中的直线加速
小结： 两种思路 ：1是力的观点（适用于匀强电场）；
物理人教版(2019)必修第三册10.5带电粒子在电场中的运动(共20张ppt)
第十章 静电场中的能量
10.5 带电粒子在电场中的运动
课前思考
带电粒子在匀强电场中仅受
电场力的作用时会做什么运动呢？
电场中的带电粒子一般可分为两类：
•1、基本带电粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。
这些粒子所受重力和电场力相比很小，一般都不考虑重力，
除非有说明或有明确的暗示。（但并不能忽略质量）。
•2、宏观带电体：如带电小球、液滴、尘埃等。一般都要考
虑重力，除非有说明或有明确的暗示。
3、某些带电体（带电微粒）是否考虑重力，要根据题目
暗示或运动状态来判定
一、带电粒子的加速
如图，一个质量为m、带正电荷q的粒子，只
在静电力的作用下由静止开始从正极板A向负
A
极板B运动。试计算粒子到达负极板时的速度？
B、U1变小、U2变大
C、U1变大、U2变小
D、U1变小、U2变小
B ）
当堂训练
2.如图所示,初速度为零的α粒子和电子在电势差为U1的电场中加速后,
垂直进入电势差为U2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(
D
)
A. α粒子的偏转量大于电子的偏转量
U
1
B. α粒子的偏转量小于电子的偏转量
能量观点——动能定理
若粒子的初速度为零,则:
1
qU mv 2
2
若粒子的初速度不为零,则:
1
1
mv 2 mv 20 qU
2
2
二、带电粒子的偏转
+
+
d
+
+
+
+
+
+
+
10.5 带电粒子在电场中的运动
课前思考
带电粒子在匀强电场中仅受
电场力的作用时会做什么运动呢？
电场中的带电粒子一般可分为两类：
•1、基本带电粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。
这些粒子所受重力和电场力相比很小，一般都不考虑重力，
除非有说明或有明确的暗示。（但并不能忽略质量）。
•2、宏观带电体：如带电小球、液滴、尘埃等。一般都要考
虑重力，除非有说明或有明确的暗示。
3、某些带电体（带电微粒）是否考虑重力，要根据题目
暗示或运动状态来判定
一、带电粒子的加速
如图，一个质量为m、带正电荷q的粒子，只
在静电力的作用下由静止开始从正极板A向负
A
极板B运动。试计算粒子到达负极板时的速度？
B、U1变小、U2变大
C、U1变大、U2变小
D、U1变小、U2变小
B ）
当堂训练
2.如图所示,初速度为零的α粒子和电子在电势差为U1的电场中加速后,
垂直进入电势差为U2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(
D
)
A. α粒子的偏转量大于电子的偏转量
U
1
B. α粒子的偏转量小于电子的偏转量
能量观点——动能定理
若粒子的初速度为零,则:
1
qU mv 2
2
若粒子的初速度不为零,则:
1
1
mv 2 mv 20 qU
2
2
二、带电粒子的偏转
+
+
d
+
+
+
+
+
+
+
《第十章 5 带电粒子在电场中的运动》作业设计方案-高中物理人教版2019必修第三册
《带电粒子在电场中的运动》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应掌握带电粒子在电场中的运动的基本概念和规律，能够理解并应用常见的电场运动题型，提高解决实际问题的能力。
二、作业内容1. 单项选择题：（1）什么是带电粒子在电场中的运动？请简述其基本规律。
（2）带电粒子在电场中的受力情况如何？请举例说明。
（3）带电粒子在电场中的加速和偏转运动分别如何描述？请举例说明。
2. 计算题：（1）一个带电粒子在匀强电场中做加速运动，已知初速度为零，求该粒子的加速度大小和方向。
（2）一个带电粒子在匀强电场中做偏转运动，已知偏转角度为60度，求该电场的场强大小和方向。
3. 实验题：设计一个实验，验证带电粒子在电场中的偏转现象。
需要准备哪些器材？如何操作？请写出实验步骤和注意事项。
三、作业要求1. 独立完成作业，禁止抄袭和代写；2. 正确使用物理术语，表述清晰准确；3. 针对不同题型，需要运用所学知识进行分析和解答；4. 书写工整，格式规范。
四、作业评价1. 评价标准：作业完成情况、解题思路、答案准确性等方面；2. 评价方式：教师评分、学生互评、班级内部评价相结合；3. 评价反馈：对于存在的问题，教师需要及时反馈给学生，并进行针对性的讲解和指导。
五、作业反馈学生：请在完成作业后，将自己的问题、疑惑和收获进行总结，以便于下一次更好地完成作业。
例如：在计算题中，您遇到了哪些困难？是如何解决的？通过本次作业，您对带电粒子在电场中的运动有哪些新的认识？这些问题都需要学生认真思考和总结，以便于提高自己的学习效果。
教师：通过批改作业，教师能够及时了解学生对知识的掌握情况，发现教学中存在的问题，从而调整教学策略。
同时，教师也需要根据学生的反馈，及时调整教学方向和方法，以更好地满足学生的学习需求。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标：通过第二课时的作业，学生应能：1. 熟练掌握带电粒子在电场中的加速和偏转运动；2. 能够运用所学知识解决相关问题；3. 增强自主学习和解决问题的能力。
【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
高二上学期物理人教版(2019)必修第三册课件10.5《带电粒子在电场中的运动》
子的偏移量′。
2
分析：画出电子大致
的轨迹，如图所示:
′
0
1
′
′
解析：如图所示，电子在电场中做类平抛运动，点出电场后做
直线运动，且其反向延长线过水平位移中点，则’ = +
加速电场部分：1 =
1
2
02 ⋯ ⋯①
偏转电场部分： = ， = =
匀强电场： =
根据：2 = 2 − 0
得： = 2 =
2
方法二：动能定理
电场力做功： = =
得： =
2
1
2
2 − 0
∴=
探究解惑
注重过程提高能力
探究二：如果两极板是其他形状，中间的电场不再均匀，那么，
处理带电粒子在电场中加速问题的两种方法是否仍然适用？为
则：tan =
则：y ′
=
=
2
02
2
2
∙Fra bibliotek⋯ ⋯②；联立①②得： tan =
2 2+
41
【对于示波管而言，偏移量 ’ 与偏转电压 成正比】
2
21
=
′
′
课堂小结
什么？
方法①不再适用，因为，该方法只适用于匀强电场情况。
方法②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。
例2(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、
人教版高中物理必修第3册 第10章 5 带电粒子在电场中的运动
2．原理
(1)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．
(2)带电粒子在__Ⅰ____区域是沿直线加速的，在_Ⅱ___区域是偏转的．
(3)若UYY′>0，UXX′＝0，则粒子向____Y____板偏移；若UYY′＝0， UXX′>0，则粒子向___X_____板偏移．
A．4∶1
B．1∶2
C．2∶1
D．1∶4
【答案】B
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物理 必修 第三册 配人教版
第十章 静电场中的能量
【解析】设加速电场的电压为U0，偏转电压为U，极板长度为L，
间距为d，电子加速过程中，由U0q＝
mv20 2
示波管的原理
1．构造：示波管主要由__电__子__枪____、_偏__转__电__极___(XX′和YY′)、 __荧__光__屏__组成，管内抽成真空．
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物理 必修 第三册 配人教版
第十章 静电场中的能量
所以v1＝
2mW＋v20 ＝
2×1.697.6××1100－－ 2715＋5×1062 m/s≈6×106
m/s，质子飞出时的速度约为6×106 m/s．
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物理 必修 第三册 配人教版
物理人教版(2019)必修第三册10.5带电粒子在电场中的运动(共32张ppt)
v0 射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？
1.受力分析：
F=qE q
仅受竖直向下的电场力
a
U
d
F qE qU
m m
md
2.运动分析：
垂直电场方向：匀速直线运动
+ + + + + + +
d + +
v0
U
+
q、
m
- - - - - - - -+
- -
L
做类平抛运动
沿电场方向：初速度为零的匀加速直线运动
第十章 静电场中的能量
第5节 带电粒子在电场中的运动
静止释放的苹果作何运动？
自由落体运动
水平投射的炮弹如何运动？
平抛运动
电子在加速器中是受到什么力的作用而加速的呢?
学习目标
新知学习
课堂总结
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、
n式相加速
第3次加速，32 − 22 = 2
2 − 02 = 2
……
…
= a
…
2
第n次加速， − n − 12 = 2
= ∙
2
ln=
2
2
学习目标
新知学习
课堂总结
知识点二：带电粒子在电场中的偏转
【问题提出】如图，一带电粒子以垂直匀强电场的场强方向以初速度
偏转角度、离开电场时的速度等物理量进行分析与计算。
物理人教版(2019)必修第三册10.5带电粒子在电场中的运动(共20张ppt)
子的重力。
①加速度 ②速度 速度偏转角 ③位移 位移偏转角 ④两个推论
二、带电粒子在电场中的偏转
加偏场
+−
+
− −U − − − −
+ -q − v0
s O
已知q，U0，U，d，L，s， 求 tanα，y，Y 。
+−
y
+
−
d
+
+
+
+
+
vx
Y
+−
U0
L
v vy
静止的电性相同的不同带电粒子，经同一电场加速，再垂直射入同一
(3)计算α粒子到达负极板时的速度大小。
一、带电粒子在电场中的加速
带电粒子在电场中的解题思路：
d F + +q
U
【典例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，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。
个偏转电场，射出粒子的角度 α ，偏转位移 y ，偏转量 Y 均不变，与 q ， m 无关。轨迹完全重合，但运动时间 t 一般不同。
P53 想一想 如图所示，带电粒子(不计重力)从两极板中间垂直电场线方向进入电场， 在电场中的运动时间与什么因素有关？
①未飞出 ②刚好未飞出 ③飞出
三、示波管的原理
[迁移·发散] 上述典例中，若质子刚好不能从右侧金属板上小孔中射出，其他条 件不变，则金属板之间的电场强度为多大？方向如何？
一、带电粒子在电场中的加速
①加速度 ②速度 速度偏转角 ③位移 位移偏转角 ④两个推论
二、带电粒子在电场中的偏转
加偏场
+−
+
− −U − − − −
+ -q − v0
s O
已知q，U0，U，d，L，s， 求 tanα，y，Y 。
+−
y
+
−
d
+
+
+
+
+
vx
Y
+−
U0
L
v vy
静止的电性相同的不同带电粒子，经同一电场加速，再垂直射入同一
(3)计算α粒子到达负极板时的速度大小。
一、带电粒子在电场中的加速
带电粒子在电场中的解题思路：
d F + +q
U
【典例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，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。
个偏转电场，射出粒子的角度 α ，偏转位移 y ，偏转量 Y 均不变，与 q ， m 无关。轨迹完全重合，但运动时间 t 一般不同。
P53 想一想 如图所示，带电粒子(不计重力)从两极板中间垂直电场线方向进入电场， 在电场中的运动时间与什么因素有关？
①未飞出 ②刚好未飞出 ③飞出
三、示波管的原理
[迁移·发散] 上述典例中，若质子刚好不能从右侧金属板上小孔中射出，其他条 件不变，则金属板之间的电场强度为多大？方向如何？
一、带电粒子在电场中的加速
10.5带电粒子在电场中的运动—【新教材】人教版(2019)人教版高中物理必修第三册课件
带电粒子在电场中的偏转
1.基本规律
（1）垂直电场线方向匀速直线运动 l vot vx v0
（2）沿电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动
vy at
y
1 2
at 2
Uql2 2dmv02
（3）偏转角： tan vy Uql
。
vx dmv02
2.方法:运动的合成与分解,类似于平抛运动
四、示波管原理
EU d
a F qU m dm
（另解，由能量守恒的思想 qU 1 mv2 0 ）
2
v'
2ad
2qU d 'm
d'
2qU m
二、带电粒子在电场中的直线加速
小结： 两种思路 ：1是力的观点（适用于匀强电场）；
2是能量的观点（普遍适用，尤其不涉 及加速度和时间）
三、带电粒子在电场中的加速
例1.如图所示的匀强电场，正极板处有一
带正电的离子，质量为m,电荷量为q，初
速两板度间v0=电0，压不为计U。重求力：，度vt
U d
若加速电场是 非匀强电场， 应如何分析？
q
F
1．用牛顿运动定律 分析该题目
粒子受到的电场力为恒力:
F Eq qU d
根据牛顿第二定律，加速度
必修三
第十章 电场中的能量
10.5 带电粒子在电场中的 运动
【学习目标】 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
【知识梳理】 1.关于带电粒子在电场中的重力 2.带电粒子的直线加速 3.带电粒子的曲线偏转 4.示波器
人教版高中物理必修三第十章 5.带电粒子在电场中的运动课件
附近向负极板运动。
试结合上述情境讨论:
(1)怎样计算它到达负极板时的速度?
(2)若粒子带的是负电荷(初速度为v0),将做匀减速直线运动,如果
能到达负极板,其速度如何?
(3)上述问题中,两块金属板是平行的,两板间的电场是匀强电场,
如果两金属板是其他形状,中间的电场不再均匀,上面的结果是否
仍然适用?为什么?
强电场,受到与初速度方向垂直的恒定静电力作用而做匀变速曲线
运动。
2.处理方法:带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电
场,将带电粒子的运动沿初速度方向和静电力方向进行分解:(1)沿
初速度方向的分运动为匀速直线运动。(2)沿静电力方向的分运动
为初速度为零的匀加速直线运动。
课前篇自主预习
必备知识
不变,故 A、B 项错误,C 项正确;粒子做初速度为零的匀加速直线运
在电场中的偏转是曲线运动。
答案:√
课前篇自主预习
必备知识
自我检测
2.一带电粒子在电场中只受静电力作用时,它不可能出现的运动
状态是(
)
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.匀变速曲线运动
解析:粒子合力不为0,不可能做匀速直线运动,故A不可能;粒子合
力不为0,当初速度方向与加速度方向相同(或相反),若受到的静电
探究一
探究二
随堂检测
A.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度仍
为v
B.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速
2
度变为
C.如果 A、K 间距离不变而电压减半,则电子离开 K 时的速度变
√2
为2v
2
试结合上述情境讨论:
(1)怎样计算它到达负极板时的速度?
(2)若粒子带的是负电荷(初速度为v0),将做匀减速直线运动,如果
能到达负极板,其速度如何?
(3)上述问题中,两块金属板是平行的,两板间的电场是匀强电场,
如果两金属板是其他形状,中间的电场不再均匀,上面的结果是否
仍然适用?为什么?
强电场,受到与初速度方向垂直的恒定静电力作用而做匀变速曲线
运动。
2.处理方法:带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电
场,将带电粒子的运动沿初速度方向和静电力方向进行分解:(1)沿
初速度方向的分运动为匀速直线运动。(2)沿静电力方向的分运动
为初速度为零的匀加速直线运动。
课前篇自主预习
必备知识
不变,故 A、B 项错误,C 项正确;粒子做初速度为零的匀加速直线运
在电场中的偏转是曲线运动。
答案:√
课前篇自主预习
必备知识
自我检测
2.一带电粒子在电场中只受静电力作用时,它不可能出现的运动
状态是(
)
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.匀变速曲线运动
解析:粒子合力不为0,不可能做匀速直线运动,故A不可能;粒子合
力不为0,当初速度方向与加速度方向相同(或相反),若受到的静电
探究一
探究二
随堂检测
A.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度仍
为v
B.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速
2
度变为
C.如果 A、K 间距离不变而电压减半,则电子离开 K 时的速度变
√2
为2v
2