带电粒子在电场中的运动复习课课件.ppt
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带电粒子在电场中的运动ppt课件
2.2 带电粒子在电场中的运动
电子被加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。
在原子物理、核物理等领域，带电粒子被加速成高能粒子，轰击
原子、原子核，帮助人类认识物质微观结构。
电子在加速器中
是受到什么力作
用而加速的呢?
两类带电粒子
1.微观带电粒子（基本粒子）：电子、质子、α粒子，正负离子等.
图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电
室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打
到纸上，显示出字符。不考虑墨汁微粒的重力，为使打在纸上的字
迹缩小(偏转距离减小)，下列措施可行的是( BC )
A．减小墨汁微粒的质量
B．增大偏转电场两板间的距离
C．减小偏转电场的电压
D．减小墨汁微粒的喷出速度
的匀强电场，如图所示。若两板间距 d＝1.0 cm，
板长 l＝5.0 cm，那么要使电子能从平行板间飞
出，两个极板上最大能加多大电压？
1 2
[解析] 加速过程，由动能定理得 eU＝ mv0
①
2
进入偏转电场，电子在平行于板面方向上做匀速运动 l＝v0t
②
F eU′
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度 a＝m＝ dm ③
代入绝对值进行计算，方向另外判断；
凡是标量运算，涉及有正负号的相关物理量均代入正负号进
行计算。这样统一后计算就不易出错了。
例1. （多选）如图，在 P 板附近有一电子由静止开始向 Q 板运
动，则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是 ( AC )
A.两板间距越大，加速度越小
B.两板间距离越小，则电子到达 Q 板时的
是 Ek1；如果 UAB＝－600 V，那么电子射出圆盘中心的动能是
电子被加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。
在原子物理、核物理等领域，带电粒子被加速成高能粒子，轰击
原子、原子核，帮助人类认识物质微观结构。
电子在加速器中
是受到什么力作
用而加速的呢?
两类带电粒子
1.微观带电粒子（基本粒子）：电子、质子、α粒子，正负离子等.
图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电
室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打
到纸上，显示出字符。不考虑墨汁微粒的重力，为使打在纸上的字
迹缩小(偏转距离减小)，下列措施可行的是( BC )
A．减小墨汁微粒的质量
B．增大偏转电场两板间的距离
C．减小偏转电场的电压
D．减小墨汁微粒的喷出速度
的匀强电场，如图所示。若两板间距 d＝1.0 cm，
板长 l＝5.0 cm，那么要使电子能从平行板间飞
出，两个极板上最大能加多大电压？
1 2
[解析] 加速过程，由动能定理得 eU＝ mv0
①
2
进入偏转电场，电子在平行于板面方向上做匀速运动 l＝v0t
②
F eU′
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度 a＝m＝ dm ③
代入绝对值进行计算，方向另外判断；
凡是标量运算，涉及有正负号的相关物理量均代入正负号进
行计算。这样统一后计算就不易出错了。
例1. （多选）如图，在 P 板附近有一电子由静止开始向 Q 板运
动，则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是 ( AC )
A.两板间距越大，加速度越小
B.两板间距离越小，则电子到达 Q 板时的
是 Ek1；如果 UAB＝－600 V，那么电子射出圆盘中心的动能是
高二物理选修3-1第一章静电场第9节带电粒子在电场中的运动课件(共31张PPT)
可能质量不同，因而它们在电场中的加速 度可以互不相同，这是静电场与重力场的 重要区别。
示波管的原理
1.有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察 电信号随时间变化的情况。
2.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。电子枪的作用 是产生高速飞行的一束电子，前面例题1实 际上讲的就是电子枪的原理。
8.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（ A ）
A．极板x应带正电，极板y应带正电 B．极板x′应带正电，极板y应带正电 C．极板x应带正电，极板y′应带正电 D．极板x′应带正电，极板y′应带正电
9.示波管内部结构如图所示，如果在电极YY′之 间加上图(a)所示的电压，在XX′之间加上图(b) 所示电压，荧光屏上会出现的波形是（ C ）
其中t为飞行2 时间。由于电子在平行于板面的方 向不受力，所以在这个方向做匀速运动，由
l ＝ v0t 可求得：t=l/v0 代入数据得：y=0.36cm 即电子射出时沿垂直于板面的方向偏离 0.36 cm。
（2）偏转角度θ如图所示，由于电子在平行 于板面的方向不受力，
它离开电场时，这个方
向的分速度仍是v0， 而垂 直于板面的分速度是
5.现代实验测出的电子电荷量是 e＝1.60×10-19C
【课堂训练】
1.如图所示装置，从A板释放的一个无初速电子 向B板方向运动，下列对电子的描述中正确的是 （ ABD） A.电子到达B板时动能是eU B.从B板到C板时动能变化为零 C.电子到达D板时动能是3eU D.电子在A板和D板之间往复运动
10.图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY ′之 间所加的电压图按图(b)所示的规律变化，在电 极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化， 则在荧光屏上会看到的图形是（ B ）
示波管的原理
1.有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察 电信号随时间变化的情况。
2.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。电子枪的作用 是产生高速飞行的一束电子，前面例题1实 际上讲的就是电子枪的原理。
8.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（ A ）
A．极板x应带正电，极板y应带正电 B．极板x′应带正电，极板y应带正电 C．极板x应带正电，极板y′应带正电 D．极板x′应带正电，极板y′应带正电
9.示波管内部结构如图所示，如果在电极YY′之 间加上图(a)所示的电压，在XX′之间加上图(b) 所示电压，荧光屏上会出现的波形是（ C ）
其中t为飞行2 时间。由于电子在平行于板面的方 向不受力，所以在这个方向做匀速运动，由
l ＝ v0t 可求得：t=l/v0 代入数据得：y=0.36cm 即电子射出时沿垂直于板面的方向偏离 0.36 cm。
（2）偏转角度θ如图所示，由于电子在平行 于板面的方向不受力，
它离开电场时，这个方
向的分速度仍是v0， 而垂 直于板面的分速度是
5.现代实验测出的电子电荷量是 e＝1.60×10-19C
【课堂训练】
1.如图所示装置，从A板释放的一个无初速电子 向B板方向运动，下列对电子的描述中正确的是 （ ABD） A.电子到达B板时动能是eU B.从B板到C板时动能变化为零 C.电子到达D板时动能是3eU D.电子在A板和D板之间往复运动
10.图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY ′之 间所加的电压图按图(b)所示的规律变化，在电 极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化， 则在荧光屏上会看到的图形是（ B ）
2022届高考物理一轮复习：电场部分 带电粒子在电场中的运动课件(91张PPT)
提示：根据电势的高低可判断出电场强度的方向；根据等差等势线的疏密程度可 判断电场强度的强弱。 解析：由图可知，此电场为非匀强电场，且 Q 点处电场强度小于 P 点处电场强 度，电子仅在电场力作用下沿直线从 P 运动到 Q ，做加速度越来越小的加速运 动，这一过程电子运动的 v－t 图象可能是A。
例题——带电粒子在非匀强电场中做直线运动的处理方法
例题——示波器模型中粒子偏转的相关计算 (2016·北京理综)如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后 ，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知 电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场可看 做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d.
例题——示波器模型中粒子偏转的相关计算
(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂 直板面方向的偏转距离Δy；
例题——示波器模型中粒子偏转的相关计算
提示：分别计算电子所受重力和电 场力的数量级进行比较。 解析：只考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重 力 由于F≫G，因此不需要考虑电子所受的重力
例题——示波管模型中粒子偏转角的影响因素
②带电颗粒：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。
例题——带电粒子在非匀强电场中做直线运动的处理方法
(2012·福州质检)电场中某三条等差等势线如图实线 a、b、c 所示。一电子仅在 电场力作用下沿直线从 P 运动到 Q，已知电势 φa>φb>φc ，这一过程电子运动 的v-t图象可能是下列各图中A的( )
提示：两板逆时针旋转时，两板间的电场也跟着一同旋转。
解析：两平行 属板水平放置时，带电微粒静止，有mg＝qe，现将两板绕过a点 的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后，两板间电场强度方向逆时针旋转45°，电场 力方向也逆时针旋转45°，但大小不变，此时电场力和重力的合力大小恒定，方 向指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运动，选项d正确.
例题——带电粒子在非匀强电场中做直线运动的处理方法
例题——示波器模型中粒子偏转的相关计算 (2016·北京理综)如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后 ，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知 电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场可看 做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d.
例题——示波器模型中粒子偏转的相关计算
(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂 直板面方向的偏转距离Δy；
例题——示波器模型中粒子偏转的相关计算
提示：分别计算电子所受重力和电 场力的数量级进行比较。 解析：只考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重 力 由于F≫G，因此不需要考虑电子所受的重力
例题——示波管模型中粒子偏转角的影响因素
②带电颗粒：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。
例题——带电粒子在非匀强电场中做直线运动的处理方法
(2012·福州质检)电场中某三条等差等势线如图实线 a、b、c 所示。一电子仅在 电场力作用下沿直线从 P 运动到 Q，已知电势 φa>φb>φc ，这一过程电子运动 的v-t图象可能是下列各图中A的( )
提示：两板逆时针旋转时，两板间的电场也跟着一同旋转。
解析：两平行 属板水平放置时，带电微粒静止，有mg＝qe，现将两板绕过a点 的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后，两板间电场强度方向逆时针旋转45°，电场 力方向也逆时针旋转45°，但大小不变，此时电场力和重力的合力大小恒定，方 向指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运动，选项d正确.
高中物理带电粒子在电场中的运动ppt课件
由动能定理得qU1＝12mv02，v0＝ 2qmU1.
(2)离子在偏转电场中运动的时间 t 由于偏转电场是匀强电场，所以离子的运动类似平抛运 动．即：水平方向为速度为 v0 的匀速直线运动；竖直方向为初 速度为零的匀加速直线运动．则离子在偏转电场中的运动时间
t＝vL0＝L
m 2qU1.
第一章 静电场
第一章 静电场
【特别提醒】 (1)对带电粒子进行受力分析、运动特点分 析、力做功情况分析是选择解题规律的关键．
(2)选择解题的方法是优先从功能关系角度考虑，应用功能 关系列式简单、方便，不易出错．
第一章 静电场
如下图所示，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，|OA|＝h，此电子具有的初动能是( )
则：tan θ＝xy ql2U
则 x＝tany θ＝2mqlvU02d＝2l mv02d
由此可知，粒子从偏转电场中射出时，就好像是从极板 间的 l/2 处沿直线射出似的．
第一章 静电场
如下图所示，在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有 界匀强电场，方向如图．y轴上一点P的坐标为(0，y0)，有一电 子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中，当匀强电场 的场强为E时，电子从A点射出，A点坐标为(xA,0)，则A点速度 vA的反向延长线与速度v0的延长线交点坐标为( )
edh A. U
eU C.dh
B．edUh eUh
D. d
第一章 静电场
解析： 答案： D
第一章 静电场
2．证明粒子从偏转电场中射出时，就好像是从极板间 2l 处沿直线射出似的？
如图所示，粒子射出电场 时速度的反向延长线与初速 度方向的延长线相交于O点， O点与电场边缘的距离为x，
带电粒子在电场中的运动PPT课件
上距离界面PS 9 cm处, 粒子穿过界面PS最后垂 直打在放置于中心线上 的荧光屏bc上。(静电力 常数k=9×109 N·m2/C2)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远?到 达PS界面时距D点多远？
(2)试在图上粗略画出粒子运动的轨迹. (3)确定点电荷Q的电性并求其电量的大小.
力的影响均可忽略，则（ ）
A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动 B.若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板
运动,时而向A板运动,最后打在B板上 C.若电子是在t=3T/8时刻进入的,它可能时而向B板
运动,时而向A板运动,最后打在B板上 D.若电子是在t=T/2 时刻进入的,它可能 时而向B板运动,时 而向A板运动.
许电流从a流向b,不允许电流从b流向a.平行板电 容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态,当两 极板A和B的间距稍增大一些后,微粒P的运动情
况是（ A ） A. 仍静止不动 B. 向下运动
D a b PA
B
C. 向上运动
D. 无法判断
解:A和B的间距d稍增大,电容C减小, Q=CU要减小,二极管不允许电流从b流向a,
x vBt 2.4 m
s d 2 x2 2.53 m
例7、两平行金属板A、B板长L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,一带正电的粒子带电量q=10-10 C,质量m=10-20 kg,沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场,
初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面 MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q 形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界 面影响),已知两界面MN、PS相距为12 cm,O点在中心线
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远?到 达PS界面时距D点多远？
(2)试在图上粗略画出粒子运动的轨迹. (3)确定点电荷Q的电性并求其电量的大小.
力的影响均可忽略，则（ ）
A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动 B.若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板
运动,时而向A板运动,最后打在B板上 C.若电子是在t=3T/8时刻进入的,它可能时而向B板
运动,时而向A板运动,最后打在B板上 D.若电子是在t=T/2 时刻进入的,它可能 时而向B板运动,时 而向A板运动.
许电流从a流向b,不允许电流从b流向a.平行板电 容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态,当两 极板A和B的间距稍增大一些后,微粒P的运动情
况是（ A ） A. 仍静止不动 B. 向下运动
D a b PA
B
C. 向上运动
D. 无法判断
解:A和B的间距d稍增大,电容C减小, Q=CU要减小,二极管不允许电流从b流向a,
x vBt 2.4 m
s d 2 x2 2.53 m
例7、两平行金属板A、B板长L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,一带正电的粒子带电量q=10-10 C,质量m=10-20 kg,沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场,
初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面 MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q 形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界 面影响),已知两界面MN、PS相距为12 cm,O点在中心线
《带电粒子在电场中的运动》PPT优秀课件
带电粒子在电场中的运动
----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。
----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。
高中物理精品PPT课件《带电粒子在电场中的运动》(23张)
如果带电粒子沿垂直电场的方向进入匀 强电场，它将怎样运动呢?
下面我们来探讨带电粒子的偏转
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
U
--------
l
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d v0
q、m +
UF
--------
l
1.q的受力怎样? －q的受力又怎样? 2.水平方向和竖直方向的运动性质怎样? 3.与学过的哪种运动形式类似? zxxk
二、带电粒子的偏转
带电粒子 沿垂直电场的方向进入匀强电场,
做类平抛运动：
垂直电场方向:zxxk 做匀速直线运动 平行电场方向: 做初速度为0的匀加速直线运动
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
UF
--------
偏移距离
y
+θ
v0
l
4.如何求粒子的偏移距离?
vy v
偏转角
5.如何求粒子的出射速度大小及偏转角?
解:垂直电场方向:飞行时间
t
l v0
平行电场方向:加速度 a F eU
m md
偏移距离
y
1 2
at 2
1 2
eUl2 mv02d
qUl
偏移角
vy a
tin
t
vy v0
下面我们来探讨带电粒子的偏转
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
U
--------
l
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d v0
q、m +
UF
--------
l
1.q的受力怎样? －q的受力又怎样? 2.水平方向和竖直方向的运动性质怎样? 3.与学过的哪种运动形式类似? zxxk
二、带电粒子的偏转
带电粒子 沿垂直电场的方向进入匀强电场,
做类平抛运动：
垂直电场方向:zxxk 做匀速直线运动 平行电场方向: 做初速度为0的匀加速直线运动
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
UF
--------
偏移距离
y
+θ
v0
l
4.如何求粒子的偏移距离?
vy v
偏转角
5.如何求粒子的出射速度大小及偏转角?
解:垂直电场方向:飞行时间
t
l v0
平行电场方向:加速度 a F eU
m md
偏移距离
y
1 2
at 2
1 2
eUl2 mv02d
qUl
偏移角
vy a
tin
t
vy v0
人教版高二物理选修带电粒子在电场中的运动PPT课件
由于电场力做功，与电场是否匀强无关,与运动 路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问 题时，一般都是利用动能定理进行处理。
例1:如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差
UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为 q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0=3.0×103m/s 由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子
）
A、如果偏转电场的电压为比原来荷的成一正半比，则粒子离开电
场后的偏转角正切为0.25
B场、后如的果偏带转电角粒正子切的为比0.荷2为5 原来的一t半a，n 则粒 子mq离vU开02ld电
C、如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子离开
电场后的偏转角正切为0.25
偏转角正切与
D、如果带电粒子的初动能为原来的2倍初，动则能粒成子反离比开
（2）粒子穿越偏转电场过程中偏角的正切；
（3）粒子穿越偏转电场后的速度。
板长0.2m tan 1
2
2 5 10 4 m / s
人教版高二物理选修3-1第一章 1.9带电粒子在电场中的运动1（12张PP T）
U
-Y′ - -L - - -
人教版高二物理选修3-1第一章 1.9带电粒子在电场中的运动1（12张PP T）
1、受力分析：
电子受到竖直向上的 电场力F＝Eq=qU/d
2、运动分析:
电子作类平抛运动。
解:电子进入偏转电场后,做类平抛运动知： 人教版高二物理选修3-1第一章 1.9带电粒子在电场中的运动1（12张PPT）
2、 如何求解电场力做功？
在匀强电场中:W=qEd 在任何电场中WAB=qUAB 3、利用电场来改变或控制带电粒子的运动两种最简单 的情况是什么？
例1:如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差
UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为 q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0=3.0×103m/s 由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子
）
A、如果偏转电场的电压为比原来荷的成一正半比，则粒子离开电
场后的偏转角正切为0.25
B场、后如的果偏带转电角粒正子切的为比0.荷2为5 原来的一t半a，n 则粒 子mq离vU开02ld电
C、如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子离开
电场后的偏转角正切为0.25
偏转角正切与
D、如果带电粒子的初动能为原来的2倍初，动则能粒成子反离比开
（2）粒子穿越偏转电场过程中偏角的正切；
（3）粒子穿越偏转电场后的速度。
板长0.2m tan 1
2
2 5 10 4 m / s
人教版高二物理选修3-1第一章 1.9带电粒子在电场中的运动1（12张PP T）
U
-Y′ - -L - - -
人教版高二物理选修3-1第一章 1.9带电粒子在电场中的运动1（12张PP T）
1、受力分析：
电子受到竖直向上的 电场力F＝Eq=qU/d
2、运动分析:
电子作类平抛运动。
解:电子进入偏转电场后,做类平抛运动知： 人教版高二物理选修3-1第一章 1.9带电粒子在电场中的运动1（12张PPT）
2、 如何求解电场力做功？
在匀强电场中:W=qEd 在任何电场中WAB=qUAB 3、利用电场来改变或控制带电粒子的运动两种最简单 的情况是什么？
课件5：10.5 带电粒子在电场中的运动
先后射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图所
示，则下列说法中正确的是（ C ）
A. 三个粒子在电场中运动的时间相等
B. 粒子A的比荷最大
C. 若粒子电量相同则A粒子质量最大
D. 若粒子质量相同则A粒子电量最大
课堂训练
解析：AB．从图中可以看到水平位移A最大，根据公式：x=vt，说
明A运动的时间最长，其次是B，C的运动时间最短；再有：
பைடு நூலகம்师指点
解决带电粒子在电场中加速时的基本思路
新知探究
知识点 1
带电粒子在电场中的加速
例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和
金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空
中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？
设电子刚从金属丝射出时的速度为零。
电子的质量为0.91×10-30 kg，
知识点 1
带电粒子在电场中的加速
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．
新知探究
知识点 1
带电粒子在电场中的加速
1.运动状态分析
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条直线上，
电子的电荷量e=1.6×10-19 C
新知探究
知识点 1
带电粒子在电场中的加速
解：金属丝和金属板间的电场虽然不是匀强电场，但仍可用
1
2
W eU mv 0
2
可得
2eU
v
m
代入数据得：v=3.0×107 m/s
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第6组同学物理课堂学习表现突出，被评为：
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如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平
放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板
的M点，经电压U0加速后通过N点进入两板间距为d、电压为U
的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的
正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板
穿出，M、N分别为两块竖直板的中点，求：
高三物理复习课
带电粒子在电场中的运动
知识结构
带电粒子在 电场中的运动
直线运动
带电粒子在电场中的平衡问题 带电粒子在电场中的加、减速
曲线运动
带电粒子的偏转问题 带电粒子的匀速圆周运动 带电粒子不规则复杂运动
收获
一、带电粒子在电场中的平衡问题
①静止
1、平衡状态：
②匀速直线运动状态
2、平衡条件：带电粒子在电场中所受合力为零，即∑F＝0
（1）电子通过N点时的速度大小；
（2）右侧平行金属板AB的长度；
A
Me N
B d,U
思路： (1) v 2qU0 m
(2) LAB vt
d 1 at2 1 qU t2 2 2 2 md
U0
【变式训练】
回首页
电子穿出右侧平行金属板时的动能?
四、带电粒子在电场中的匀速圆周运动
1、匀速圆周运动条件：某力提供物体做圆周运动的向心力
2、匀速圆周运动向心力公式：
Fn
m
v2 r
3、带电粒子做匀速圆周运动的情形：
+q Q
库仑力（电场力）提供向心力
Fn
k
Qq r2
m
v02 r
练习
【知识应用】 带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以 下两种运动：①在电场线上运动；②在等势面上做匀速圆
周运动，该电场可能是（ A ）
A．一个带正电的点电荷形成 B．一个带负电的点电荷形成 C．两个分立的带等量正电的点电荷形成 D．一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成
回首页
受
力
课
分 析
堂
小
结
判断运 动性质
（画出 轨迹）
选择 解题 方法
直线运动 匀速圆周运动 类平抛运动
主要从运动 和力的关系 分析或动能 定理
较复杂曲 线运动
常用能量观点
作业： 步步高
12345678
第1组同学物理课堂学习表现突出，被评为：
优胜学习小组
高三、3班班委会
第2组同学物理课堂学习表现突出，被评为：
分析：
-
-
qE v0
（1）由受力分析可知，匀速直线运动 -
（2）带正电
_
+
+
+
mg
回首页
二、带电粒子在电场中的直线运动（加、减速）
+d
_
+
_
+
m
q
F电
+
_
+U
_
基本知识回顾：
不计重力的带正粒子初速度为零 进入匀强电场加速，粒子离开电 场的速度？
分析：
由动能定理W电
qU
1 2
mv02
0
若∑F≠0（只受电场 力）且与初速度方向 在同一直线上，带电 粒子将做加速或减速 直线运动
0
1 2
mv02
U MN
mv02 2q
回首页
能否用牛顿定律求解？
处理非匀变速直线运动：动能定理的应用
三、 带电粒子在电场中的偏转 (不计粒子的重力,垂直进入电场)
+Y + + + + +
运动规律回顾
q v0
dα
S
-Y′ - -L
Φ
--
U
y
-Φ vy
(1)垂直电场方向：匀速直线运动
v0
vx v0
（2）电场强度的大小和方向？
（3）若微粒恰能运动到B点，求微粒射入电场时速度V0？
B 分析： （1）匀减速直线运动
（2）E F电 mg 方向水平向左
q q tan
V0
+
（3）方法①动能定理：
F合
L
0
1 2
mv02
方法②运动学公式: 02 v02 2aL
mg
解出
v0
2gL
【例1】 带电粒子在电场中处于静止状态，该粒
子带正电还是负电?
+++++++
qE
分析：带电粒子处于静止状态，
∑F＝0，qE=mg，因为所受重力竖 直向下，所以所受电场力必为竖直 向上。又因为场强方向竖直向下，
mg -------
所以带电体带负电。
练习
【变式训练】
如图所示，质量为m,电量为q的带电粒子，以初速度 v0进入电场后沿直线运动到上极板, （1）物体做的是什么运动？ （2）带电体的电性？
sin
a g
sin
粒子匀变速直线运动：动能定理或牛顿运动定律均可
关于带电粒子重力是否考虑的问题
1、基本粒子： 如电子、质子、α 粒子、离子等除有说明或明确的暗 示外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）。
2、带电颗粒： 如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确 的暗示以外，一般都考虑重力。
v
L v0t
(2)沿电场线方向：初速度为零的匀加速直线运动
①加速度: a F qU m md
②竖直速度vy: v y at
④速度偏向角tan :
tan
vy v0
qUL mdv02
③偏移量y： y 1 at 2 1 qUL2
2
2 mdv02
练习
【例3】 （带电粒子电场中的偏转）
v 2qU m
此式也适用于非匀强电场
练习
【例2】 （带电粒子电场中的直线运动）
F电
F合
一个带+q的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中， 微粒沿直线AB 运动，如图，AB与电场线夹角为θ，已 知带电微粒的质量为m，电量为 q ，A、B相距为L,
（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．
回首页
【变式训练】
如图，在点电荷正Q的电场中，不计重力的带电粒子 -q以初速度V0从M点恰与电场线QP方向相同进入电场，
（1）分析粒子的运动情况？
（2）若此粒子质量为m,运动到N点速度恰好为零， 求MN两点的电势差UMN
解： 由动能定理W合 Ek2 Ek1
-q V0
+ Q
-M
N
P
qU MN
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如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平
放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板
的M点，经电压U0加速后通过N点进入两板间距为d、电压为U
的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的
正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板
穿出，M、N分别为两块竖直板的中点，求：
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带电粒子在电场中的运动
知识结构
带电粒子在 电场中的运动
直线运动
带电粒子在电场中的平衡问题 带电粒子在电场中的加、减速
曲线运动
带电粒子的偏转问题 带电粒子的匀速圆周运动 带电粒子不规则复杂运动
收获
一、带电粒子在电场中的平衡问题
①静止
1、平衡状态：
②匀速直线运动状态
2、平衡条件：带电粒子在电场中所受合力为零，即∑F＝0
（1）电子通过N点时的速度大小；
（2）右侧平行金属板AB的长度；
A
Me N
B d,U
思路： (1) v 2qU0 m
(2) LAB vt
d 1 at2 1 qU t2 2 2 2 md
U0
【变式训练】
回首页
电子穿出右侧平行金属板时的动能?
四、带电粒子在电场中的匀速圆周运动
1、匀速圆周运动条件：某力提供物体做圆周运动的向心力
2、匀速圆周运动向心力公式：
Fn
m
v2 r
3、带电粒子做匀速圆周运动的情形：
+q Q
库仑力（电场力）提供向心力
Fn
k
Qq r2
m
v02 r
练习
【知识应用】 带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以 下两种运动：①在电场线上运动；②在等势面上做匀速圆
周运动，该电场可能是（ A ）
A．一个带正电的点电荷形成 B．一个带负电的点电荷形成 C．两个分立的带等量正电的点电荷形成 D．一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成
回首页
受
力
课
分 析
堂
小
结
判断运 动性质
（画出 轨迹）
选择 解题 方法
直线运动 匀速圆周运动 类平抛运动
主要从运动 和力的关系 分析或动能 定理
较复杂曲 线运动
常用能量观点
作业： 步步高
12345678
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第2组同学物理课堂学习表现突出，被评为：
分析：
-
-
qE v0
（1）由受力分析可知，匀速直线运动 -
（2）带正电
_
+
+
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mg
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二、带电粒子在电场中的直线运动（加、减速）
+d
_
+
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m
q
F电
+
_
+U
_
基本知识回顾：
不计重力的带正粒子初速度为零 进入匀强电场加速，粒子离开电 场的速度？
分析：
由动能定理W电
qU
1 2
mv02
0
若∑F≠0（只受电场 力）且与初速度方向 在同一直线上，带电 粒子将做加速或减速 直线运动
0
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U MN
mv02 2q
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能否用牛顿定律求解？
处理非匀变速直线运动：动能定理的应用
三、 带电粒子在电场中的偏转 (不计粒子的重力,垂直进入电场)
+Y + + + + +
运动规律回顾
q v0
dα
S
-Y′ - -L
Φ
--
U
y
-Φ vy
(1)垂直电场方向：匀速直线运动
v0
vx v0
（2）电场强度的大小和方向？
（3）若微粒恰能运动到B点，求微粒射入电场时速度V0？
B 分析： （1）匀减速直线运动
（2）E F电 mg 方向水平向左
q q tan
V0
+
（3）方法①动能定理：
F合
L
0
1 2
mv02
方法②运动学公式: 02 v02 2aL
mg
解出
v0
2gL
【例1】 带电粒子在电场中处于静止状态，该粒
子带正电还是负电?
+++++++
qE
分析：带电粒子处于静止状态，
∑F＝0，qE=mg，因为所受重力竖 直向下，所以所受电场力必为竖直 向上。又因为场强方向竖直向下，
mg -------
所以带电体带负电。
练习
【变式训练】
如图所示，质量为m,电量为q的带电粒子，以初速度 v0进入电场后沿直线运动到上极板, （1）物体做的是什么运动？ （2）带电体的电性？
sin
a g
sin
粒子匀变速直线运动：动能定理或牛顿运动定律均可
关于带电粒子重力是否考虑的问题
1、基本粒子： 如电子、质子、α 粒子、离子等除有说明或明确的暗 示外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）。
2、带电颗粒： 如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确 的暗示以外，一般都考虑重力。
v
L v0t
(2)沿电场线方向：初速度为零的匀加速直线运动
①加速度: a F qU m md
②竖直速度vy: v y at
④速度偏向角tan :
tan
vy v0
qUL mdv02
③偏移量y： y 1 at 2 1 qUL2
2
2 mdv02
练习
【例3】 （带电粒子电场中的偏转）
v 2qU m
此式也适用于非匀强电场
练习
【例2】 （带电粒子电场中的直线运动）
F电
F合
一个带+q的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中， 微粒沿直线AB 运动，如图，AB与电场线夹角为θ，已 知带电微粒的质量为m，电量为 q ，A、B相距为L,
（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．
回首页
【变式训练】
如图，在点电荷正Q的电场中，不计重力的带电粒子 -q以初速度V0从M点恰与电场线QP方向相同进入电场，
（1）分析粒子的运动情况？
（2）若此粒子质量为m,运动到N点速度恰好为零， 求MN两点的电势差UMN
解： 由动能定理W合 Ek2 Ek1
-q V0
+ Q
-M
N
P
qU MN
第7组同学物理课堂学习表现突出，被评为：
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