高考物理核心要点突破系列课件：第13章第十节《带电粒子在匀强电场中的运动》人教版选修

压 U0 加速后进入偏转电场的，则由动能定理有
qU0＝12mv20
②
由①②式得：tanθ＝2UU10ld
③
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由③式可知，粒子的偏角与粒子q、m无关， 仅决定于加速电场和偏转电场．即不同的带 电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一 偏转电场后，它们在电场中的偏转角度总是 相同的，它们的运动轨迹一定重合．
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2．粒子从偏转电场中射出时偏转距离
y
＝
1 2
at2
＝
12·qdUm1·vl02，作粒子速度的反向延长线，设交于 O 点， qU1l2
O 点与电场边缘的距离为 x，则 x＝taynθ＝2qdUm1vl 20＝2l ④ mv20d
由④式可知，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．
子的运动，体会两种方完整法版课的件p各pt 自的优点．
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第 九 节
带电 粒子 在匀 强电 场中 的运
动
基础知识梳理 核心要点突破 课堂互动讲练 随堂达标自测 课时活页训练
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基础知识梳理
一、带电粒子的加速
一平行板电容器，两板间加以电压 U，两板间有一
个电荷量为＋q 的带电粒子，在电场力的作用下，由
不必要的麻烦，要指出的是，忽略粒子的重力并不
是忽略粒子的质量． 完整版课件ppt
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反之，若带电粒子所受的重力跟电场力可以比 拟，譬如，在密立根油滴实验中，带电油滴在 电场中平衡，显然这时就必须考虑重力了．若 再忽略重力，油滴平衡的依据就不存在了． 总之，是否考虑带电粒子的重力要根据具体情 况而定．
静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板的过
程中，电场力所做的功为 W＝_q_U__.设带电粒子到达
负极板时的动能 Ek＝12mv2，由动能定理可知，qU＝
2qU 12mv2，由此可求出 v＝_____m_____.
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二、带电粒子的偏转 如图13－9－1所示，质量为m，电 荷量为－q的带电粒子以速度v0沿 带电平行板电容器的中线进入电 场，设板长l，板间相距d，两极板 间电压为U，不计粒子的重力，忽 略电容器的边缘效应，认为带电 粒子从进入到离开电容器一直在 匀强电场中运动． 完整版课件ppt
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即时训练
(2011年南京模拟)一束一价正离子流垂直于电场
方向进入匀强电场，若它们飞出电场的偏转角
相同，如图13－9－6所示，则可以判断它们进
入电场时( )
A．一定具有相同的质量
B．一定具有相同的速度
C．一定具有相同的动能
图13－9－6
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x′＝0 y′＝mqUdvyl20L＋2l
x′＝qmUvxl20′d L′＋l′2 y′＝0
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核心要点突破
一、带电粒子的重力是否考虑？ 在带电粒子的加速或偏转问题的讨论中， 经常会遇到是否考虑重力的困惑．
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若所讨论的问题中，带电粒子受到的重力远远小于
第九节 带电粒子在匀强电场中的运动 第十节 静电的利用和防止(略)
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目标概览
学习目标：1.理解带电粒子在电场中的运动规律，并
能分析解决加速和偏转的问题．
2．知道示波管的基本原理．
重点难点：1.重点：带电粒子在匀强电场中的运动规
律．
2．难点：综合应用力学和电学知识处理偏转问题．
学法指导：尝试用运动和能量两种方法解决带电粒
图13－9－1
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1．偏转的距离y
沿电场线Eq方向做_匀__加__速__直线运动，加速度a＝ F/m＝__m___＝qU/md.射出电场时沿电场线方向
偏转的距离y＝at2/2，其中t为飞行时间．
匀速
l＝v0t
垂直于电场线方向做______运动，由___q_U__l2_可
2mdv20
求得t＝l/v0，将a和t代入y＝at2/2得y＝ ________.
【思考·提示】
(1)①若在匀强电场中加速，可根据运动学观点或
能量观点来处理．
②若在非匀强电场中加速，则只能根据能量观点.
(2)都利用运动分解处完整理版课．件ppt
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三、示波管的工作原理
1．示波管的结构 示波管的核心部件是__示__波__管__，示波管 由_电__子__枪__、_偏__转__电__极__和_荧__光__屏__组成，
质量为 m、带电荷量为 q，以速
度 v0 垂直于电场线射入匀强偏
转电场，偏转电压为 U1，若粒子
飞出电场时偏角为 θ，则 tanθ＝
vvxy，式中 vy＝at＝qdUm1·vl0，vx＝
图13－9－5
v0，代入得 tanθ＝mqUv201dl . ①
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1．若不同的带电粒子是从静止经过同一加速pt
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2．示波管的工作原理 (1)图 13－9－2 为电子枪的原理图．
电池 E 用来给金属丝加热释放_电__子___，电子
被加速电场 U 加速： eU＝12mv2－0.
图13－9－2
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(2)示波管的原理图 图13－9－3
图13－9－4
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电场力，即mg≪qE，则可忽略重力的影响．譬如，
一电子在电场强度为4.0×103 V/m的电场中，它所
受的电场力F＝eE＝6.4×10－16 N，它所受的重力
G＝mg＝9.0×10－30 N，F/G≈7.1×1013.可见，重力
在此问题中的影响微不足道，完全应该略去不
计．此时若考虑了重力，反而会给问题的解决带来
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一般说来：
(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，一般都不
考虑重力(但并不忽略质量)．
(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．
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二、两个重要的结论
在图 13－9－5 中，设带电粒子
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思考 (1)在处理带电粒子在电场中的运动时，什么情 况下，用运动学观点和能量观点都能处理？什 么情况下，不能用运动学观点求解？ (2)在处理带电粒子在匀强电场中偏转问题时， 与处理物体的平抛运动有哪些相似之处？
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2．偏转的角度 φ 离开电场时沿电场线方向的分速度 v⊥＝at＝mqlvU0d， tanφ＝vv⊥0 ＝mqUdvl20.