人教版高中物理必修第三册精品课件 第十章 静电场中的能量 5.带电粒子在电场中的运动
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(2021湖南娄底一中高二期中)如图所示,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(
ℎ
A.
h
C.
ℎ
ℎ
D.
答案D
)
解析 电子从 O 点运动到 A 点,因受静电力作用,速度逐渐减小。电子仅受静
偏转角度、离开电场时的速度等物理量进行分析与计算。(科学思维)
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,激发求知欲。
(科学态度与责任)
4.通过解决带电粒子在电场中加速和偏转的问题,加深对从牛顿运动定律
和功能关系两个角度分析物体运动的认识,以及将匀变速直线运动分解为
两个方向上的简单运动来处理的思路的认识。(科学思维)
(1)当带电粒子的速度方向和静电力方向垂直时,带电粒子才做曲线运动。
( × )
当带电粒子只受静电力作用,且带电粒子的速度方向和静电力方向不在同
一直线上时,带电粒子才做曲线运动。
(2)带电粒子的偏转问题可用运动的合成和分解的方法解决。( √ )
(3)带电粒子在匀强电场中偏转时,可用平抛运动的知识分析。( √ )
平抛运动
,类似
的轨迹。对这种带电粒子运动的分析思路,跟分析平抛运动
是一样的,不同的仅仅是平抛运动物体所受的是重力,而上述带电粒子所受
的是 静电力
。
3.示波管的原理
(1)构造
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。
、
(2)原理
如果在偏转电极XX'之间和偏转电极YY'之间都没有加电压,电子束从电子
有关的解释正确的是(
)
A.两极板间的距离越大,加速的时间就越长,则电子获
得的速率越大
B.两极板间的距离越小,加速的时间就越短,则电子获得的速率越小
C.两极板间的距离越小,加速度就越大,则电子获得的速率越大
D.与两板间的距离无关,仅与加速电压U有关
答案 D
解析 由eU=
1 2
mv 可知,电子到达Q板时的速率与两板间距离无关,仅与加速
2
θ=
,U2为偏转
21
电压,U1为加速电压,l为偏转电场在粒子入射方向的长度,d为偏转电场在垂
直粒子入射方向的宽度,D正确。
重难探究•能力素养全提升
探究一
带电粒子的加速
【情境探究】
在真空中有一对平行金属板,由于接上电池组而带电,两板间电势差为U,若
一个质量为m、带正电荷q的粒子,以初速度v0从正极板附近向负极板运动。
2
不变,B、C板间的电场强度为: E2=
=
=
4π
r
②,由②知B、C板间的电
场强度不随距离的变化而变化,当C板向右平移到P'时,B、C板间的电场强
度不变,由①知,电子仍然运动到P点返回,A正确。
规律方法
分析带电粒子在电场中加速运动的两种思路
(1)牛顿第二定律和运动学公式
q =ma,得
在这种情况中,带电粒子的速度方向与电场强度的方向 相同 或 相反 。
2.粒子末速度的求解方法
牛顿第二定律
(1)分析带电粒子加速的问题,常常有两种思路:一种是利用____________
结合匀变速直线运动公式来分析;另一种是利用静电力做功结合
动能定理 来分析。
(2)当解决的问题属于匀强电场且涉及运动时间等描述运动过程的物理量
(4)示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束。( √ )
即学即用 练一练
1
4
(
H)和
α
粒子(
1.如图所示,质子 1
2 He) 以相同的初动能垂直射入偏转电场
(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为(
A.1∶1
B.1∶2
C.2∶1
D.1∶4
答案 B
解析 由
2
y=
和
2
20
1
1 2 1
qU=2mv -2 0 2 ,得
1 2 1
(2)由动能定理有-qU= mv - 0 2 ,得
2
2
v=
v=
2+0 2
。
0 2 -2
。
(3)结果仍然适用。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。
【知识归纳】
1.带电粒子的分类及受力特点
(3)速度 = =
0
2
v= +
2 ,tan
θ= =
= 0
(4)位移
=
1
2
2
=
。
2
0
2
2 0 2
3.几个常用推论
(1)tan α=2tan β。
(2)粒子从偏转电场中射出时,其速度反向延长线与初速度方向交于沿初速
Ek0= 0 2 得
2
2
y=
,y
4k0
与 q 成正比,B 正确。
)
2.带电粒子经加速电场由静止加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电
场,要使它离开偏转电场时偏转角增大,可采用的方法是(
)
A.增加带电粒子的电荷量 B.增加带电粒子的质量
C.增大加速电压
D.增大偏转电压
答案 D
解析 同一加速电场、同一偏转电场,偏转角的正切为 tan
基础落实•必备知识全过关
一、带电粒子在电场中的加速
想一想阴极射线管是一个抽成真空的玻璃管,如图所示,它的左边有一个能
发射电子的阴极,右边是阳极。把它们分别与高压电源的负极和正极连接,
可以从荧光屏上看到一条亮线,这就是电子在管内的运动径迹。观察这一
现象,思考以下问题:
观察阴极射线管中带电粒子的运动
2
电压U有关,因电压不变,所以电子到达Q板时的速度大小不变,D正确。
探究二 带电粒子的偏转
【情境探究】
如图所示,质量为m、电荷量为q的粒子以初速度
v0垂直于电场方向射入两极板间,两平行板间存在
方向竖直向下的匀强电场,已知板长为l,板间电压
为U,板间距为d,不计粒子的重力。
试结合上述情境讨论以下问题。
x'=tan
=
,即粒子
2
看上去好像是从板长 l 的中点处射出。
(6)位移与初速度方向的夹角 α 的正切值 tan
转角正切是位移偏向角正切值的两倍。
α=
=
,可以看出速度偏
2
20
【知识归纳】
带电粒子在匀强电场中的偏转
1.带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)条件分析:不计重力的带电粒子以垂直于电场线方向飞入匀强电场。
枪射出后沿
直线运动,打在荧光屏中心,在那里产生一个亮斑。
示波管的YY'偏转电极上加的是待测的 信号电压
。XX'偏转电极通常
接入仪器自身产生的锯齿形电压,叫作 扫描电压
。如果信号电压是周
期性的,并且扫描电压与信号电压的周期相同,那么,就可以在荧光屏上得
到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像了。
易错辨析 判一判
(1)怎样求带电粒子在电场中运动的时间t?
(2)粒子加速度大小是多少?方向如何?
(3)怎样求粒子射出电场时在静电力方向上的偏转距离?
(4)求粒子离开电场时垂直电场方向和沿电场方向的速度。
(5)求合速度与初速度方向的夹角θ的正切值。
(6)求粒子合位移与初速度方向的夹角α的正切值。
要点提示 (1)运动时间
a=
=
偏移量
'
(1)电子、质子、α粒子、离子等基本粒子,一般都不考虑重力。
(2)质量较大的微粒: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。
2.带电粒子在电场中做直线运动问题的分析方法
【应用体验】
例题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。
(2)运动特点:类平抛运动。
(3)处理方法:利用运动的合成与分解。
2.带电粒子在匀强电场中的类平抛偏转的基本规律
设粒子电荷量为q,质量为m,两平行金属板间的电压为U,板长为l,板间距离
为d(忽略重力影响),则有:
(1)加速度:a=
= = 。
(2)在电场中的运动时间:t= 。
0
= 0
(2)加速度
t= 。
0
a= ,方向与初速度方向垂直。
(3)偏转距离
1 2
2
y=2at =2 2。
0
(4)垂直电场方向速度 vx=v0,沿电场方向速度
vy=at= 。
0
(5)速度偏转角正切 tan θ=
0
=
。将合速度方向反向延长与初速度方向
2
0
延长线交于一点,这一点到射出点沿初速度方向的距离为
度方向分位移的中点。
(3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子,不论m、q是否相同,
只要
相同,即比荷相同,则偏转距离y和偏转角α相同。
(4)若以相同的初动能Ek0进入同一个偏转电场,只要q相同,不论m是否相同,
则偏转距离y和偏转角α相同。
(5)不同的带电粒子经同一加速电场加速后(即加速电压相同),进入同一偏
2
a= ;v -0 2 =2ad,v=
(2)动能定理
1
2 1
qU= mv - 0 2 ,v=
2
2
2
0 +
2
2
0 +
2
针对训练1
(2022北京育才学校期中)如图所示,P、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,则下列关于电子到达Q板时的速率与哪些因素
(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
(2)在保持所加最大电压不变的情况下,将电子流改为质子流,质子能否从
两极板间飞出?
解析 (1)加速过程,由动能定理得
1
eU= 0 2
2
①
进入偏转电场后,电子在平行于板面的方向上不受力的作用,所以做匀速直
线运动,l=v0t
②
在垂直于板面的方向只受静电力做匀加速直线运动,加速度
第十章
5.带电粒子在电场中的运动
内
容
索
引
01
基础落实•必备知识全过关
02
重难探究•能力素养全提升
03
学以致用•随Biblioteka 检测全达标目标要求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。(物理观念)
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、
转电场,则偏转距离y和偏转角α相同(
为偏转电压)。
2 2
y=
,tan
41
2
α=
,U
为加速电压,U
1
2
21
【应用体验】
例题2 一束电子流经U=500 V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直
进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两极板间距d=1.0 cm,板长l=5.0 cm。
静电力做正功时,动能增加;做负功时,动能减少。
(3)动能定理能分析匀强电场中的直线运动问题,也能分析非匀强电场中的
直线运动问题。( √ )
(4)带电粒子在电场中一定做加速直线运动。( × )
带电粒子在电场中只受静电力作用且速度为零或者是速度方向和静电力
方向相同时,带电粒子才做加速直线运动。
即学即用 练一练
现将C板向右平移到P'点,则由O点静止释放的电子(
A.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 设A、B间电场强度为E1,B、C间电场强度为E2,由O点释放的电子恰
好能运动到P点,根据动能定理,有eE1xOM-eE2xMP=0-0 ①,B、C板电荷量
1
电力,根据动能定理得 0 2 =eUOA。因
2
所以 D 正确。
ℎ
1
E= ,UOA=Eh= ,故 0 2
2
=
ℎ
。
二、带电粒子在电场中的偏转
1.运动状态分析:带电粒子的初速度方向跟电场方向 垂直
时,静电力方
向跟速度方向不在同一直线上,带电粒子的运动轨迹将发生 偏转 。
2.处理方法:在匀强电场中,带电粒子的运动轨迹是一条 抛物线
试结合上述情境讨论以下问题。
(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?
要点提示 (1)由动能定理有
时,适合运用前一种思路分析;当问题只涉及位移、速率等动能定理公式中
的物理量或非匀强电场情境时,适合运用后一种思路分析。
易错辨析 判一判
(1)基本带电粒子在电场中不受重力。( × )
基本粒子在电场中都受重力作用,只是重力远小于静电力,一般不计重力。
(2)带电粒子仅在静电力作用下运动时,动能一定增加。( × )
(1)为什么要在管内设置荧光屏?
(2)通过观察到的径迹,你认为电子在管内做的是什么运动?
提示 (1)设置荧光屏是为了观察到电子的运动径迹;
(2)我们看到电子的运动径迹是一条直线,这说明电子在管内做的是直线
运动。
1.运动状态分析:在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场来改变或控
制带电粒子的运动。利用电场使带电粒子加速,就是其中一种简单的情况。
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(
ℎ
A.
h
C.
ℎ
ℎ
D.
答案D
)
解析 电子从 O 点运动到 A 点,因受静电力作用,速度逐渐减小。电子仅受静
偏转角度、离开电场时的速度等物理量进行分析与计算。(科学思维)
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,激发求知欲。
(科学态度与责任)
4.通过解决带电粒子在电场中加速和偏转的问题,加深对从牛顿运动定律
和功能关系两个角度分析物体运动的认识,以及将匀变速直线运动分解为
两个方向上的简单运动来处理的思路的认识。(科学思维)
(1)当带电粒子的速度方向和静电力方向垂直时,带电粒子才做曲线运动。
( × )
当带电粒子只受静电力作用,且带电粒子的速度方向和静电力方向不在同
一直线上时,带电粒子才做曲线运动。
(2)带电粒子的偏转问题可用运动的合成和分解的方法解决。( √ )
(3)带电粒子在匀强电场中偏转时,可用平抛运动的知识分析。( √ )
平抛运动
,类似
的轨迹。对这种带电粒子运动的分析思路,跟分析平抛运动
是一样的,不同的仅仅是平抛运动物体所受的是重力,而上述带电粒子所受
的是 静电力
。
3.示波管的原理
(1)构造
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。
、
(2)原理
如果在偏转电极XX'之间和偏转电极YY'之间都没有加电压,电子束从电子
有关的解释正确的是(
)
A.两极板间的距离越大,加速的时间就越长,则电子获
得的速率越大
B.两极板间的距离越小,加速的时间就越短,则电子获得的速率越小
C.两极板间的距离越小,加速度就越大,则电子获得的速率越大
D.与两板间的距离无关,仅与加速电压U有关
答案 D
解析 由eU=
1 2
mv 可知,电子到达Q板时的速率与两板间距离无关,仅与加速
2
θ=
,U2为偏转
21
电压,U1为加速电压,l为偏转电场在粒子入射方向的长度,d为偏转电场在垂
直粒子入射方向的宽度,D正确。
重难探究•能力素养全提升
探究一
带电粒子的加速
【情境探究】
在真空中有一对平行金属板,由于接上电池组而带电,两板间电势差为U,若
一个质量为m、带正电荷q的粒子,以初速度v0从正极板附近向负极板运动。
2
不变,B、C板间的电场强度为: E2=
=
=
4π
r
②,由②知B、C板间的电
场强度不随距离的变化而变化,当C板向右平移到P'时,B、C板间的电场强
度不变,由①知,电子仍然运动到P点返回,A正确。
规律方法
分析带电粒子在电场中加速运动的两种思路
(1)牛顿第二定律和运动学公式
q =ma,得
在这种情况中,带电粒子的速度方向与电场强度的方向 相同 或 相反 。
2.粒子末速度的求解方法
牛顿第二定律
(1)分析带电粒子加速的问题,常常有两种思路:一种是利用____________
结合匀变速直线运动公式来分析;另一种是利用静电力做功结合
动能定理 来分析。
(2)当解决的问题属于匀强电场且涉及运动时间等描述运动过程的物理量
(4)示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束。( √ )
即学即用 练一练
1
4
(
H)和
α
粒子(
1.如图所示,质子 1
2 He) 以相同的初动能垂直射入偏转电场
(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为(
A.1∶1
B.1∶2
C.2∶1
D.1∶4
答案 B
解析 由
2
y=
和
2
20
1
1 2 1
qU=2mv -2 0 2 ,得
1 2 1
(2)由动能定理有-qU= mv - 0 2 ,得
2
2
v=
v=
2+0 2
。
0 2 -2
。
(3)结果仍然适用。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。
【知识归纳】
1.带电粒子的分类及受力特点
(3)速度 = =
0
2
v= +
2 ,tan
θ= =
= 0
(4)位移
=
1
2
2
=
。
2
0
2
2 0 2
3.几个常用推论
(1)tan α=2tan β。
(2)粒子从偏转电场中射出时,其速度反向延长线与初速度方向交于沿初速
Ek0= 0 2 得
2
2
y=
,y
4k0
与 q 成正比,B 正确。
)
2.带电粒子经加速电场由静止加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电
场,要使它离开偏转电场时偏转角增大,可采用的方法是(
)
A.增加带电粒子的电荷量 B.增加带电粒子的质量
C.增大加速电压
D.增大偏转电压
答案 D
解析 同一加速电场、同一偏转电场,偏转角的正切为 tan
基础落实•必备知识全过关
一、带电粒子在电场中的加速
想一想阴极射线管是一个抽成真空的玻璃管,如图所示,它的左边有一个能
发射电子的阴极,右边是阳极。把它们分别与高压电源的负极和正极连接,
可以从荧光屏上看到一条亮线,这就是电子在管内的运动径迹。观察这一
现象,思考以下问题:
观察阴极射线管中带电粒子的运动
2
电压U有关,因电压不变,所以电子到达Q板时的速度大小不变,D正确。
探究二 带电粒子的偏转
【情境探究】
如图所示,质量为m、电荷量为q的粒子以初速度
v0垂直于电场方向射入两极板间,两平行板间存在
方向竖直向下的匀强电场,已知板长为l,板间电压
为U,板间距为d,不计粒子的重力。
试结合上述情境讨论以下问题。
x'=tan
=
,即粒子
2
看上去好像是从板长 l 的中点处射出。
(6)位移与初速度方向的夹角 α 的正切值 tan
转角正切是位移偏向角正切值的两倍。
α=
=
,可以看出速度偏
2
20
【知识归纳】
带电粒子在匀强电场中的偏转
1.带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)条件分析:不计重力的带电粒子以垂直于电场线方向飞入匀强电场。
枪射出后沿
直线运动,打在荧光屏中心,在那里产生一个亮斑。
示波管的YY'偏转电极上加的是待测的 信号电压
。XX'偏转电极通常
接入仪器自身产生的锯齿形电压,叫作 扫描电压
。如果信号电压是周
期性的,并且扫描电压与信号电压的周期相同,那么,就可以在荧光屏上得
到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像了。
易错辨析 判一判
(1)怎样求带电粒子在电场中运动的时间t?
(2)粒子加速度大小是多少?方向如何?
(3)怎样求粒子射出电场时在静电力方向上的偏转距离?
(4)求粒子离开电场时垂直电场方向和沿电场方向的速度。
(5)求合速度与初速度方向的夹角θ的正切值。
(6)求粒子合位移与初速度方向的夹角α的正切值。
要点提示 (1)运动时间
a=
=
偏移量
'
(1)电子、质子、α粒子、离子等基本粒子,一般都不考虑重力。
(2)质量较大的微粒: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。
2.带电粒子在电场中做直线运动问题的分析方法
【应用体验】
例题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。
(2)运动特点:类平抛运动。
(3)处理方法:利用运动的合成与分解。
2.带电粒子在匀强电场中的类平抛偏转的基本规律
设粒子电荷量为q,质量为m,两平行金属板间的电压为U,板长为l,板间距离
为d(忽略重力影响),则有:
(1)加速度:a=
= = 。
(2)在电场中的运动时间:t= 。
0
= 0
(2)加速度
t= 。
0
a= ,方向与初速度方向垂直。
(3)偏转距离
1 2
2
y=2at =2 2。
0
(4)垂直电场方向速度 vx=v0,沿电场方向速度
vy=at= 。
0
(5)速度偏转角正切 tan θ=
0
=
。将合速度方向反向延长与初速度方向
2
0
延长线交于一点,这一点到射出点沿初速度方向的距离为
度方向分位移的中点。
(3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子,不论m、q是否相同,
只要
相同,即比荷相同,则偏转距离y和偏转角α相同。
(4)若以相同的初动能Ek0进入同一个偏转电场,只要q相同,不论m是否相同,
则偏转距离y和偏转角α相同。
(5)不同的带电粒子经同一加速电场加速后(即加速电压相同),进入同一偏
2
a= ;v -0 2 =2ad,v=
(2)动能定理
1
2 1
qU= mv - 0 2 ,v=
2
2
2
0 +
2
2
0 +
2
针对训练1
(2022北京育才学校期中)如图所示,P、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,则下列关于电子到达Q板时的速率与哪些因素
(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
(2)在保持所加最大电压不变的情况下,将电子流改为质子流,质子能否从
两极板间飞出?
解析 (1)加速过程,由动能定理得
1
eU= 0 2
2
①
进入偏转电场后,电子在平行于板面的方向上不受力的作用,所以做匀速直
线运动,l=v0t
②
在垂直于板面的方向只受静电力做匀加速直线运动,加速度
第十章
5.带电粒子在电场中的运动
内
容
索
引
01
基础落实•必备知识全过关
02
重难探究•能力素养全提升
03
学以致用•随Biblioteka 检测全达标目标要求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。(物理观念)
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、
转电场,则偏转距离y和偏转角α相同(
为偏转电压)。
2 2
y=
,tan
41
2
α=
,U
为加速电压,U
1
2
21
【应用体验】
例题2 一束电子流经U=500 V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直
进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两极板间距d=1.0 cm,板长l=5.0 cm。
静电力做正功时,动能增加;做负功时,动能减少。
(3)动能定理能分析匀强电场中的直线运动问题,也能分析非匀强电场中的
直线运动问题。( √ )
(4)带电粒子在电场中一定做加速直线运动。( × )
带电粒子在电场中只受静电力作用且速度为零或者是速度方向和静电力
方向相同时,带电粒子才做加速直线运动。
即学即用 练一练
现将C板向右平移到P'点,则由O点静止释放的电子(
A.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 设A、B间电场强度为E1,B、C间电场强度为E2,由O点释放的电子恰
好能运动到P点,根据动能定理,有eE1xOM-eE2xMP=0-0 ①,B、C板电荷量
1
电力,根据动能定理得 0 2 =eUOA。因
2
所以 D 正确。
ℎ
1
E= ,UOA=Eh= ,故 0 2
2
=
ℎ
。
二、带电粒子在电场中的偏转
1.运动状态分析:带电粒子的初速度方向跟电场方向 垂直
时,静电力方
向跟速度方向不在同一直线上,带电粒子的运动轨迹将发生 偏转 。
2.处理方法:在匀强电场中,带电粒子的运动轨迹是一条 抛物线
试结合上述情境讨论以下问题。
(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?
要点提示 (1)由动能定理有
时,适合运用前一种思路分析;当问题只涉及位移、速率等动能定理公式中
的物理量或非匀强电场情境时,适合运用后一种思路分析。
易错辨析 判一判
(1)基本带电粒子在电场中不受重力。( × )
基本粒子在电场中都受重力作用,只是重力远小于静电力,一般不计重力。
(2)带电粒子仅在静电力作用下运动时,动能一定增加。( × )
(1)为什么要在管内设置荧光屏?
(2)通过观察到的径迹,你认为电子在管内做的是什么运动?
提示 (1)设置荧光屏是为了观察到电子的运动径迹;
(2)我们看到电子的运动径迹是一条直线,这说明电子在管内做的是直线
运动。
1.运动状态分析:在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场来改变或控
制带电粒子的运动。利用电场使带电粒子加速,就是其中一种简单的情况。