陕西省蓝田县焦岱中学高中物理人教版选修3-1课件：19带电粒子在电场中运动(共11张PPT)
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(人教版)选修3-1物理：《带电粒子在电场中的运动》ppt课件
2qU (3)由动能定理可知，qU＝12mv2 可解出 v＝_____m___。 说明：带电粒子在非匀强电场中加速，上述结果仍适用。
第一章 9
物理 ·选修3-1
带电粒子的偏转 1.进入电场的方式 以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场。 2．受力特点 电场力大小__恒__定__，且方向与初速度v0的方向__垂__直___。 3．运动特点 做_匀___变__速__曲__线__运动，与力学中的_抛__体__运__动___类似。
1．基本关系 vx＝v0 x＝v0t初速度方向 vy＝at y＝12at2电场线方向
第一章 9
物理 ·选修3-1
2．导出关系 粒子离开电场时的侧移位移为：y＝2qml2vU20d 粒子离开电场时的偏转角 tanθ＝vv0y＝mqvlU02d 粒子离开电场时位移与初速度夹角的正切 tanα＝yl ＝2mqUvl02d
[特别提醒](1)对带电粒子进行受力分析，运动特点分析和 力做功情况分析是选择规律解题的关键。
(2)选择解题的方法是优先从功能关系的角度考虑，应用功 能关系列式简单、方便，不易出错。
第一章 9
物理 ·选修3-1
下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，
经过相同的电势差 U 后，哪个粒子获得的速度最大( )
第一章 9
物理 ·选修3-1
4．运动规律(如图所示)
第一章 9
物理 ·选修3-1
第一章 9
物理 ·选修3-1
示波管的原理 1.主要构造 示波器的核心部件是示波管，主要由_电__子__枪__、_偏__转__电__极__ 和___荧__光_____屏组成。如图所示。
第一章 9
物理 ·选修3-1
①电子枪：发射并加速__电__子____。 ②偏转电极：YY′使电子束__沿__Y_向___偏转(加信号电压)； XX′使电子沿___X__向__偏转(加扫描电压)。 ③荧光屏：电子束打在荧光屏上能使该处的荧光物质发 光。 2．基本原理 示波器的工作原理是利用电子在电场中的加速和偏转。
第一章 9
物理 ·选修3-1
带电粒子的偏转 1.进入电场的方式 以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场。 2．受力特点 电场力大小__恒__定__，且方向与初速度v0的方向__垂__直___。 3．运动特点 做_匀___变__速__曲__线__运动，与力学中的_抛__体__运__动___类似。
1．基本关系 vx＝v0 x＝v0t初速度方向 vy＝at y＝12at2电场线方向
第一章 9
物理 ·选修3-1
2．导出关系 粒子离开电场时的侧移位移为：y＝2qml2vU20d 粒子离开电场时的偏转角 tanθ＝vv0y＝mqvlU02d 粒子离开电场时位移与初速度夹角的正切 tanα＝yl ＝2mqUvl02d
[特别提醒](1)对带电粒子进行受力分析，运动特点分析和 力做功情况分析是选择规律解题的关键。
(2)选择解题的方法是优先从功能关系的角度考虑，应用功 能关系列式简单、方便，不易出错。
第一章 9
物理 ·选修3-1
下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，
经过相同的电势差 U 后，哪个粒子获得的速度最大( )
第一章 9
物理 ·选修3-1
4．运动规律(如图所示)
第一章 9
物理 ·选修3-1
第一章 9
物理 ·选修3-1
示波管的原理 1.主要构造 示波器的核心部件是示波管，主要由_电__子__枪__、_偏__转__电__极__ 和___荧__光_____屏组成。如图所示。
第一章 9
物理 ·选修3-1
①电子枪：发射并加速__电__子____。 ②偏转电极：YY′使电子束__沿__Y_向___偏转(加信号电压)； XX′使电子沿___X__向__偏转(加扫描电压)。 ③荧光屏：电子束打在荧光屏上能使该处的荧光物质发 光。 2．基本原理 示波器的工作原理是利用电子在电场中的加速和偏转。
人教版高中物理选修3-1课件1.9带电粒子在电场中的运动 (2)
(1)粒子射出电场时好像从板长
l
的12处沿直线射出,即
x=ta���n��� ������
=
������ 。
2
推导:带电粒子从偏转电场中射出时的偏移量 y=12at2=12 ·������������������������ ·
������ ������0
2
,作
粒子速度的反向延长线,设交于 O 点,O 点与电场边缘的距离为 x,则
�����������H
2×1
答案: 2∶1
探究一
探究二
������变式训练 1���下 ��� 列粒子从静止状态经过电压为 U 的电场加速后速
度最大的是( )
A.质子
1 1
H
C.α
粒子
4
2He
B.氘核
2
1H
D.钠离子 Na+
解析:由 qU=12mv2,得 v= 2������������������,然后比较各粒子的������������可得选项 A 正确。
������������ = ������0 ������������ = ������������
ห้องสมุดไป่ตู้
������ = ������0������(初速度方向)
������
=
1 2
������������
2(电场线方向)
探究一
探究二
3.导出关系
(1)粒子离开电场时的侧移位移 y=2������������������������������������202。 (2)粒子离开电场时的偏转角 tan θ=���������������0��� = ���������������������������������0��� 2。 (3)粒子离开电场时位移与初速度夹角的正切 tan α=������������ = 2������������������������������������02。 4.几个推论
【最新】高中物理选修3-1课件(人教版)：1.9+带电粒子在电场中的运动(共76张PPT).ppt
( )。
A.
h
C
. D.
【答案】D
3.在匀强电场中,有ຫໍສະໝຸດ 个质量分别为 m 和 M、电荷量分别为 q 和 Q 的
粒子,从静止开始沿电场方向通过相同的距离,则两者的动能之比为
( )。
A.
B.
C.
D.
【答案】D
4.(多选)a、b、c 三个氦原子核 He 由同一点垂直电场 方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中 b 恰好飞出
1.带电粒子在电场中的加速
真空中有一对平行板,A 板接电源的正极,B 板接电源的负极,两
极板间形成匀强电场。在两板间若要加速一个电子,获得最大的速度,
该电子应从①B 极板释放。若极板间电势差为 U,电子质量为 m、电
荷量为 q,电子由静止加速后的最大速度为②
。
2.带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)进入电场的方式:以初速度 v0③垂直于电场线进入匀强电场。
解答:有可能。
3.装置不变的情况下,如何能减小带电粒子通过匀强电场后的
偏转角? 解答:增大带电粒子初速度。
4.示波管中偏转电极都不带电时,电子枪射出的电子打在屏的
什么位置? 解答:屏的中心位置。
1.关于公式 v=的适用条件,下列说法正确的有( )。 A.只适用于匀强电场中 v0=0 的带电粒子被加速 B.只适用于匀强电场中,粒子运动方向和电场强度方向平行的
(1)教材中对图 1.9-1(计算粒子到达另一个极板时的速度)情形
是从功能转化角度运用动能定理分析的,你能否利用牛顿第二定律 从动力学角度进行分析?
(2)如果带电粒子不是由静止开始,而是以初速度 v0 从正极板向
负极板运动,到达负极板时的速率是多少?如果沿着不同的路线,到 达负极板时的速率相等吗?
A.
h
C
. D.
【答案】D
3.在匀强电场中,有ຫໍສະໝຸດ 个质量分别为 m 和 M、电荷量分别为 q 和 Q 的
粒子,从静止开始沿电场方向通过相同的距离,则两者的动能之比为
( )。
A.
B.
C.
D.
【答案】D
4.(多选)a、b、c 三个氦原子核 He 由同一点垂直电场 方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中 b 恰好飞出
1.带电粒子在电场中的加速
真空中有一对平行板,A 板接电源的正极,B 板接电源的负极,两
极板间形成匀强电场。在两板间若要加速一个电子,获得最大的速度,
该电子应从①B 极板释放。若极板间电势差为 U,电子质量为 m、电
荷量为 q,电子由静止加速后的最大速度为②
。
2.带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)进入电场的方式:以初速度 v0③垂直于电场线进入匀强电场。
解答:有可能。
3.装置不变的情况下,如何能减小带电粒子通过匀强电场后的
偏转角? 解答:增大带电粒子初速度。
4.示波管中偏转电极都不带电时,电子枪射出的电子打在屏的
什么位置? 解答:屏的中心位置。
1.关于公式 v=的适用条件,下列说法正确的有( )。 A.只适用于匀强电场中 v0=0 的带电粒子被加速 B.只适用于匀强电场中,粒子运动方向和电场强度方向平行的
(1)教材中对图 1.9-1(计算粒子到达另一个极板时的速度)情形
是从功能转化角度运用动能定理分析的,你能否利用牛顿第二定律 从动力学角度进行分析?
(2)如果带电粒子不是由静止开始,而是以初速度 v0 从正极板向
负极板运动,到达负极板时的速率是多少?如果沿着不同的路线,到 达负极板时的速率相等吗?
人教版高中物理选修3-1 第一章静电场 1.9带电粒子在电场中运动 公开课(18张PPT)
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结论： 由于电场力做功与场强是否匀
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。
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1.9 带电粒子 在电场中的运动
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U
解法一 运用运动学知识求解
+
qF
m
d
带电粒子的加速
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_
v2 2ad
a F qU m md
v 2qU m
一、带电粒子的加速 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版高中物理选修3-1 第一章静电场 1.9带电粒子在电场中运动 公开课（18张PPT）
人教版选修【3-1】1.9-带电粒子在电场中的运动【精品课件】
物理（人教版 ·选修3-1）
第一章 静电场
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习
要 点 探 究 走 出 误 区
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的
并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转
研 习
※※ 析解决加速和偏转问题．
题
型
设
要
计
点
探
究
※
知道示波管的构造和基本原理
第一章 静电场
探 究 目 标 情 景 切 入 自 主 研 习
要 点 探 究 走 出 误 区
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的
并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转
研 习
※※ 析解决加速和偏转问题．
题
型
设
要
计
点
探
究
※
知道示波管的构造和基本原理
《带电粒子在电场中的运动》人教版高二物理选修3-1PPT课件
新知探究
三、简单的逻辑联结词逻来自联 结词符号“或”
“∨”
“且”
“∧”
“非” 两个“﹁命”题同 时成立
复合命题 及记号
两个命题中至少有一 个成立
与集合联系
p或q 记作p∨q
p且q 记作p∧q
非p 记作﹁p
1.对命题p的否定 2.命题的否定与否命题是不同的概念
新知探究
p或q”、“p且q”、“非p”的真假性的判断 （1）“非p” --- 真假相反 （2）“p且q” ----- 一假必假,全真为真 （3）“p或q” ----- 一真必真,全假为假
一、命题及其关系 1．命题的定义
我们把用语言、符号或式子表达的，可以判断 真假 的 陈述句 叫做命题。其中判断为真 的语句叫做 真命题 ，判断为假的语句叫做 假命题 。
新知探究
2.四种命题及相互关系
原命题 若p，则q
互逆
互 否
否命题 若¬ p，则¬ q
互逆
注：四种命题的真假性之间的关系 （1）互为逆否命题的命题，真假性相同 ； （2）互为逆命题或否命题的命题，真假性没有关系。
F
+
+q m
ｖ=?
__
试计算粒子到达负 极板时的速度？
U
一：带电粒子的加速运动
方法一：动力学观点： 主要利用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律
U
+
q
m
a F qU m md
①
_
v2 2ad
②
d
由①②得 v 2qU
③
带电粒子的加速
m
一：带电粒子的加速运动
方法二：能量观点 ——利用动能定理
qU 1 mv2 2
高中物理选修3-1课件：1.9带电粒子在电场中的运动(一)课件
带电粒子在电场中的运动
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。除有说明 或暗示外,一般都考虑重力。
带电粒子在电场中的运动
一、带电粒子在电场中加速
带电粒子在电场中的运动
一、带电粒子在电场中加速
二、带电粒子在电场中偏转 1、侧向偏移y=?
沿v0方向: l v0t
垂直v0方向:
y
1 at 2 2
v0
a F m
qE
v0
m
qUl 2 y
2mv02d
vy
与粒子比荷q/m成正比
qU md
与粒子初速度v0平方成反比
与电场的属性U、l、d有关
•
9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。2021/7/312021/7/31Saturday, July 31, 2021
带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中受到电场力作用，所以 产生加速度，速度的大小和方向都可能发生变化。 利用电场来改变或控制带电粒子的运动，是在电子 仪器设备中常用的方法和手段。
对带电粒子在电场中的运动，从受力的角度 来看，遵循牛顿运动定律；从做功的角度来看， 遵循能的转化和守恒定律。一般情况下，电场对 带电粒子的作用比较复杂，但离不开两种最基本的 作用：一是使带电粒子加速，二是使带电粒子偏转。
带电粒子在电场中的运动
一、带电粒子在电场中加速 二、带电粒子在电场中偏转
3、重要结论⑴ l
由相似三角形得
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》(共23张PPT)
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要点提示
带电粒子在匀强电场中的运动
(一)带电粒子的加速 (二)带电粒子的偏转 (三)示波管的原理
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。除有说明 或暗示外,一般都考虑重力。
三、示波管的原理
１、构造
电子枪
Y X
Y’ X’
-+
偏转电极
（1）电子枪：发射并加速电子
Y
X’
X
Y’
荧光屏
（2）偏转电极：YY′使电子束竖直偏转；XX′使电子束水平偏转
（3）荧光屏：电子束打到荧光屏上能使该处的荧光物质发光。
2、原理
（１）ＹＹ′的作用：被电子枪加速后在ＹＹ′的电场中做匀变速 曲线运动，出电场后做匀速直线运动打到荧光屏上，出现亮斑， 可推得在竖直方向偏移：
+++++++++
d
q、m +
v0
侧移
U
y
F
--
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+θ
v0
l
vy v
偏转角
二、带电粒子的偏转
如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板长
为L，板间距离为d。在两板间加以电压U，一电子
（质量为m）从极板中央以水平速度v0射入电场。求 电子射出电场时垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的
题时，一般都是利用动能定理进行处理。
人教版高二物理 选修3-1：1.9 带电粒子在电场中的运动——偏转运动(共24张PPT)
其中
分析和运动分析是解“力学题”的生命线。
1 2 Fs 0 mv 0 ② 2
例7．一个质量为m，带有电荷-q的小物体，可在水平轨道OX轴上 运动，O端固定在墙上，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方 向沿OX轴正向，如图所示.小物体以初速v0从X0点沿OX轨道运动， 运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜qE；设小物体与墙碰 撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过 的总路程s.
有时需要结合直线运动和曲线运动的条件进行分析。
例1．把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中， 电场方向水平向右，电场强度大小为E。有一质量为m、 带电量为+q的物体以初速度v0，从A端滑上斜面恰好能 沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数多大？
解：对物体受力分析，根据平衡条件得 B
qE cos N mgsin ① N qE sin mgcos ②
解：电子在加速电场中加速过程中
1 2 eU 1 mv 0 ① 2
d 1 eU 2 L ② 2 2 m d v0
2
·
U
v0
L 瞬时速 度是联 系两个 过程的 桥梁。
d
电子在偏转电场中做类平抛运动过程中
联立①②两式可得两个极板上所加电压的最大值
2d 2 0.01 U 2 2 U1 5000 V 400 V 2 L 0.05
高中物理选修3-1第一章静电场复习
带电粒子在场中的偏转运动 江夏区山坡中学：邓庆发
一 上节内容回顾
带电粒子在电场中的加速问题
1.用力和运动的观点讨论
qE qU 2 2 a ① v v0 2ad ② v v0 at ③ m md 2.用功和能的观点讨论 根据动能定理，在任意电场中可通过①式求解，在匀强电场
分析和运动分析是解“力学题”的生命线。
1 2 Fs 0 mv 0 ② 2
例7．一个质量为m，带有电荷-q的小物体，可在水平轨道OX轴上 运动，O端固定在墙上，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方 向沿OX轴正向，如图所示.小物体以初速v0从X0点沿OX轨道运动， 运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜qE；设小物体与墙碰 撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过 的总路程s.
有时需要结合直线运动和曲线运动的条件进行分析。
例1．把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中， 电场方向水平向右，电场强度大小为E。有一质量为m、 带电量为+q的物体以初速度v0，从A端滑上斜面恰好能 沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数多大？
解：对物体受力分析，根据平衡条件得 B
qE cos N mgsin ① N qE sin mgcos ②
解：电子在加速电场中加速过程中
1 2 eU 1 mv 0 ① 2
d 1 eU 2 L ② 2 2 m d v0
2
·
U
v0
L 瞬时速 度是联 系两个 过程的 桥梁。
d
电子在偏转电场中做类平抛运动过程中
联立①②两式可得两个极板上所加电压的最大值
2d 2 0.01 U 2 2 U1 5000 V 400 V 2 L 0.05
高中物理选修3-1第一章静电场复习
带电粒子在场中的偏转运动 江夏区山坡中学：邓庆发
一 上节内容回顾
带电粒子在电场中的加速问题
1.用力和运动的观点讨论
qE qU 2 2 a ① v v0 2ad ② v v0 at ③ m md 2.用功和能的观点讨论 根据动能定理，在任意电场中可通过①式求解，在匀强电场
人教版高中物理选修3-1课件带电粒子在电场中运动
高中物理课件
（金戈铁骑 整理制作）
带电粒子在电场中的运动
华士实验学校国际部
盛洪良
★带电粒子在电场中要通受常到要哪受些到力重的力作和用电？场力
★对质于子象 、质 电子、电 离子、等离带子电等粒带子电所受粒重子力在一电般场远小于
中电运场动力时 ，研， 重究我 力们 可运怎以动样忽前处略理。的它重”们力的势热受能身力 就”？ 可以不考虑。
2006年4月
偏 转 量
2
md 2qU 1
L43;++++
F
-q v0
a qU 2 t = L m
md
2qU 1
u1
------
l
偏转速量度和偏带转电角粒的子正q切、ta值nmα无：= 关vvy0，只U取d2L决于2加mqU速˙1电2场qmU和1偏转2Ld电UU场12
v0= 2qu1
m
vy u2L q
U
-
vt 2 v02 2aS
方法２：从做功和能量的角度分析粒子被加速
１)粒子只受到电场力做功
q
v0＝0
W
qU
1 2
mv
t
2
+
d
v0
U
vt
-
v0显≠ 然0 W，用qU功 能12 m关vt2系 12解mv题02 简便！！
还有问题：如果不是匀强电场，上面公式是否适用？
由于电场力做功与场强是否匀强无关， 与运动路径也无关，上面公式仍适用！
★研究带电粒子运动的主要工具：
电场力
F=qE
加速度
a=F/m
电场力的功 动能定理
W=qU
W
qU
（金戈铁骑 整理制作）
带电粒子在电场中的运动
华士实验学校国际部
盛洪良
★带电粒子在电场中要通受常到要哪受些到力重的力作和用电？场力
★对质于子象 、质 电子、电 离子、等离带子电等粒带子电所受粒重子力在一电般场远小于
中电运场动力时 ，研， 重究我 力们 可运怎以动样忽前处略理。的它重”们力的势热受能身力 就”？ 可以不考虑。
2006年4月
偏 转 量
2
md 2qU 1
L43;++++
F
-q v0
a qU 2 t = L m
md
2qU 1
u1
------
l
偏转速量度和偏带转电角粒的子正q切、ta值nmα无：= 关vvy0，只U取d2L决于2加mqU速˙1电2场qmU和1偏转2Ld电UU场12
v0= 2qu1
m
vy u2L q
U
-
vt 2 v02 2aS
方法２：从做功和能量的角度分析粒子被加速
１)粒子只受到电场力做功
q
v0＝0
W
qU
1 2
mv
t
2
+
d
v0
U
vt
-
v0显≠ 然0 W，用qU功 能12 m关vt2系 12解mv题02 简便！！
还有问题：如果不是匀强电场，上面公式是否适用？
由于电场力做功与场强是否匀强无关， 与运动路径也无关，上面公式仍适用！
★研究带电粒子运动的主要工具：
电场力
F=qE
加速度
a=F/m
电场力的功 动能定理
W=qU
W
qU
最新人教版高中物理选修3-1第三章《带电粒子在电场中的运动》课件
Fd F qE
U E d
W Ek
解法三： E
U d
由①②③得：
qE ma
v 2 2ad ③
1 2 Ek mv qU 2
二、带电体在电场中的直线运动
带电体在电场中受电场力和重力作用， 1.当带电体所受合外力为零时，将做匀速直线运动或静止， 2.当带电体所受合外力不为零，且合外力的方向与速度方向在一条直线 上时将做加速或减速直线运动.
例2
如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距
离为d，上极板正中有一小孔 .质量为m、电荷量为＋q的小球从小孔正上
方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰好为零 (空气阻
力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g).求： (1)小球到达小孔处的速度大小； (2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；
2qU v m
3.0 107 m / s
方法总结：1、对研究对象受力分析，运动分析，
2、选择功能关系或牛顿运动定律、运动学公式列式
求解Leabharlann 针对训练答案解法一：由动能定理得
解得： 解 法 二 ：W
qU Ek - 0
Ek qU 2.9 10 17 J
①
② ③ ① ② 由①②③得：
2 m [ v 针对训练2 答案 做匀减速直线运动 0 2 g ( H h)] 2q
解：(1)带电小球在电场外只受重力的作用做匀减速直线运动，在电
场中受重力和静电力作用做匀减速直线运动． (2)整个运动过程中重力和静电力做功，由动能定理，得
1 2 mg( H h) qU AB 0 mv0 2 2 m[v0 2 g ( H h)] U AB 2q
人教版高中物理选修31课件：19带电粒子在电场中运动+(共14张PPT)
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/212021/11/212021/11/212021/11/21
Y + + + + + + 1.受力分析：粒子受到竖直向
转电极和荧光屏组成。
3、原理
课堂小结：
一、利用电场使带电粒子加速
从动力学和运动学角度分析 从做功和能量的角度分析
二、利用电场使带电粒子偏转 类似平抛运动的分析方法
粒子在与电场垂直的方向上做 匀速直线运动
粒子在与电场平行的方向上做 初速度为零的匀加速运动
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021
由于电场力做功与场强是 否匀强无关，与运动路径也 无关，第二种方法仍适用！
所以
二、带电粒子的偏转
Y+ + + + + +
如图所示，在真空中 水平放置一对金属板
Y和Y’，板间距离为d。
q
d
v0
U 在两板间加以电压U， 一电荷量为q质量为
m的带电粒子从极板
-Y′ - - - - -
Y + + + + + + 1.受力分析：粒子受到竖直向
转电极和荧光屏组成。
3、原理
课堂小结：
一、利用电场使带电粒子加速
从动力学和运动学角度分析 从做功和能量的角度分析
二、利用电场使带电粒子偏转 类似平抛运动的分析方法
粒子在与电场垂直的方向上做 匀速直线运动
粒子在与电场平行的方向上做 初速度为零的匀加速运动
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021
由于电场力做功与场强是 否匀强无关，与运动路径也 无关，第二种方法仍适用！
所以
二、带电粒子的偏转
Y+ + + + + +
如图所示，在真空中 水平放置一对金属板
Y和Y’，板间距离为d。
q
d
v0
U 在两板间加以电压U， 一电荷量为q质量为
m的带电粒子从极板
-Y′ - - - - -
人教版高二物理选修3-1第一章静电场第9节带电粒子在电场中的运动专题匀变速曲线运动课件(共19张PPT)
分别由动能定理可得：mgh=0-mv2/2，qU=qEx1=0-mv2/2 解得：U=mgh/q，x1=h
2020/6/11
5
（2）由竖直方向运动可知，带电粒子由A运动到B运动的时 间与由B运动到C的时间相同。在水平方向上由位移公式可 得：
x1=at2/2， x2=a(2t)2/2=4x1=4h
2020/6/11
（2）A、B两点之间的距离L
2020/6/11
7
【解析】（1）把电场力qE分解为Fx和Fy，Fx=qEcos370=0.48mg Fy=qEsin370=0.36mg 把初速度v0分解为vx和vy, vx=v0cos370=12.8m/s，vy=v0sin370=9.6m/s
带电小球在竖直方向上，位移为零的时间由牛顿第二定律和 位移组合可得：mg-Fy=ma，y=vyt+at2/2 解方程组得：t=3s
D．小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等
2020/6/11
12
4.如图所示，一质量为m、电量大小为q的带电油滴，从水平向 右的匀强电场中的O点以速度v沿与场强方向成37°角射入电场 中，油滴运动到最高点时速度大小也是v，已知重力加速度为g， 下列说法正确的是（ ） A.最高点可能在O点的正上方 BCD
（1）场强E的大小及
A、B两点间的电势差
（2）油滴再次回到该水平面C点时，A、C两点的间距
2020/6/11
4
【解析】
（1）B点为最高点，则B点的速度方向水平。因此将带电粒子 由A运动到B分解为竖直方向与水平方向两个直线运动，由于两 个分运动具有等时性，设所用的时间为t，分别由动量定理可 得：mgt=0-(-mv)，qEt=mv-0故qE=mg，E=mg/q
2020/6/11
5
（2）由竖直方向运动可知，带电粒子由A运动到B运动的时 间与由B运动到C的时间相同。在水平方向上由位移公式可 得：
x1=at2/2， x2=a(2t)2/2=4x1=4h
2020/6/11
（2）A、B两点之间的距离L
2020/6/11
7
【解析】（1）把电场力qE分解为Fx和Fy，Fx=qEcos370=0.48mg Fy=qEsin370=0.36mg 把初速度v0分解为vx和vy, vx=v0cos370=12.8m/s，vy=v0sin370=9.6m/s
带电小球在竖直方向上，位移为零的时间由牛顿第二定律和 位移组合可得：mg-Fy=ma，y=vyt+at2/2 解方程组得：t=3s
D．小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等
2020/6/11
12
4.如图所示，一质量为m、电量大小为q的带电油滴，从水平向 右的匀强电场中的O点以速度v沿与场强方向成37°角射入电场 中，油滴运动到最高点时速度大小也是v，已知重力加速度为g， 下列说法正确的是（ ） A.最高点可能在O点的正上方 BCD
（1）场强E的大小及
A、B两点间的电势差
（2）油滴再次回到该水平面C点时，A、C两点的间距
2020/6/11
4
【解析】
（1）B点为最高点，则B点的速度方向水平。因此将带电粒子 由A运动到B分解为竖直方向与水平方向两个直线运动，由于两 个分运动具有等时性，设所用的时间为t，分别由动量定理可 得：mgt=0-(-mv)，qEt=mv-0故qE=mg，E=mg/q
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a F qE qU m m md
l t
v0
vy
at
qUl mv0 d
tan vy qUl
v0 mv02d
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
a F qE qU m m md
t l v0
vy
at
qUl mv0 d
x y l
v 2qU m
二、带电粒子的偏转 偏转角
类 平d 抛 运U 动
+ + + + + + v⊥ θ
F
v0
-q m
y
θ
x
------
l
v v0
偏移量
y 1 at2 2
qUl 2 2mv02d
a F qE qU m m md l
t v0
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
推论：不同带电粒子经同一加速场垂直射入到同一偏转 场，偏移量和速度偏转角相同。
例3、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止 开始运动，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。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述
四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是 ( )
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
例4、示波器的原理如图所示，一束电子从静止开始经加速电压U1加 速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，金属板长为l， 两板距离为d，竖直放置的荧光屏距金属板右端的距离为L．当在两金 属板间加直流电压U2时，电子发生偏转，打在荧光屏上的P点，求O、 P间的距离OP。(O点为电子未发生偏转时在荧光屏上的位置)
tan 2
推论:粒子从偏转电场中射出时,其速度反向延长线与初
速度方向交一点,此点平分沿初速度方向的位移。
例2、如图所示，让一价氢离子、一价氦离子 和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电 场加速，然后在同一偏转电场里偏转，它们是 否会分成三股？请说明理由。
三、带电粒子经同一加速场到同一偏转场
θ
l L 2
θ
1.9 带电粒子在电场中的运动
一、带电粒子的加速
U
qU 1 mv2 2
+
F
v
_
m +q
v 2qU
d
m
例1、下列带电粒子均从静止开始在电场力作用
下做加速运动，经过相同的电势差U后，粒子获
得的速度最大的是（ ）
A．质子
1 1
H
Hale Waihona Puke C．α粒子4 2He
B．氘核
2 1
H
D．一价钠离子 Na+
qU 1 mv2 2