2.2探究电场的力的性质
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拓展4、若在偏转极板右侧b距离处放 置一光屏，求氦离子打到屏上P点时的 侧移？
拓展5、若使二价氦离子、一价氦离子、 一价氢离子同一位置同时静止释放，通 过加速电场和偏转电场再到达右侧的屏 上（不计粒子间相互作用），三粒子的 轨迹是否相同？三粒子到达屏上时动能 是否相同？三粒子是否同时到达屏上？
拓展6、若要使二价氦离子打到屏上 与P点对称的P’点，则极板A B加什么 在电压?
B．使 M、N 间电压加倍
C．使 M、N 间电压提高到原来的 4 倍
D．使初速度和 M、N 间电压都减为原来的12
2、a、b、c 三个 α 粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中 b 恰好飞出电场， 由此可以肯定（ ） A．在 b 飞离电场的同时，a 刚好打在负极板上 B．进入电场时，c 的速度最大，a 的速度最小 C．b 和 c 同时飞离电场 D．动能的增量相比，a 的最小，b 和 c 的一样大
拓展3、两次从M极板到N极板时 间相同吗？若不同，哪次时间长？
拓展4、若在两极板间加上如右图
所示变化电压，U为正值时M板电
势比N板高，二价氦离子开始时被
固定在两板正中间O处，若在t=0
时刻释放该粒子，请描述其运动情
况？
v0
v v1
v0
t 0
T
T
2
请画出 T/4 T/2 3T/4 时刻释放粒子 时，其运动过程图？（一个周期时间内）
运动，时而向M板
运动，最终到达M
板？
v v1
v0
3T 2T
2
例2、如图所示,真空中水平放置的两个相同极板
A和B长为L，相距d,在两板间加上可调偏转电压
Uy，质量为m、带电量为+q的二价氦离子（不计 重力）从两板左侧中点以初速度V0沿水平方向射
入电场且能射出。求氦离子离开极板时的侧移 y
和速度偏转角的正切值tanθ
【自主学习】 一、 带电粒子在电场中运动是否考虑重力可分三种情况
1、微观带电粒子不特殊交待时一般可以不计重力；如：电子、质子、α粒子等。 2、宏观带电体不特殊交待时一般不能忽略重力；如：带电小球、带电液滴、带电尘埃等。 3、有些带电粒子的重力是否考虑，要根据题设条件进行判断（结合受力及运动状态来判断）。 二、 带电粒子在电场中的加速 1、从牛顿运动定律和运动学公式角度分析 匀强电场中： a＝Fm合，E ＝Ud ，v2－v20＝2ax 2、从能量角度分析 匀强电场中：W＝Eqd＝qU＝12mv2－12mv20
例1、真空中有一对平行金属板MN，两极 板间距为6cm，两板电势差为90V。二价 氦离子由静止开始加速，从一个极板到达 另一个极板时，动能是多大？这个问题有 几种解法？哪种比较简单？
拓展1、当粒子到达极板中间 O点时动能多大？
拓展2、若把右极板N向右平移 3cm，则粒子仍由原位置静止释 放，到达右极板时动能多大？
拓展7、在极板AB上加如图所示周期性
电压，则离子打到屏上的亮点如何移动？
（电压变化周期远大于离子穿过极板的
时间）
A、B间加上如图乙所示的大小不变、 方向周期性变化的交变电压，其周期为T，现有 电子以平行于金属板的速度v0从两板中央射入 (如图甲所示)．已知电子的质量为m，电荷量为e， 不计电子的重力，求： (1)若电子从t＝0时刻射入，恰能平行于金属板 飞出，则金属板至少为多长？ (2)若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子 应从哪一时刻射入？两板间距至少为多大？
ULd
拓展1、若一价氢离子和二
价氦离子以相同的速度从两 v0 板左侧中点水平射入，侧移 m，q
θy
比值多少？若以相同的动能 入射呢？
θ
vt
拓展2、证明速度方向的反向延长线交 于两板间的中心O点？
拓展3、若二价氦离子由静止开始通 过加速电压为Ux的电场加速后获得速 度V0进入题中的偏转电场，请修正侧 移 y和速度偏转角的的表达式。
非匀强电场中：W＝qU＝Ek2－Ek1 三、 带电粒子在电场中的偏转(不考虑重力）
1、 运动状态分析:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成 90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动(轨迹为抛物线)。
2、 分析处理方法:用类似平抛运动的分析方法分解运动。 沿初速度方向:做速度为v0的匀速直线运动； 沿电场力方向:做初速度为零的匀加速直线运动。
【课堂小练】
1、如图所示，M、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板．质量为 m、电荷量为－q 的带电粒子(不计重
力)，以初速度 v0 由小孔进入电场，当 M、N 间电压为 U 时，粒子刚好能到达 N 板，如果要使这个带电粒
子能到达 M、N 两板间距的12处返回，则下述措施能满足要求的是(
)
A．使初速度减为原来的12
v0 t 3T
2
v0 t 0
v0
v v1
T 2
v0
v0 T
v0 v 0 v v2 v 0
t T 5T 4 4
v v3
3T 4
v0 v0
v0 v v4 t T
v0
v0 tT
2 v v6 v 0
5T 4
v v5 t 3T 7T 44
v0
t T
哪些时间段内释放
的粒子时而向N板
拓展5、若使二价氦离子、一价氦离子、 一价氢离子同一位置同时静止释放，通 过加速电场和偏转电场再到达右侧的屏 上（不计粒子间相互作用），三粒子的 轨迹是否相同？三粒子到达屏上时动能 是否相同？三粒子是否同时到达屏上？
拓展6、若要使二价氦离子打到屏上 与P点对称的P’点，则极板A B加什么 在电压?
B．使 M、N 间电压加倍
C．使 M、N 间电压提高到原来的 4 倍
D．使初速度和 M、N 间电压都减为原来的12
2、a、b、c 三个 α 粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中 b 恰好飞出电场， 由此可以肯定（ ） A．在 b 飞离电场的同时，a 刚好打在负极板上 B．进入电场时，c 的速度最大，a 的速度最小 C．b 和 c 同时飞离电场 D．动能的增量相比，a 的最小，b 和 c 的一样大
拓展3、两次从M极板到N极板时 间相同吗？若不同，哪次时间长？
拓展4、若在两极板间加上如右图
所示变化电压，U为正值时M板电
势比N板高，二价氦离子开始时被
固定在两板正中间O处，若在t=0
时刻释放该粒子，请描述其运动情
况？
v0
v v1
v0
t 0
T
T
2
请画出 T/4 T/2 3T/4 时刻释放粒子 时，其运动过程图？（一个周期时间内）
运动，时而向M板
运动，最终到达M
板？
v v1
v0
3T 2T
2
例2、如图所示,真空中水平放置的两个相同极板
A和B长为L，相距d,在两板间加上可调偏转电压
Uy，质量为m、带电量为+q的二价氦离子（不计 重力）从两板左侧中点以初速度V0沿水平方向射
入电场且能射出。求氦离子离开极板时的侧移 y
和速度偏转角的正切值tanθ
【自主学习】 一、 带电粒子在电场中运动是否考虑重力可分三种情况
1、微观带电粒子不特殊交待时一般可以不计重力；如：电子、质子、α粒子等。 2、宏观带电体不特殊交待时一般不能忽略重力；如：带电小球、带电液滴、带电尘埃等。 3、有些带电粒子的重力是否考虑，要根据题设条件进行判断（结合受力及运动状态来判断）。 二、 带电粒子在电场中的加速 1、从牛顿运动定律和运动学公式角度分析 匀强电场中： a＝Fm合，E ＝Ud ，v2－v20＝2ax 2、从能量角度分析 匀强电场中：W＝Eqd＝qU＝12mv2－12mv20
例1、真空中有一对平行金属板MN，两极 板间距为6cm，两板电势差为90V。二价 氦离子由静止开始加速，从一个极板到达 另一个极板时，动能是多大？这个问题有 几种解法？哪种比较简单？
拓展1、当粒子到达极板中间 O点时动能多大？
拓展2、若把右极板N向右平移 3cm，则粒子仍由原位置静止释 放，到达右极板时动能多大？
拓展7、在极板AB上加如图所示周期性
电压，则离子打到屏上的亮点如何移动？
（电压变化周期远大于离子穿过极板的
时间）
A、B间加上如图乙所示的大小不变、 方向周期性变化的交变电压，其周期为T，现有 电子以平行于金属板的速度v0从两板中央射入 (如图甲所示)．已知电子的质量为m，电荷量为e， 不计电子的重力，求： (1)若电子从t＝0时刻射入，恰能平行于金属板 飞出，则金属板至少为多长？ (2)若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子 应从哪一时刻射入？两板间距至少为多大？
ULd
拓展1、若一价氢离子和二
价氦离子以相同的速度从两 v0 板左侧中点水平射入，侧移 m，q
θy
比值多少？若以相同的动能 入射呢？
θ
vt
拓展2、证明速度方向的反向延长线交 于两板间的中心O点？
拓展3、若二价氦离子由静止开始通 过加速电压为Ux的电场加速后获得速 度V0进入题中的偏转电场，请修正侧 移 y和速度偏转角的的表达式。
非匀强电场中：W＝qU＝Ek2－Ek1 三、 带电粒子在电场中的偏转(不考虑重力）
1、 运动状态分析:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成 90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动(轨迹为抛物线)。
2、 分析处理方法:用类似平抛运动的分析方法分解运动。 沿初速度方向:做速度为v0的匀速直线运动； 沿电场力方向:做初速度为零的匀加速直线运动。
【课堂小练】
1、如图所示，M、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板．质量为 m、电荷量为－q 的带电粒子(不计重
力)，以初速度 v0 由小孔进入电场，当 M、N 间电压为 U 时，粒子刚好能到达 N 板，如果要使这个带电粒
子能到达 M、N 两板间距的12处返回，则下述措施能满足要求的是(
)
A．使初速度减为原来的12
v0 t 3T
2
v0 t 0
v0
v v1
T 2
v0
v0 T
v0 v 0 v v2 v 0
t T 5T 4 4
v v3
3T 4
v0 v0
v0 v v4 t T
v0
v0 tT
2 v v6 v 0
5T 4
v v5 t 3T 7T 44
v0
t T
哪些时间段内释放
的粒子时而向N板