人教版高中物理选修-第一章静电场带电粒子在电场中运动公开课-ppt精品课件

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）【PPT优秀课件】 -精美 版
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）【PPT优秀课件】 -精美 版 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）【PPT优秀课件】 -精美 版
• 2．运动轨迹和过程分析．
• 带电粒子运动形式决定于：粒子的受力情况和初速度情 况．
• 3．解题的依据．
• （1）力的观点：牛顿运动定律和运动学公式．
• （2）能量的观点：电场力做功与路径无关；动能定理： 能的转化与守恒规律．
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B.b和c同时飞离电场 L v0t
y
1at2 2
1 2
qU2l mv02d
C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
D.动能的增加值c最小,a和b一样大
WEk
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c
a
b
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让质子、12H、13H 的混合物沿着与电场垂 直的方向进入匀强电场偏转，要使它们的
偏转角相同，则这些粒子必须具有相同的
(B )
A.初速度
B.初动能
C.初动量
D.质量
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tin vy
v0
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例题1：炽热的金属丝可以发射电子。在金属 丝和金属板间加以电压U=2500V，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？ me0.9 11 030kg设电子 刚从金属丝射出时的速度为零。
qUL mdv02
qUL 1 d mv02
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三个α粒子在同一地点沿同一方向垂
直飞入同一偏转电场,出现了如图所示的轨
迹,由此可以判断(ACD )
y 1 at2
2
A.在b飞离电场的同时,a刚好打在其极板上
某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示 或运动状态来判定。
【知识介绍】
带电粒子在电场中最简单的运动模 型：
1、直线加速：电场力产生加速度， 且加速度的方向与速度方向在同一 直线上。
2、曲线偏转：电场力产生加速度， 但加速度的方向与速度方向不在同 一直线上。
一、带电粒子的加速
如图所示，在真空中有一对平行金属板， 两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带 电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从 正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多 大？(不考虑粒子的重力）
结论： 带电粒子初速度垂直于电场方向飞入
匀强电场的问题就是一个类平抛的问题
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 初速为零的匀加速运动
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1.9 带电粒子 在电场中的运动
【课前准备】
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，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考 虑重力。(忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量)
带电微粒：如带电小球、液滴、油滴、尘埃 等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑 重力。
+
x方向：匀速直线运动
q
d
v0
vx v0 L v0t
U
y
Y方向：初速度为零的
-Y′
-
-L
-
-
-vy
Φ
v0 匀加速直线运动
v
a F qU m md
vy
at
qU L mdv0
离开电场时偏转量：
y
1a 2
t2
1 2
qUL2 mv02d
离开电场时的偏转角： tan vy qUL
v0 mdv02
思考题：如果把末速度反向延长与图中的虚线相交， 交点的位置有什么特点？
U
解法二 运用能量知识求解
+
qF
_
m
d
带电粒子的加速
W总qU12mv2
v 2qU m
思考: 如两极板间不是匀强电场该用何种方
法求解？为什么？
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！
若粒子的初速度为零,则: 1 mv2 qU
2
若粒子的初速度不为零,则: 12mv212mv2 0 qU
y
1a 2
t2
1 2
qUL2 mv02d
U
y
d
1 2
qUL2 mv02d
1 d
v0
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小结
• 1．受力分析． • （1）对于电子、质子、离子、α粒子等，一般不考虑重
力；
• （2）对于带电的颗粒，带电小球、液滴、油滴、尘埃等， 除在题目中明确说明或暗示外，一般均应考虑重力。
•
•
• • • • • • • • •
感谢观看，欢迎指导！ 1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动 4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动 5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 7.先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8.内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使细胞具有一个相对稳定的内部环 境。在 物质的 运输与 交换及 信息传 递中起 决定性 作用。 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。 11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重 要，这 是生物 体 进行正常 生命活 动必要 的条件 。大量 出汗后 ，除补 充水分 外，还 应该补 充无机 盐，所 以应喝 盐汽水 。
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。在两板间加以电压U，一电荷量
为q质量为m的带电粒子从极板中央以水平速度
v0射入电场。试分析带电粒子在电场中的运动情 况。(不计粒子的重力)
Y+ + + + + + 1、受力分析：
粒子受到竖直向下的
q
d
v0
U 电场力F＝Eq=qU/d
2、运动规律分析:
B.
l 2 mv
2 0
qd 2
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A ++++++++
O
d
Vo
--------
B
C
y1at2 2
1 qU2l 2 mv02d
d 2
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解:电子进入偏转电场后,在竖直方 向做初速度为零的匀加速直线运动.
加速度 a F eU
m md
所以偏移距离
y1at2 2
1 eU2l 2 mv02d
所以偏移角度
tan vy
v0
eUl md0v2
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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
v2 2ad
a F qU m md
v 2qU m
一、带电粒子的加速
如图所示，在真空中有一对平行金属板， 两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带 电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从 正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多 大？(不考虑粒子的重力）
1、受力分析:
U
水平向右的电场力
+
qF
m
d
带电粒子的加速
F＝Eq=qU/d _ 2、运动分析:
初速度为零，加速度为 a=qU/md的向右匀加速直 线运动。
一、带电粒子的加速
如图所示，在真空中有一对平行金属板， 两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带 电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从 正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多 大？(不考虑粒子的重力）
-Y′ - -L - - -
粒子作类平抛运动。
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Y+
+
+
+
+
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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二、带电粒子的偏转 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）【PPT优秀课件】-精美版
解:电子电荷量为e,根据动能定理可得
1 mv2 qU 2 v 2eU
me
21.06.9 11 0 1 19 0 32 0 50 m0 /s
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310 7m/s
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如图所示,相距为d长度为l的平行板AB
加上电压后,可在A、B之间的空间中产生电
场,在A、B左端距AB等距离处的O点,有一
电量为+q质量为m的粒子以初速度V0沿水 平方向(与A、B板平行)射入.不计重力,要使
此粒子能从C处射出,则A、B间的电压应为
(A )
A.
d
2 mv
2 0
ql 2
C. lmv 0
qd
如图所示,两极板与电源相连接,电子从
负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且
恰好从正极板边缘飞出,现在使电子射入速
度变为原来的两倍,而电子仍从原来位置射
入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板间距离
就变为原来的( C )
A.2倍
B.4倍
C.
1 2
倍
D.
1 4
倍
Vo
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