带电粒子在电场重力场中运动

带电粒子在电场和重力场的复合场中的运动

教学目标：

（一）知识与技能

1.带电粒子在复合场中的运动处理方法。

2. 将力学中的研究方法，灵活地迁移到复合场中，分析解决力、电综合问题。（二）过程与方法

培养学生综合运用力学和电学知识，分析解决带电粒子在复合场中的运动能力。（三）情感态度与价值观

培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的实际应用。

教学重点：

用力和运动的观点来分析带电体的运动模型。

教学难点：

带电粒子在复合场中的运动规律

教学过程：

引入：我们本节课所讲的复合场指的是重力场和电场并存。

带电粒子在复合场中运动，物理情景比较复杂，是每年高考命题的热点；这部分内容从本质上讲是一个力学问题，应根据力学问题的研究思路和运用力学的基本规律求解。带电粒子在复合场中运动的基本类型和解法归纳如下。

一：求解带电粒子在复合场中运动的基本思路

1：带电粒子在电场中的运动问题，实质是力学问题，其解题的一般步骤仍然为：

2：确定研究对象；

3：进行受力分析（注意重力是否能忽略）；

4：根据粒子的运动情况，运用牛顿运动定律结合运动学公式、动能定理或能量关系列方程式求解．

二：带电粒子在复合场中运动的受力特点

（1）重力的大小为，方向竖直向下．重力做功与路径无关，其数值除与带电粒子的质量有关外，还与始末位置的高度差有关。

（2）电场力的大小为，方向与电场强度E及带电粒子所带电荷的性质有关，电场力做

功与路径无关，其数值除与带电粒子的电荷量有关外，还与始末位置的电势差有关。

重力、电场力可能做功而引起带电粒子能量的转化。

三：带电粒子在复合场中运动的物理模型

类型一：带电粒子在复合场中的直线运动

1、当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直

线运动或静止．

例1：带电粒子静止在电场中。

（1）带电粒子带什么电？（2）若给初速度以下情况下带电粒子将做什么运动？

2：当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动

例题2如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两

极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过

电容器，则在此过程中，该粒子()

A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加

C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动

例题3：如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为V。的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。那么()

A．微粒带正、负电荷都有可能

B．微粒做匀减速直线运动

C．微粒做匀速直线运动

D．微粒做匀加速直线运动

类型二：带电粒子在复合场中的曲线运动

例题4：两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m=5×10－6kg的带电粒子，以V。=2 m/s 的水平速度从两板正中位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离为d=4 cm，板长L=10 cm。(g=10 m/s2)

(1)当A、B间的电压为U AB=1000V时，粒子恰好不偏转，沿图中虚线射出电场，求该粒子的电荷量和电性。

(2)令B板接地，欲使该粒子射出偏转电场，求A板所加电势的范围。

课堂小结：

布置作业：