【精品】高中物理第一章静电场1-9带电粒子在电场中的运动学案新人教版选修3_1

中小学教案、习题、试卷

9 带电粒子在电场中的运动

学习目标

1.学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度和位移等物理量的变化.

2.综合运用静电力做功、电势差、等势面等概念研究带电粒子在电场中运动时的能量转化.

3.了解示波管原理,并会分析简单现象.

自主探究

一、知识回顾

1.牛顿第二定律的公式是什么?

2.动能定理的表达式是什么?

3.解决平抛这类曲线运动的方法是 ,水平方向: ,竖直方向: ,速度偏转角度 .

4.静电力做功的计算方法:恒力(匀强电场): ,任意情况: . 二、知识准备

电场中的带电粒子在什么情况下不考虑重力? 1. 2.

合作探究

一、带电粒子的加速

【提出问题】你听说过电子枪吗?带电粒子做加速或减速直线运动的条件是什么?

【例题】如图所示,在真空中有一对平行金属板,两板间加以电压U,两板的间距为d.两板间有一质量为m,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

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运动,到达负极板时的速度有多大(不考虑粒子的重力)?试用功能关系和运动学关系求解.

【思维拓展】如果进入电场的速度为v0,其最后射出电场的速度为多大?

【思考讨论】上述问题中,如果在非匀强电场中该用何种方法求解?上面的方法是否仍然适用?为什么?

【尝试练习】炽热的金属丝可以发射电子(如图).在金属丝和金属板间加以电压U=2 500 V,发射出的电子在真空中加速后,从金属板的小孔穿出.电子穿出时的速度有多大?设电子刚离开金属丝时的速度为零.(m=0.9×10 kg,e=1.6×10 C)

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二、带电粒子在匀强电场中的偏转

【例题】如图所示,质量为m、带电量为q的正粒子以初速度v0垂直于电场线射入匀强电场中,穿出电场.匀强电场的两板间距为d,电势差为U,板长为l(粒子不计重力).

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