北京专用2019版高考物理一轮复习第九章静电场第4讲带电粒子在电场中的运动课件.ppt
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1、第4讲带电粒子在电场中的运动,知识梳理?一、带电粒子在电场中做直线运动1.运动状态分析带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,做匀变速直线运动。,2.功能观点分析粒子动能的变化量等于电场力做的功(电场可以是匀强或非匀强电场)。(1)若粒子的初速度为零,则?mv2=qU,v=?。(2)若粒子的初速度不为零,则?mv2-?m?=qU,v=?。,二、带电粒子在电场中的偏转,1.带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后,受到的电场力F恒定且与初速度方向垂直,做匀变速曲线运动(类平抛运动),如图所示。,2.偏转运动的分析方法(1)沿初速度方向为匀速直线运动。运动时
2、间:t=?。(2)沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动。a=?=?=?。离开电场时的偏移量:y=?at2=?。离开电场时的偏转角:tan =?=?。,三、示波器,1.示波管的构造:示波器的核心部件是示波管,示波管的构造简图如图所示,也可将示波管的结构大致分为三部分,即电子枪、偏转电极和荧光屏。,2.如果在偏转电极XX和YY之间都没有加电压,则电子枪射出的电子沿直线运动,打在荧光屏中心,在那里产生一个亮斑。,3.YY上加的是待显示的信号电压,XX上是仪器自身产生的锯齿形电压,叫做扫描电压,若所加扫描电压和信号电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像。,1.
3、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?H)B.氘核?H)C.粒子?He)D.钠离子(Na+),答案A根据qU=?mv2可得v=?,对四种粒子分析,质子的 ? 最大,故选项A正确。,A,2.两平行金属板间为匀强电场,不同的带电粒子都以垂直于电场线的方向飞入匀强电场(不计重力),要使这些粒子经过匀强电场后有相同大小的偏转角,则它们应具备的条件是?()A.有相同的动能和相同的比荷B.有相同的动量(质量与速度的乘积)和相同的比荷C.有相同的速度和相同的比荷D.只要有相同的比荷就可以,C,答案C由偏转角tan =?=?可知在确定的偏转电场中U、l、d确定,则偏转角与?
4、和v0有关。,3.(多选)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的?()?A.极板X应带正电B.极板X应带正电C.极板Y应带正电D.极板Y应带正电,AC,答案AC根据亮斑的位置,电子偏向XY区域,说明电子受到电场力作用发生了偏转,因此极板X、极板Y均应带正电。,深化拓展,考点一带电粒子在匀强电场中的直线运动,考点二带电粒子在匀强电场中的偏转,考点三示波管原理,深化拓展考点一带电粒子在匀强电场中的直线运动1.带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同:先分析受力情况,再分析运动状态和运
5、动过程(平衡、加速、减速;直线还是曲线),然后选用恰当的规律解题。解决这类问题的基本方法是:(1)采用运动和力的观点:牛顿第二定律和运动学知识求解。(2)用能量转化的观点:动能定理和功能关系求解。,2.对带电粒子进行受力分析时应注意的问题(1)要掌握电场力的特点。电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关,还跟带电粒子的电性和电荷量有关。在匀强电场中,同一带电粒子在各处所受电场力的大小和方向相同;在非匀强电场中,同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。(2)是否考虑重力要依据情况而定。微观粒子:如电子、质子、粒子、离子等除有说明或明确的暗示外,一般不考虑重力(但不能忽略质量)
6、。宏观小物体:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确暗示外,一般都不能忽略重力。,1-1一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方 ? 处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移 ?,则从P点开始下落的相同粒子将?()A.打到下极板上 B.在下极板处返回C.在距上极板 ? 处返回D.在距上极板 ? d处返回,D,答案D设板间电压为U,场强为E,则E=?,由动能定理得mg?d-qEd=0将下极板向上平移 ? 后,U不变,d=?d,则E=
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