高中物理第九节 带电粒子在电场中的运动

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高中物理第九节 带电粒子在电场中的运动

第九节 带电粒子在电场中的运动 ‎ 课前篇(学会自主学习——不看不清)‎ ‎【学习目标】‎ ‎1.掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律.‎ ‎2.知道示波管的主要构造和工作原理.‎ ‎【知识储备】‎ ‎1.动能定理的内容及表达式: ‎ ‎ ‎ ‎2.求电场力做功的方法: ‎ ‎ ‎ ‎【自主预习】‎ ‎1.带电粒子沿电场线方向进入匀强电场后,由于电场力方向与粒子的运动方向在     ,且电场力是恒力,所以带电粒子只能做       .‎ ‎2.带电粒子的偏转(限于匀强电场)‎ ‎①运动状态分析:带电粒子以速度垂直于电场线方向飞入匀强电场时,由于电场力方向与粒子的初速方向垂直,且电场力是恒力,所以带电粒子只能做     .‎ ‎②粒子偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理,即应用运动的合成和分解的知识方法:(已知极板长,两极板间的距离为,电势差为;带电粒子的质量为,电荷量为)‎ 沿初速度方向为匀速直线运动,运动时间 .‎ 沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动,加速度 .‎ ‎3. 示波管的结构如图,示波管主要由   、    和   三部分组成.管内抽成  ‎ ‎,电子枪通电后发射   ,电子在  电场作用下被加速,然后进入  电场.偏转电极一般有相互 的两组,一组控制  偏转,一组控制  偏转.电子经过偏转电场后打到荧光屏上使荧光粉发光.‎ ‎【我的困惑】‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 课上篇(学会合作交流——不议不明)‎ ‎【要点突破】‎ ‎1.带电粒子 ‎2.带电粒子的加速 ‎3.带电粒子的偏转 ‎4. 示波管的原理 ‎【典例剖析】‎ υ0  ‎ ‎.‎ A B ‎【例1】如图所示,水平放置的A、B两平行板相距h,上板A带正电,现有质量为m、带电量为+q的小球在B板下方距离B板为H处,以初速υ0竖直向上从B板小孔进入板间电场,欲使小球刚好打到A板,A、B间电势差为多少?‎ ‎【例2】如图所示,两个相同的极板Y与Y,的长度,相距,极板间的电压.一个电子沿平行于板面的方向射入电场中,射入时的速度.把两极板间的电场看做匀强电场,求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离和偏转的角度.‎ U1‎ U2‎ ‎【例3】如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转匀强电场中,在满足电子能射出平行极板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )‎ A.U1变大、U2变大   B.U1变小、U2变大 C.U1变大、U2变小   D.U1变小、U2变小 ‎【达标检测】‎ ‎1.如图所示,M和N是匀强电场中的两个等势面,相距为d,电势差为U.一质量为m(不计重力)、电荷量为-q的粒子,以速度v0通过等势面M射入两等势面之间,此后穿过等势面N的速率应是( )‎ A. B. C. D.‎ ‎2.关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况,下列说法正确的是(   )‎ A.一定是匀变速运动 B.不可能做匀减速运动 C.一定做曲线运动 D.可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动 ‎3.如图所示,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动,则关于电子到达Q板时的速度,下列说法正确的是(   )‎ A.两板间距离越大,加速的时间就越长,获得的速度就越大 B.两板间距离越小,加速度就越大,获得的速度就越大 C.与两板间距离无关,仅与加速电压有关 D.以上说法均不正确 ‎4.电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中,现增大两板间的电压,但仍能使电子穿过该电场.则电子穿越平行板间的电场所需时间(   )‎ A.随电压的增大而减小 B.随电压的增大而增大 C.与电压的增大无关 D.不能判定是否与电压增大有关 ‎5.如图所示,一个电子(电荷量为-e,质量为m)以速度v0从A点沿着电场线方向射入场强为E的匀强电场中,到达B点时速度恰为零,求在此过程中,‎ ‎(1)电子的电势能的增量;‎ ‎(2)A、B两点的电势差;‎ ‎(3)A、B两点的距离.‎ E d V0‎ V θ ‎6.如图所示,匀强电场的宽度为d,电子以速率V0沿垂直于场强方向穿越匀强电场,偏角θ= 600,电子的电荷量为-e,质量为m,求:⑴电子在场强方向的侧移;‎ ‎⑵匀强电场的场强大小.‎ 课后篇(学会应用与拓展——不练不通)‎ ‎1.如图所示,有三个质量相等,分别带正电,负电和不带电的小球,从上、下带电平行金属板间的P点.以相同速率垂直电场方向射入电场,它们分别落到A、B、C三点,则(   )‎ A.A带正电、B不带电、C带负电 B.三小球在电场中运动时间相等 C.在电场中加速度的关系是aC>aB>aA D.到达正极板时动能关系EA>EB>EC ‎2.带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场,要使它离开偏转电场时偏转角增大,可采用的方法有( )‎ A、增加带电粒子的电荷量 B、增加带电粒子的质量 C、增高加速电压 D、增高偏转电压 ‎3.(2020年广东省实验中学高二月考)如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)(   )‎ A.增大偏转电压U B.减小加速电压U0‎ C.增大偏转电场的极板间距离d D.将发射电子改成发射负离子 ‎4. (2020年济南市高二质检)如图所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、带电荷量为-q的油滴以速度v竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v.求场强E的大小及A、B两点间的电势差.‎
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