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《§1.9帶電粒子在電場中的運(yùn)動1》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué)2014級高一物理選修3-1教學(xué)案2015-5§1.9帶電粒子在電場中的運(yùn)動（第一節(jié)課）班級__________姓名__________學(xué)習(xí)目標(biāo)1．會分析帶電粒子在電場中的受力特點(diǎn)和運(yùn)動特點(diǎn)。2．掌握帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)遵循的規(guī)律重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)：帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律2．難點(diǎn)：帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用誦讀預(yù)熱備注1.帶電粒子在電場中受到靜電力的作用，因此要產(chǎn)生加速度，速度的大小和方向都可能發(fā)生變化。對于質(zhì)量很小的帶電粒子，如電子，質(zhì)子等，雖然它們也會受到
2、重力的作用，但重力遠(yuǎn)小于靜電力，可以忽略。2.在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中，常常利用電場來改變或控制帶電粒子的運(yùn)動。利用電廠使帶電粒子加速、利用電場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)，就是兩種最簡單的情況。展示導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)演示：帶電粒子在電場中運(yùn)動撞擊氣體而發(fā)出藍(lán)色輝光，調(diào)節(jié)加速和偏轉(zhuǎn)電壓，觀察帶電粒子運(yùn)動軌跡變化。思考：如何運(yùn)用電場來控制或改變帶電粒子的運(yùn)動？探究準(zhǔn)備閱讀教材，完成下列填充：(1)常見帶電粒子及受力特點(diǎn)：電子、質(zhì)子、α粒子、離子等帶電粒子在電場中受到的靜電力遠(yuǎn)重力，通常情況下，重力可忽略；其他帶電小球、
3、液滴、煙塵等，重力通常情況下不可忽略。（2）帶電粒子在電場中加速如圖所示，質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子（重力不計(jì)）以初速度v0與電場線平行的方向射入板間距離為d的平行板電容器間，兩板間電壓為U。求帶電粒子離開電場時(shí)的末速度.（嘗試用兩種方法求解）結(jié)論：如兩極板間不是勻強(qiáng)電場該用何種方法求解？為什么？答：第5頁（共4頁）江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué)2014級高一物理選修3-1教學(xué)案2015-5【例1】熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，如圖所示，在熾熱金屬絲和金屬板之間加以電壓U=2500V，從熾熱金屬絲發(fā)射出的電子在真
4、空中被加速后，從金屬板的小孔穿出．電子穿出后的速度有多大？（設(shè)電子剛從金屬絲射出時(shí)的速度為零．電子的質(zhì)量m=0.9×10?-30Kg，電子的電荷量e=1.6×10?-19C）合作探究帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子（重力不計(jì)）以平行于極板的初速度v0射入長L板間距離為d的平行板電容器間，兩板間電壓為U(1)條件分析：帶電粒子以初速度v0垂直于電場線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場．(2)運(yùn)動性質(zhì)：運(yùn)動．(3)處理方法：分解成相互垂直的兩個(gè)方向上的，類似于．(4)運(yùn)動規(guī)律：①垂直電場方向(x
5、方向):以初速度v0做運(yùn)動，則速度vx=位移x=l=。②沿電場力方向(y方向)：做運(yùn)動，則：加速度、vy=【例2】質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子以初速沿垂直于電場的方向，進(jìn)入長為、間距為、電壓為的平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中，粒子將做勻變速曲線運(yùn)動，如圖所示，若不計(jì)粒子重力，則可求出如下相關(guān)量：Udlqv0y（1）粒子穿越電場的時(shí)間（2）粒子離開電場時(shí)的側(cè)移距離（3）粒子離開電場時(shí)的偏角第5頁（共4頁）江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué)2014級高一物理選修3-1教學(xué)案2015-5當(dāng)堂檢測1若如圖所示初速度為零的帶電粒子先
6、經(jīng)過電壓為U0加速后，獲得一定水平速度后，再進(jìn)入長為、間距為、電壓為的平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)，求（1）偏轉(zhuǎn)量y（2）偏轉(zhuǎn)角（3）若粒子最終打在離電場S遠(yuǎn)處的熒光屏上，求偏轉(zhuǎn)量Y。2讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，它們是否會分為三股？請說明理由。課后作業(yè)1．在如圖所示的裝置中，B和A兩板間的電壓為U，C和D兩板間電壓為2U從F處釋放出一個(gè)無初速度的電子，電荷量為e.關(guān)于電子的運(yùn)動，下列描述中哪些是正確的()A.電子到達(dá)B板
7、時(shí)的動能是eUB.電子從B板到達(dá)C板時(shí)動能不變C.電子到達(dá)D板時(shí)動能是3eUD.電子將在A板和D板之間往復(fù)運(yùn)動2.如圖在點(diǎn)電荷＋Q的電場中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放，已知質(zhì)子和α粒子的電性相同，帶電量之比為1:2，質(zhì)量之比為1:4，不計(jì)帶電粒子的重力，則到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？第5頁（共4頁）江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué)2014級高一物理選修3-1教學(xué)案2015-53一個(gè)初速度為零的電子，在場強(qiáng)為4.0×103V/m的勻強(qiáng)電場中被加速，求經(jīng)過2.0×10-8s后，電子的速度
8、和動能。4.如圖9—3—4所示一束帶電粒子(不計(jì)重力)，垂直電場線方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，試討論在以下情況中，粒子應(yīng)具備什么條件，才能得到相同的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角φ.(U、d、l保持不變)（1）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度相同；（2）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的動能相同；（3）先由同一加速電場加速后，再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場.Udlqv0y5一電子水平射入如圖所示的電場中，射入時(shí)的速度V0=3.0X107m/s.兩極板的長度為L=6.0cm，相距d=2cm，極板間電壓U=200V.求電子離開電場時(shí)偏轉(zhuǎn)的角度φ6兩塊平行的金屬板A、
