带电粒子在电场中的运动
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让学习成为一种习惯！
诚信比生命更重要！ 1 授课教案
学生姓名： 周哲宇 授课教师： 章乐 班主任： 徐璐 科目： 物理
上课时间： 2012 年 月 日 时— 时
授课内容
授课标题 带电粒子在电场中的运动
学习目标 1. 匀强电场中场强与电势差的关系.
2. 静电力做功与电势差的关系
3. 电场力的表达式
4.熟知带电粒子在匀强电场中的运动
5.了解示波管，示波器及其应用
重点难点
学生知识弱点以及针对性教学
学生情况分析
针对性教学
学科主任批阅意见：
让学习成为一种习惯！
诚信比生命更重要！ 2 授课学案
学生姓名： 授课教师： 章乐 班主任： 科目： 物理
上课时间： 2012 年 月 日 时— 时
跟踪上次授课情况
上次授课回顾 ○ 完全掌握 ○ 基本掌握 ○ 部分掌握 ○ 没有掌握
作业完成情况 ○ 全部完成 ○ 基本完成 ○ 部分完成 ○ 没有完成
本次授课内容
授课标题 带电粒子在电场中的运动
学习目标 1.匀强电场中场强与电势差的关系.
2.静电力做功与电势差的关系
3. 电场力的表达式
4.熟知带电粒子在匀强电场中的运动
5.了解示波管，示波器及其应用
重点难点
让学习成为一种习惯！
诚信比生命更重要！ 3 授课内容
【知识扫描】
1．带电粒子在匀强电场中的平衡
（1）带电粒子在匀强电场中静止时，如果只受重力和电场力，则电场力的方向为 。
若带电粒子的质量为m,电场的强度为E,则粒子的带电荷量为__________,若粒子带负电,场强方向为______________,粒子带正电,场强方向为_________________。
（2）带电粒子在匀强电场中作匀速直线运动，且只受重力和电场力，必有________等于__________；设匀强电场两极板电压为U，板间距离为d,带电粒子的电荷量为+q，则电容器的_________带正电荷；带电粒子的质量为_____________。
（3）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___________在同一直线上,做_________________运动。
（4）粒子只受电场力作用，动能变化量等于电场力做的功，其动能定理表达式为____________(初速度为零时)，__________________________(初速度不为零时),上面公式适用于一切电场.
2．带电粒子在电场中的偏转
（1）不考虑带电粒子的重力，粒子以速度v0垂直于电场方向飞入两带电平行板产生的匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成________角的电场力作用而做____________运动。沿初速度方向做_____________运动；沿电场力方向做_______________运动。
（2）上述运动，粒子的加速度a=___________=___________=____________(板间距离为d，电压为U)；射出电场的时间vlt（板长为l），则离开电场的侧位移为______________,偏转角tanθ=________________。
【好题精析】
例1．如图9－5－1所示，一束带电粒子（不计重力）垂直电场方向进入偏转电场，试讨论以下情况中，粒子应具备什么条件下才能得到相同的偏转距离y和偏转角φ（U、d、L保持不变）
（1）进入偏转电场的速度相同
（2）进入偏转电场的动能相同
（3）进入偏转电场的动量相同
（4）先由同一加速电场加速后，再进入偏转电场
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诚信比生命更重要！ 4
例2．一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图9－5－2所示，若两板间d=1.0cm ，板长l=5.0cm，那么，要使电子能从平行板间的边缘飞出，两个极板上最多能加多大电压？
例3．如图9－5－3所示，由A、B两平行金属板构成的电容器放置在真空中，电容为C，原来不带电。电容器的A板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v0，如果电进行的，即第一个电子到达B板后再发射第二个电子，并且所有到达板的电子都留在B板上。随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值，已知电子的质量为m，电荷量为q，电子所受的重力忽略不计，两板的距离为d
（1）当板上聚集了n个射来的电子时，两板间电场的场强E多大？
（2）最多能有多少个电子到达B板？
（3）到达B板的第一个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少？
例5．有带平行板电容器竖直安放如图9－5－4所示，两板间距d=0.1m，电势差U=100V，现从平行板上A处以vA=3m/s速度水平射入一带正电小球（已知小球带电荷量
q=10-7C，质量m=0．02q）经一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，求A、B间的距离SAB。（g取10m/s2）
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诚信比生命更重要！ 5
【变式迁移】
1．．两块平行金属板之间有一匀强电场，不同的带电粒子都以垂直于电场线的方向飞入这一匀强电场。为使其通过这一电场时他们的偏转相同，它们进入电场之前应该具有：
A．相同的动能，相同的荷质比 B．相同的动量，相同的荷质比
C．相同的速度，相同的荷质比 D．先由静止开始，经同一电场加速后进入该偏转电场
2．一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的
速度v0进入匀强电场，如图9－5－5所示，如果两极板的电压
为U两极板间的距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，
则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为__________。
（粒子的重力忽略不计）
【能力突破】
1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是 ( )
A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动
C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动
2．对公式mqUv/2的适用条件，正确的有 （ ）
A．只适用于匀强电场中，v0=0的带电粒子被加速
B．只适用于匀强电场中，粒子运动方向和场强方向平行的情况
C．只适用于匀强电场中，粒子运动方向和场强方向垂直的情况
D．适用于任何电场中，v0=0的带电粒子被加速
3．电子、质子、α粒子由静止状态经相同电压加速后，垂直电场线进入同一匀强电场中，则： （ ）
A．最后离开电场时，α粒子偏角最大 B．最后离开电场时，质子的动能最大
C．最后离开电场时，质子的速率最大 D．电子通过匀强电场的时间最短
4．如图9－5－5所示是一个说明示波器工作原理的示意图
电子经电压U1加速后以速度vo垂直进入偏转电场，离开偏转电
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诚信比生命更重要！ 6 场时的偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差是U2，板长是
L，为提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量）可采
用以下哪些方法 （ ）
A．增大两板间电势差UL B．尽可能使板长L短一些
C．尽可能使板距d短一些 D．使加速电压U1升高一些
5．图9－5－6中从A极释放的一个无初速度的电子向
B板方向运动，指出下列说法中哪些是正确的 （ ）
A．电子到达B时动能为1eV
B．电子从B到C，动能变化为零
C．电子达到D点时动能为1eV
D．电子将在A、D间往复运动 图9－5－6
6．一质量为m，电量为q的带电粒子（不计重力），以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场，经过t(s)时间，带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同。则此匀强电场为_____________，带电粒子在带电场中所通过的路程为______________。
7．如图9－5－7所示，将光滑金属环竖直放置在水平向
右的匀强电场中，场强为E。在环上套有一质量为m、带电量
为－q的小球，当小球从水平直径A端由静止释放，沿顺时针
滑到B时，小球对圆环的压力为____________。
8．如图9．5－8所示，相距为d的两平行金属板M、N与电池组相连后，其间形成匀强电场，一带正点粒子从M极板边缘垂直于电场方向射入，并打在N极板的正中央。不计重力，现欲把N极板远离M极板平移，使原样射入的粒子能够射出电场，就下列两种情况求出N极板至少移动的距离。
