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上课用《带电粒子在电场重力场中的运动》(课件))

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带电粒子在电场中的运动ppt课件

带电粒子在电场中的运动ppt课件

课堂练习
1.如图所示，一带电粒子从P点以初速v射入匀强电场，仅受电场力的作用 ，则可能的运动轨迹及电势能的变化情况是C( ) A.轨迹a，电势能变大 B.轨迹b，电势能变小 C.轨迹c，电势能变小 D.轨迹d，电势能变小
2.如图所示，让
1 1
H、12
H
和
4 2
He
的混合物由
静止开始从A点经同一加速电场加速，然
（1）
电子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为
（2）
其中 t 为飞行时间。由于电子在平行于板面的方向不受力， 所以在这个方向做匀速直线运动，由l＝ v0t 可求得
（3）
把（1）（3）式代入（2）式得到
代入数值后，解得
y ＝ 0.35 cm
即电子射出时沿垂直于板面的方向偏离 0.35 cm。
由于电子在平行于板面的方向不受力，它离开电场时，这个 方向的分速度仍是 v0（图10.5-3），垂直于板面的分速度是
则离开电场时的偏转角度 θ 可由下式确定
代入数值后，解得
θ ＝ 6.7°
• 拓展学习
示波管的原理
有一种电子仪器叫作示波器，可以用来观察电信号随时间变化的情
况。示波器的核心部件是示波管，图10.5-4是它的原理图。它由电子枪、
偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用是产生高速飞行
的一束电子，前面例题2实际上讲的就是示波管的原理。
• 带电粒子在电场中的加速
在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来改变或控制带 电粒子的运动。利用电场使带电粒子加速，就是其中一种简单的情 况。在这种情况中，带电粒子的速度方向与电场强度的方向相同或 相反。
分析带电粒子加速的问题，常常有两种思路：一种是利用牛顿 第二定律结合匀变速直线运动公式来分析；另一种是利用静电力做 功结合动能定理来分析。

《带电粒子在电场中的运动》PPT教学课件人教版高中物理2

《带电粒子在电场中的运动》PPT教学课件人教版高中物理2
A．有相同的动能和相同的荷质比 B．有相同的动量和相同的荷质比 C．有相同的速度和相同的荷质比 D．只要有相同的荷质比就可以了
《带电粒子在电场中的运动》PPT教学 课件人 教版高 中物理 2
《带电粒子在电场中的运动》PPT教学 课件人 教版高 中物理 2
课后练习
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电场中，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情 况，一定能使电子的偏转角θ变大的是( )Ｂ
B．2:3 C．4:3 D．3:4
习题讲解
7、如图所示，电子电荷量为-e，以v0的速度，沿与电场强度E垂直的方向从A点飞入匀强 电场，并从另一端B沿与场强E成150°角飞出则A、B两点间的电势差为______．
习题讲解
8、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．(mg/q
习题讲解
2、如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板 间的电压不变则( )C
A．当增大两板间距离时，v增大 B．当减小两板间距离时，v增大 C．当改变两板间距离时，v不变 D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大
习题讲解
3、在匀强电场中，将质子和α粒子由静止释放，若不计重力，当它们获得相同的动
Ｂ．v0
2qU m
Ｃ．
v
2 0
2qU m
Ｄ．
v
2 0
2qU m
习题讲解
5、如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速

第2章专题：带电粒子在电场和重力场中的运动课件(共25张PPT)高一物理鲁科版(2019)必修三

第2章专题：带电粒子在电场和重力场中的运动课件(共25张PPT)高一物理鲁科版(2019)必修三

2.如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N间距离L＝15 cm， 接上直流电源。上极板M的中央有一小孔A，在A的正上方h＝20 cm处的 B点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电荷量Q＝－3.5×10－14 C，质 量m＝3.0×10－9 kg。当小油滴到达下极板时，速度恰好为零。(不计空气 阻力，g＝10 m/s2) (1)求两极板间的电场强度大小E；
(2)几何最高点(最低点)与物理最高点(最低点) ①几何最高点(最低点)：是指图形中所画圆的最上(下)端，是符合人视觉习惯 的最高点(最低点)。 ②物理最高点(最低点)：是指“等效重力F合”的反向延长线过圆心且与圆轨道 的交点，即物体在圆周运动过程中速度最小(大)的点。
导练
5.(多选)如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一 根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球， 小球电荷量大小为q。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速 度且恰能绕O点在竖直平面内顺时针做圆周运动，重力加速度为g。下列说法 正确的是
√A.匀强ห้องสมุดไป่ตู้场的电场强度大小 E＝mgtqan θ √B.小球动能的最小值为 Ek＝2mcogsLθ
C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 D.小球从初始位置开始，在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，其电势能先
减小后增大
如图所示，小球静止时细线与竖直方向成θ角，
小球受重力、拉力和静电力，三力平衡，可
导练
1.(多选)(2023·福建厦门大同中学高二阶段练习)如图所示，竖直放置的平 行金属板与一电池连接，一个带电微粒沿图中直线以一定的初速度进入 电场，方向如图所示，运动轨迹为直线。则下列说法正确的是
√A.微粒带正电

人教版高中物理必修三 《带电粒子在电场中的运动》PPT优质课件

人教版高中物理必修三 《带电粒子在电场中的运动》PPT优质课件

粒子的加速问题时，一般应用动能定理。
第六页，共二十六页。
名师指点
解决带电粒子在电场中加速时的基本思路
第七页，共二十六页。
新知探究
知识点
1 带电粒子在电场中的加速
例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金
属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速
后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属
1 带电粒子在电场中的加速
2.两种处理方法：
(1)利用动力学公式求解：在匀强电场中也可利用牛顿定律结合运动学
公式分析，当解决的问题属于匀强电场且涉及运动时间等描述运动过
程的物理量时，适合用该思路分析。
F qU
a
m md
根据v v 2ad
2
2
2
1
可得v2 2qU / m
第五页，共二十六页。
A. 两带电小球所带电量可能相等
B. 两带电小球在电场中运动的时间一定相等
C. 两带电小球在电场中运动的加速度M一定大于N
D. 两带电小球离开电场时的动能M可能小于N
第十九页，共二十六页。
课堂训练
解析：ABC．竖直方向小球M做加速运动，小球N以相同的
速率做减速运动，且竖直方向位移大小相等，加速度相同，则
第九页，共二十六页。
新知探究
知识点
1 带电粒子在电场中的加速
例题2：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板下方距离为H处，以初速度V0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UAB应
为多少？

人教物理《带电粒子在电场中的运动》PPT(部编版)名师课件

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场，求该微粒的电荷量和电性；
答案 2×10－9 C 负电
图2
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第十章 静电场中的能量
学习目标
1.进一步掌握带电粒子在电场中的直线运动和类平抛运动的分析方法. 2.会分析带电粒子在电场中的圆周运动，会分析向心力的来源. 3.会分析带电粒子在交变电场中的运动.
最新版本 说课稿 人教物 理《带 电粒子 在电场 中的运 动》PPT （部编 版）名 师ppt 课件（ 优选）
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例1
(2019·广州二中高二期中)如图1所示，水平放置的平行板电容器的
两极板M、N接直流电源，两极板间的距离为L＝15 cm.上极板M的中央有
(2)设平行板电容器的电容C＝4.0×10－12 F，则该电 容器所带电荷量Q是多少？ 答案 2.4×10－6 C 解析 该电容器所带电荷量为Q＝CU＝2.4×10－6 C.
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第十章 5《带电粒子在电场中的运动》课件ppt

第十章 5《带电粒子在电场中的运动》课件ppt
则偏转距离y和偏转角α相同。
(5)不同的带电粒子经同一加速电场加速后(即加速电压相同),进入同一偏
2 2
转电场,则偏转距离y和偏转角α相同( y=
,tan
41
为偏转电压)。
2
α=
21
,U1为加速电压,U2
【典例示范】
例2一束电子流经U=500 V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入
粒子的运动沿初速度方向和静电力方向进行分解。沿初速度方向的分运
动为匀速直线运动。沿静电力方向的分运动为初速度为零的匀加速直线
运动。
三、示波管的原理
1.构造
示波管是示波器的核心部件,外部是一个抽成真空的玻璃壳,内部主要由
电子枪(由发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由一对X偏转电
极板和一对Y偏转电极板组成)和荧光屏组成,如图所示。
可类比平抛呀!
(1)tan α=2tan β。
(2)粒子从偏转电场中射出时,其速度反向延长线与初速度方向交于沿初速
度方向分位移的中点。
(3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子,不论m、q是否相同,

只要

相同,即比荷相同,则偏转距离y和偏转角α相同。
(4)若以相同的初动能Ek0进入同一个偏转电场,只要q相同,不论m是否相同,
1.带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)条件分析:不计重力的带电粒子以垂直于电场线方向飞入匀强电场。
(2)运动特点:类平抛运动。
(3)处理方法:利用运动的合成与分解。
2.带电粒子在匀强电场中的类平抛偏转的基本规律
设粒子带电荷量为q,质量为m,两平行金属板间的电压为U,板长为l,板间距
离为d(忽略重力影响),则有:

高中物理精品PPT课件《带电粒子在电场中的运动》(23张)

如果带电粒子沿垂直电场的方向进入匀 强电场，它将怎样运动呢?
下面我们来探讨带电粒子的偏转
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
U
--------
l
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d v0
q、m +
UF
--------
l
1.q的受力怎样? －q的受力又怎样? 2.水平方向和竖直方向的运动性质怎样? 3.与学过的哪种运动形式类似? zxxk
二、带电粒子的偏转
带电粒子 沿垂直电场的方向进入匀强电场,
做类平抛运动：
垂直电场方向:zxxk 做匀速直线运动 平行电场方向: 做初速度为0的匀加速直线运动
二、带电粒子的偏转
+++++++++
d
q、m +
v0
UF
--------
偏移距离
y
+θ
v0
l
4.如何求粒子的偏移距离?
vy v
偏转角
5.如何求粒子的出射速度大小及偏转角?
解:垂直电场方向:飞行时间
t

l v0
平行电场方向:加速度 a F eU
m md
偏移距离
y

1 2
at 2

1 2
eUl2 mv02d
qUl
偏移角
vy a
tin
t
vy v0

带电粒子在电场和重力场复合场中的运动课件


α
L
T
Emຫໍສະໝຸດ ● F电GF例3：如图，一条长为L的细线，上端固定，下端栓一质量 为m的带电小球，将它置于方向水平的匀强电场E中。当细 线离开竖直位置的偏角为α时，小球处于平衡。求： （1）小球带何种电荷？ 小球的电量？ （2）若将细线剪短，则小球做什么运动？T时间后小球的
位移是多少？
αL
E
m●
解：
(1)小球受三个力平衡： T
可得：小球带正电
qE
qE/mg=tgα
α
q=mg tgα/E
mg
（2）小球做初速度为0的匀加速直线运动
mg/F合=cosα
F合=mg/cosα=ma
X=at2/2=gt2/2cosα
例3：如图，一条长为L的细线，上端固定，下端栓一质量 为m的带电小球，将它置于方向水平的匀强电场E中。当细 线离开竖直位置的偏角为α时，小球处于平衡。求： （3）如果使细线与竖直方向的偏角由α增大到θ，然后 将小球由静止释放，则θ为多大时，可使小球到达竖直位
作业：
1.此小球摆动过程中的振动周期为多少?（摆角 小于50）
2. 若将原题中电场E突然反向，求细线偏离 竖直方向的最大偏角？（α小于45o）
3. 原题中至少给小球多大的初速 度，才能使小球做圆周运动？
[拓展1]此小球摆动过程中的振动周期为多少? （摆角小于50）
解：由单摆周期公式T周=2π l / g '
设此题中等效重力加速度为 g′ 由题意可知等效重力mg′=mg/cosα
将g′代入周期公式得: T周=2π l cos a/g
[拓展2] 若将原题中电场E突然反向，求细线 偏离竖直方向的最大偏角？（α小于45o）
解：电场E反向，由受力可知摆动的等效最 低点在竖直偏左α角处，等效摆的摆角为2 α，再由对称性可知，小球偏离竖直方向的 最大夹角为3 α。

人教版高中物理《带电粒子在电场中的运动》PPT优秀课件


0
其运动情况可能如何 请同 减速直线运动, 求：1、场强的大小和方向
解法二、[运动学规律和动量定理法]
,
学们讨论。
第三页，共16页。
电子的q=-1.6×10-19C,m=9×10-31kg
第四页，共16页。
关于重力是否考虑的问题
1 、题目明确了重力不计或不能忽略重力的情况
2 、题目未明确的情况下: a)基本粒子(如电子、质子、离子等)重力一般忽略.
电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为vo，而垂直于电场
方向的速度：
eU L ⑤
故电子离开电场时的v偏转atθ角m为d： v0
代入数据得：
θ=6.8°
tan v eU⑥L
v0 mdv02
第十二页，共16页。
练习二：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，从平行板电场 中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场，它们
解：粒子vo在电场中做类平抛运动 解法二、[运动学规律和动量定理法] 落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电
由W=ΔEK可列全过程的动能定理方程 运动中的最小速度
如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距为d,现有质量为m,电量为-q的小球,从距A板高h处自由下落,通过小孔C进入电场,但没能到达B板,求AB间电势差的最小值. 落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电 如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距为d,现有质量为m,电量为-q的小球,从距A板高h处自由下落,通过小孔C进入电场,但没能到达B板,求AB间电势差的最小值.
带电粒子在电场中的运动习 题课
第一页，共16页。
1．带电粒子在电场中的运动情况
（平衡、加速和减速）
⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F ＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状 态。
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例题2如图所示，平行板电容器的两个极板与 水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。 若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电 容器，则在此过程中，该粒子( ) A．所受重力与电场力平衡 B．电势能逐渐增加 C．动能逐渐增加 D．做匀变速直线运动
例题3：如图所示，在某一真空中，只有水 平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在 竖直平面内有初速度为V。的带电微粒，恰能 沿图示虚线由A向B做直线运动。那么 ( ) A．微粒带正、负电荷都有可能 B．微粒做匀减速直线运动 C．微粒做匀速直线运动 D．微粒做匀加速直线运动
类型二：带电粒子在复合场中的曲线运动 例题4：两平行金属板A、B水平放置，一个 质量为m=5×106 kg的带电粒子，以 V。=2 m/s的水平速度从两板正中位置射入 电场，如图所示，A、B两板间距离为d=4 cm， 板长L=10 cm。(g=10 m/ s 2 ) (1)当A、B间的电压为UAB=1000V时，粒子 恰好不偏转，沿图中虚线射出电场，求该粒 子的电荷量和电性。 (2)令B板接地，欲使该粒子射 出偏转电场， 求A板所加电势的范围。
一：求解带电粒子在复合场中运动的基本思路 1：带电粒子在电场中的运动问题，实质是力 学问题，其解题的一般步骤仍然为： 2：确定研究对象； 3：进行受力分析（注意重力是否能忽略）； 4：根据粒子的运动情况，运用牛顿运动定律 结合运动学公式、动能定理或能量关系列方程式求解．
二：带电粒子在复合场中运动的受力特点 （1）重力的大小为 mg ，方向竖直向下．重力做功 与路径无关，其数值除与带电粒子的质量有关外，还 与始末位置的高度差有关。 （2）电场力的大小为 Eq ，方向与电场强度E及带电 粒子所带电荷的性质有关.电场力做功与路径无关，其 数值除与带电粒子的电荷量有关外，还与始末位置的 电势差有关。
教学重点：
用力和运动的观点来分析带电体的运动模型。
教学难点：
带电粒子在复合场中的运动规律
本节地位
带电粒子在复合场中运动，物理情 景比较复杂，是每年高考命题的热点； 这部分内容从本质上讲是一个力学问 题，应根据力学问题的研究思路和 运用力学的基本规律求解。带电粒子 在复合场中运动的基本类型和解法归 纳如下。
带电粒子在电场和重力场的 复合场中的运动
董硕
教学目标：
（一）知识与技能
1.带电粒子在复合场中的运动处理方法。 2. 将力学中的研究方法，灵活地迁移到复合场中， 分析解决力、电综合问题。
（二）过程与方法
培养学生综合运用力学和电学知识，分析解决 带电粒子在复合场中的运动能力。
（三）情感态度与价值观
培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的实际应用
三：带电粒子在复合场中运动的物理模型 类型一：带电粒子在复合场中的直线运动
1.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直线运动或静止． 例1：带电粒子静止在电场中。 （1）带电粒子带什么？
2：当带电粒子所受的合外力与运动方向 在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动