吉林省伊通满族自治县第三中学校人教版高中物理选修3-1：1-9带电粒子在电场中的运动 课件

圆环的中点)，轨道的水平部分与半圆环相切于C点，D为水平轨道上的
一点，而且CD＝2R，把一质量m＝100 g、带电荷量q＝10－4 C的带负
电小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，在轨道的内侧运动．g
＝10 m/s2，则：
(1)小球到达B点时的速度是多大？
(2)小球到达B点时对轨道的压力是多大？
解析：(1)小球从 D 至 B 的过程中，由动能定理：
v

0

0
=

02
=
02 + 2
tan 2 tan
如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当
偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转
电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电
场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( A )
偏转距离 y＝ at ④
2
d
能飞出的条件为 y≤ ⑤
2
2Ud2
联立①～⑤式解得 U′≤ 2 ＝4.0×102 V
l
即要使电子能飞出，所加电压最大为 400 V.
[答案]
400 V
如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经
灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进
双光子医用直线加速
器是用于癌症放射治
疗的大型医疗设备，
它通过产生X射线和
电子线，对病人体内
的肿瘤进行直接照射，
从而达到消除或减小
肿瘤的目的。
一、带电粒子的加速
+
+q
++
m
+ +
V0=0

吉林省高中物理人教版选修3-1第一章第9节带电粒子在电场中的运动同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共8题；共19分)1. （2分） (2016高二上·定西期中) 如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其它力，则下列判断中正确的是（）A . 不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电B . 若粒子是从B运动到A，则其加速度增大C . 若粒子是从B运动到A，则其速度减小D . 若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电2. （2分） (2016高二上·温州期中) 为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，上下底面是金属板．当金属板连接到高压电源正负两极时，在两金属板间产生匀强电场．现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，颗粒带负电，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力．下列说法正确的是（）A . 烟尘颗粒向下运动B . 两金属板间电场方向向上C . 烟尘颗粒在运动过程中电势能减少D . 烟尘颗粒电荷量可能是电子电量的1.5倍3. （2分） (2017高二上·天津期中) 如图所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连．闭合开关后，与两极板上边缘等高处有两个带负电小球A和B，它们均从两极板正中央由静止开始释放，两小球最终均打在极板上，（不考虑小球间的相互作用及对电场的影响）下列说法中正确的是（）A . 两小球在两板间运动的轨迹都是一条抛物线B . 两板间电压越大，小球在板间运动的时间越短C . 它们的运动时间一定相同D . 若两者的比荷相同，它们的运动轨迹可能相同4. （2分）如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。

高二年级，物理学科选修3——1课题：第一章、第九节、带电粒子在电场中的应用课型：新授课【学习目标】（一）知识与技能1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题。

2、知道示波管的构造和基本原理。

（二）过程与方法通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力。

学习重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律。

学习难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题。

【学生自主学习】一、基础知识诱思:带电粒子在电场中会受到电场力的作用，就像重力场中的物体会受到重力一样。

当带电粒子在电场中只受电场力的作用时，会做什么样的运动呢？物理中遇到一些问题时往往研究一个较为特殊、较为简单的情形，在这里我们只研究带电粒子运动方向与电场平行和垂直情况下的加速和偏转问题。

二、新课预知：（一）、带电粒子的加速1．带电粒子：对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用，但一般来说________静电力，可以忽略。

2．带电粒子被加速：在匀强电场E中，被加速的粒子电荷量为q，质量为m，从静止开始加速的距离为d，加速后的速度为v，这些物理量间的关系满足________：。

在非匀强电场中，若粒子运动的初末位置的电势差为U，动能定理表达为：________。

一般情况下带电粒子被加速后的速度可表示成：。

（二）、带电粒子的偏转带电粒子的电荷量为q，质量为m，以初速度垂直电场线射入两极板间的匀强电场。

板长为、板间距为d，两极板间的电势差为U。

1．粒子在的方向上做________直线运动，穿越两极板的时间为：________。

2．粒子在垂直于的方向上做初速度__________的________速直线运动：加速度为：。

粒子离开电场时在电场方向上偏离原射入方向的距离称为________距离，用y表示，离开电场时速度方向跟射入时的初速度方向的夹角称为__________，用θ表示。

偏移距离为：y＝＝__________，偏转角：tanθ＝＝__________。

物质的微观结构是怎样的？ Nhomakorabea原子的构成
原子 （中性）
（正电） 原子核
核外电子 （负电）
质子（正电） 中子（不带电）
核外电子
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离 原子
一、使物体带电的方法
1、摩擦起电
⑵摩擦起电的微观解释：
①原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同。
②本质：电子从一个物体转移到另一个物体上. 得到电子:带负电 失去电子:带正电
③结果：两个相互摩擦的物体带上等量的异种电荷。
摩擦起电
–+ +
+
–+
+
–
+ +–
+
+ –
+ –+ + –
+
+– –
+
– +
–– – + –+
–+ –+
+ +–– – + –
– + +
++
–+ –+
+– –+
–
+
– +
+
–
+– –
– +
–
+–
–+ +–
++
+– – –+
+–+ – +–
思考：
丝绸摩擦玻璃棒，两者得失电子情况 毛皮摩擦硬橡胶棒，两者得失电子情况
二、电荷守恒定律
电荷既不会创生，也不会消失，它只能从一个物体转 移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部 分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。