10.5帶電粒子在電場中的運動復(fù)習(xí)回顧：1、高一我們重點研究過哪些運動形式？（1）直線運動——勻速直線運動和勻變速直線運動（2）曲線運動——平拋運動和勻速圓周運動2、對這些運動形式的研究主要采用的哪些方法？（1）動力學(xué)方法——牛頓定律和運動學(xué)公式（2）能量方法——動能定理和能量守恒定律3、不管用那種方法研究物體的運動必須做的是什么？

對研究對象做好受力分析一、電場中的帶電粒子1、帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，α粒子，正負離子等。這些粒子所受重力和電場力相比小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運動狀態(tài)來判定。二、

帶電粒子在電場中的加速例題1：熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板的小孔穿出。電子穿出時的速度有多大？設(shè)電子剛離開金屬絲時的速度為零，電子質(zhì)量m=9×10-31kg。E問題1：電子受到幾個力的作用，方向哪個方向？問題2：電子做什么運動？問題3：可以用幾種辦法求解電子穿出時的速度？

水平向右的電場力F＝Eq=qU/d初速度為零，加速度為a=qU/md的向右勻加速直線運動。1、受力分析:2、運動分析:解法一：運用動力學(xué)方法求解解法二：運用能量方法求解該粒子加速后的速度與加速電壓有關(guān)如兩極板間不是勻強電場該用何種方法求解？為什么？

如果是非勻強電場，電子將做變加速運動，加速度不恒定，基本的勻變速運動學(xué)公式不合適應(yīng)用，那么方法一不可行；但是電場力做功仍然可以用W=qU，動能定理仍然可以使用，也就是說方法二仍然可行。例題2：如圖甲所示，某裝置由多個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長度依照一定的規(guī)律依次增加。序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個極相連，序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個極相連。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。在t＝0時，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差為正值，此時位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號為0）中央的一個電子，在圓板和圓筒1之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進圓筒1。為使電子運動到圓筒與圓筒之間各個間隙中都能恰好使靜電力的方向跟運動方向相同而不斷加速，圓筒長度的設(shè)計必須遵照一定的規(guī)律。若已知電子的質(zhì)量為m、電子電荷量為e、電壓的絕對值為u，周期為T，電子通過圓筒間隙的時間可以忽略不計。則金屬圓筒的長度和它的序號之間有什么定量關(guān)系？第n個金屬圓筒的長度應(yīng)該是多少？交變電壓UtuO-u甲乙解：設(shè)電子進入第n個圓筒后的速度為v，根據(jù)動能定理有得:第n個圓筒的長度為：圓筒長度跟圓筒序號的平方根成正比，第n個圓筒的長度是三、

帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)復(fù)習(xí)回顧：1、平拋運動的特點：只受重力，初速度方向水平，初速度方向與重力方向垂直，軌跡是一條拋物線，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動2、平拋運動速度規(guī)律公式：Oxyv0P

(x,y)αvx

=

v0vyv3、平拋運動位移規(guī)律公式：OxyP

(x,y)BAv04、平拋運動推論：（1）位移偏向角θ與速度偏向角α的關(guān)系：（2）速度方向的反向延長線與x軸的交點為水平位移的中點。lθ例2：如圖一所示，一電荷量q，質(zhì)量m的帶正電的粒子以速度v0，沿中線垂直進入平行板間的勻強電場，上極板帶正電，下極板帶負電，若上下兩板間電勢差為U2，間距為d，極板長度為L1，求當粒子能從平行板間飛出時粒子的沿電場方向偏移距離y為多少？速度的偏轉(zhuǎn)角θ為多少？問題1：帶電粒子在垂直電場方向和沿電場方向各受到怎樣的力？帶電粒子在這兩個方向各做什么運動？問題2：帶電粒子的運動方式是否與平拋運動類似？解：垂直電場方向:平行電場方向:所以：四、

帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)一體【拓展1】：若該粒子先經(jīng)過一個電勢差為U1加速度電場后，再進入電勢差為U2的偏轉(zhuǎn)電場，其他條件不變，求當粒子能從平行板間飛出時粒子的沿電場方向偏移距離y為多少？速度的偏轉(zhuǎn)角θ為多少？U1結(jié)論：此種情況下，粒子的偏轉(zhuǎn)位移、偏轉(zhuǎn)角度與粒子無關(guān)?！就卣?】：若該粒子先經(jīng)過一個電勢差為U1加速度電場后，再進入電勢差為U2的偏轉(zhuǎn)電場，偏出偏轉(zhuǎn)電場后，粒子打在距離極板右側(cè)為L2熒光屏上，其他條件不變，求當粒子從進入偏轉(zhuǎn)電場到打在熒光屏上總共偏移距離Y為多少？U1YL2U1Y方法一：方法二：拓展應(yīng)用：觀察下圖說出示波管的構(gòu)造以及原理甲示波管的結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)電極亮斑亮斑電子槍加速電壓熒光屏-+乙熒光屏（從右向左看）1．質(zhì)量和電荷量不同的帶電粒子，在電場中由靜止開始經(jīng)相同電壓加速后（）A．比荷大的粒子速度大，電荷量大的粒子動能大B．比荷大的粒子動能大，電荷量大的粒子速度大C．比荷大的粒子速度和動能都大D．電荷量大的粒子速度和動能都大A2．如圖所示，從F處釋放一個無初速度的電子(重力不計)向B板方向運動，下列說法錯誤的是(設(shè)電源電壓都恒為U)()A．電子到達B板時的動能是UeB．電子從B板到達C板動能變化量為零C．電子到達D板時動能是3UeD．電子在A板和D板之間做往復(fù)運動C3．如圖所示，有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴，被置于豎直放置的兩平行金屬板間的勻強電場中，設(shè)油滴是從兩板中間位置，并以初速度為零進入電場，可以判定()A．油滴在電場中做拋物線運動B．油滴在電場中做勻加速直線運動C．油滴打在極板上的運動時間只取決于電場強度和兩板間距離D．油滴打在極板上的運動時間不僅決定于電場強度和兩板間距離，還取決于油滴比荷BD4．真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A、B之間有加速電場，C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場，M為熒光屏．今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上．已知質(zhì)子、氘核和α粒子的質(zhì)量之比為1∶2∶4，電荷量之比為1∶1∶2，則下列判斷中正確的是（

）A．三種粒子從B板運動到熒光屏經(jīng)歷的時間相同B．三種粒子打到熒光屏上的位置相同C．偏轉(zhuǎn)電場的靜電力對三種粒子做功之比為1∶1∶2D．偏轉(zhuǎn)電場的靜電力對三種粒子做功之比為1∶2∶4BC5．如圖所示，由粒子源發(fā)出A、B兩種的帶正電的粒子，經(jīng)過同一加速電場加速后，形成粒子束進入同一偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)，最終A、B兩粒子都落在了偏轉(zhuǎn)電場中的下極板上。這些粒子離開粒子源時的初速度可視為零，空氣阻力、粒子的重力及粒子之間的相互作用力均可忽略不計。下列說法正確的是（）A．離開加速電場時兩粒子速度與它們的比荷成正比B．兩粒子在加速電場中的運動時間與它們的比荷成正比C．兩粒子打在偏轉(zhuǎn)電場下極板時的動能與它們的電荷量成正比D．兩粒子一定打在偏轉(zhuǎn)電場下極板的同一位置，這一位置與粒子本身無關(guān)CD6．平行金屬板A、B分別帶等量異種電荷，A板帶正電，B板帶負電，a、b兩個帶正電的粒子，以相同的速率先后垂直于