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课件网) 第一章 静电场 9.带电粒子在电场中的运动 核心素养：1.会分析带电粒子在电场中的运动情况。2.了解示波管的结构和原理。3. 会从力和能量的角度分析、计算带电粒子在电场中的加速问题。4.能够用类平抛运动 知识分析带电粒子在电场中的偏转问题。5.通过对示波管的构造和工作原理的认识， 进一步理解加速和偏转问题。 第*页 研习任务一 带电粒子加速 合作 讨论 在真空中有一对平行金属板，由于接上电池组而带电，两板间电势差为U， 若一个质量为m、带正电荷q的粒子（重力不计），以初速度v0从正极板附近向 负极板运动。 试结合上述情境讨论： 上述问题中，两块金属板是平行的，两板间的电场是匀强电场，如果两金属板是 其他形状，中间的电场不再均匀，上面的结果是否仍然适用？为什么？ 提示：结果仍然适用.因为不管是否为匀强电场，静电力做功都可以用W＝qU计 算，动能定理仍然适用。 教材 认知 1. 带电粒子在电场中加速（直线运动）的条件 只受电场力作用时，带电粒子的 与电场强度的方向相同或相反。 速度方向 2. 分析带电粒子加速问题的两种思路 （1）利用 结合匀变速直线运动公式来分析。 （2）利用静电力做功结合 来分析。 牛顿第二定律 动能定理 [思考] 在真空中有一对平行金属板，由于接上电池组而带电，两板间电势差为U， 若一个质量为m、带正电荷为q的粒子，以初速度v0从正极板向负极板沿直线运动。 若粒子带的是负电荷（初速度为v0），将做匀减速直线运动，如果能到达负极板，其 速度如何？ 核心 归纳 1. 基本粒子的受力特点：对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也 会受到万有引力（重力）的作用，但万有引力（重力）一般远远小于静电力，可以忽 略不计。 2. 带电粒子的加速：当带电粒子以很小的速度进入电场中，在静电力作用下做加速 运动，示波器、电视显像管中的电子枪都是利用电场对带电粒子加速的。 3. 处理方法 可以从动力学和功能关系两个角度进行分析，其比较如下： 项目 动力学角度 功能关系角度 涉及 知识 应用牛顿第二定律结合匀变速直 线运动公式 功的公式及动能定理 选择 条件 匀强电场，静电力是恒力 可以是匀强电场，也可以是非匀强电 场，电场力可以是恒力，也可以是变 力 研习 经典 C A. 如果A、K间距离不变而电压变为2U，则电子离开K时的速度仍为v B. 如果A、K间距离不变而电压变为2U，则电子离开K时的速度变为2v C. 如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度仍为v 若电场为非匀强电场，带电粒子在电场中两点间的运动为变加速运动，不能通过 力和运动的途径解出该题，但电场力做功W＝qU这一关系对匀强电场和非匀强电场都 适用，因此从能量的角度入手，由动能定理来解该题很方便。 B. edUL D 第*页 研习任务二 带电粒子在匀强电场中的偏转 合作 讨论 如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0垂直于电场方向射入两极板 间，两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场，已知板长为l，板间电压为U，板间距 为d，不计粒子的重力。 带电粒子在垂直于电场方向做什么运动？带电粒子在沿电场方向做什么运动？ 提示：匀速直线运动；初速度为零的匀加速直线运动。 教材 认知 1. 受力特点：带电粒子进入电场后，忽略重力，粒子只受 ，方向平行电 场方向向下。运动情况类似于 运动。 2. 运动性质 电场力 平抛 v0 匀速直线 零 3. 运动规律 [思考] 质量为m，电荷量为q（不计重力）的电荷，以初速度v0垂直于电场方向进入 两平行板间电场强度为E的匀强电场中，电荷做什么运动？ 提示：电荷做类平抛运动，沿平行板方向是匀速运动，垂直板方向是匀加速直 线运动. 核心 归纳 1. 带电粒子 ... ...
