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1、9.带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动必备知识自主学习关键能力合作探究随堂演练自主检测课 标 要 求思 维 导 图1.会从力和能量角度分析、计算带电粒子在电场中的加速问题2能够用类平抛运动分析方法研究带电粒子在电场中的偏转问题3能综合运用力学和电学的知识分析、解决带电粒子在电场中的两种典型运动模型必备知识自主学习电子质子牛顿运动定律垂直类平抛运动v0匀速直线零阴极导学1用功能的思路处理带电粒子在电场中的加速问题时可以是非匀强电场，但用动力学思路处理时只能是匀强电场导学2当带电粒子以垂直于电场方向射入匀强电场时，粒子做类平抛运动用“化曲为直”的方法求解，可将运动分解为沿初速度方向的匀速
2、直线运动和垂直初速度方向的初速度为零的匀加速直线运动关键能力合作探究探究点一带电粒子的加速探究点一带电粒子的加速归纳总结归纳总结1.电场中的带电粒子的分类(1)带电的基本粒子如电子、质子、粒子、正离子、负离子等，这些粒子所受重力和电场力相比要小得多，除非有特别的说明或明确的表示，一般都不考虑重力(但并不能忽略质量)(2)带电微粒如带电小球、液滴、尘埃等，除非有特别的说明或明确的表示，一般都要考虑重力某些带电体是否考虑重力，要根据题目说明或运动状态来判定2解决带电粒子在电场中加速时的基本思路典例示范例1如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则()A
3、当增大两板间的距离时，速度v增大B当减小两板间的距离时，速度v减小C当减小两板间的距离时，速度v不变D当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长答案：C素养训练1(多选)如图为某直线加速器简化示意图，设n个金属圆筒沿轴线排成一串，各筒相间地连到正负极周期性变化的电源上，带电粒子以一定的初速度沿轴线射入后可实现加速，则()A带电粒子在每个圆筒内都做加速运动B带电粒子只在圆筒间的缝隙处做加速运动C带电粒子穿过每个圆筒时，电源正负极要改变D从左向右各筒长度之比为1357答案：BC素养训练2一个电子(质量为9.11031kg，电荷量为1.61019C)以v04.0107m/s的初速度沿着匀强电场
4、的电场线方向飞入匀强电场，已知电场强度大小E2.0105N/C，不计重力，求：(1)电子在电场中运动的加速度大小；(2)电子进入电场的最大距离；(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能探究点二带电粒子在匀强电场中的偏转导学探究如图所示，带电粒子以初速度v0垂直于电场线射入两平行板间的匀强电场中设带电粒子的电荷量为q、质量为m(不计重力)，平行板长为L，两板间距为d，电势差为U.你认为带电粒子的运动同哪种运动类似，这种运动的研究方法是什么？提示：带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向射入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做匀变速曲线运动，类似于力学中的平抛运动这类运动的研究方法是
5、运动的合成和分解归纳总结1.带电粒子垂直进入匀强电场的运动类似于平抛运动，可以利用运动的合成与分解知识分析，如图所示典例示范例2一束电子流经U15000V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，两极板间电压U2400V，两极板间距d2.0cm，板长L15.0cm.(1)求电子在两极板间穿过时的偏移量y；(2)若平行板的右边缘与屏的距离L25cm，求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y(O点位于平行板水平中线的延长线上)；(3)若另一个质量为m(不计重力)的二价负离子经同一电压U1加速，再经同一偏转电场，射出偏转电场的偏移量y和打在屏上的偏移量Y各是多大？素养训练
6、3(多选)如图所示，电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两金属板间的电压，但仍使电子能够穿过平行板，则下列说法正确的是()A电子穿越平行金属板所需要的时间减少B电子穿越平行金属板所需要的时间不变C电子穿越平行金属板的侧向位移增大D电子穿越平行金属板的侧向位移减少答案：BC素养训练4(多选)如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么()A偏转电场E2对三种粒子做功一样多B三种粒子打到屏上时的速度一样大C三种粒子
7、运动到屏上所用时间相同D三种粒子一定打到屏上的同一位置答案：AD随堂演练自主检测1.如图所示，M、N为两块相距为d的平行金属板，质量为m、电量为q的带电粒子以垂直于极板的初速度v0从M板上小孔O飞入两金属板内当两金属板间电压为U时粒子恰能到达N板，若要使粒子在两板正中间处返回，则下面做法中可能的有()A使两板间距变为2dB使粒子初速变为v0/2C.使两板间电压变为2UD使粒子电量变为q/2答案：C2.图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向电场中有一个带电微粒，仅受电场力的作用，从A点运动到B点，该带电微粒在A、B两点的动能EkAEkB，以下判断正确的是()A该微粒一定带负电荷B
8、电场线方向一定竖直向下C.该微粒的运动轨迹不可能是虚线aD该微粒的运动轨迹不可能是虚线b答案：C3(多选)如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带负电，下极板带正电且接地，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下极板边缘飞出若下极板不动，将上极板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球()A上极板上移一小段距离后，上极板电势增加B仍沿原轨迹由下极板边缘飞出C上极板上移一小段距离后，带电小球飞出极板时机械能与未移动时相等D若上极板不动，将下极板上移一段距离，小球可能打在下极板的中央答案：BCD4如图所示，一带电小球以速度v0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球()A将仍打在O点B将打在O点的上方C穿过平行板电容器的时间将增加D到达屏上时的动能将增加答案：D5图a为示波管的原理图如果在电极YY之间所加的电压按图b所示的规律变化(由于电子在极板间运动时间远小于电压变化周期，对每个电子来说在极板间运动时电压不变即为进入极板时的电压)，在电极XX之间加电压如图c所示规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是()答案：D
