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成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修3-1,静电场,第一章,9 带电粒子在电场中的运动,第一章,带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控制粒子，使它加速或偏转。如图所示是示波器的核心部件示波管。 这一节我们来探究带电粒子在电场中的运动规律。,带电粒子的加速,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_静电力，可以_。,远小于,忽略,2带电粒子的加速 如图所示，质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中：,qU,带电粒子的偏转,1.进入电场的方式 以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场。 2受力特点 电场力大小_，且方向与初速度v0的方向_。 3运动特点 做_运动，与力学中的_类似。,恒定,垂直,匀变速曲线,抛体运动,4运动规律(如图所示),1.主要构造 示波器的核心部件是示波管，主要由_、_和_屏组成。如图所示。,示波管的原理,电子枪,偏转电极,荧光,电子枪：发射并加速_。 偏转电极：YY使电子束_偏转(加信号电压)；XX使电子沿_偏转(加扫描电压)。 荧光屏：电子束打在荧光屏上能使该处的荧光物质发光。 2基本原理 示波器的工作原理是利用电子在电场中的加速和偏转。,电子,沿Y向,X向,一、带电粒子在电场中的加速 1带电粒子的分类 (1)基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力(但并不忽略质量)。 (2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。,2处理带电粒子在电场中运动问题的两种基本思路,特别提醒(1)对带电粒子进行受力分析，运动特点分析和力做功情况分析是选择规律解题的关键。 (2)选择解题的方法是优先从功能关系的角度考虑，应用功能关系列式简单、方便，不易出错。,如图所示，真空中有一对平行金属板，间距为d，接在电压为U的电源上，质量为m、电荷量为q的正电荷穿过正极板上的小孔以v0进入电场，到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出。不计重力，则正电荷穿出时的速度v_。,二、带电粒子在电场中的偏转 以初速度v0垂直场强方向射入匀强电场中的带电粒子，受恒定电场力作用，做类似平抛的匀变速曲线运动(如图)。,特别提醒(1)对带电粒子在电场中的偏转问题也可以选择动能定理求解，但只能求出速度大小，不能求出速度方向，涉及方向问题，必须采用把运动分解的方法。 (2)让不同的粒子以相同的速度进入偏转电场，由于轨迹不同，可以把不同的粒子分离开。,(吉林一中20142015学年高二上学期检测)喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中( ) A向负极板偏转 B电势能逐渐增大 C运动轨迹是抛物线 D运动轨迹与带电量无关 答案：C,解析：墨汁微粒带负电，将向正极板偏转，选项A错误；电场力对微滴做正功，电势能将减小，选项B错误；微滴在垂直电场方向做匀速直线运动，在电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，其轨迹为抛物线，选项C正确；电量不同，其加速度不同，运动轨迹不同，选项D错误。,如图所示，电子由静止开始从M板向N板运动，当到达N板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则( ) 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，电子在两板间的时间变长,带电粒子在电场中的加速,答案：CD,如图所示，A、B两导体板平行放置，在t0时将电子从A板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)。分别在A、B两板间加四种电压，它们的UABt图线如下列四图所示。能使电子到达B板的是( ) 答案：ACD,解析：在A选项所加电压下，电子将一直向B加速；在C选项所加电压下，电子也一直向B板运动，是先加速再减速至0，再加速再减速至0 ，一直向B板运动；D选项和C选项一样，只不过电子的加速度发生变化；只有在B选项所加电压下，电子先向B板加速再减速，再向A板加速再减速至初始位置，且速度变为0，如此在AB间运动。,(海南省海南中学20132014学年高二上学期期中)如图所示，电荷量为e、质量为m的电子经电压U1的电场加速，从两极板中点进入平行板电容器中，电子刚进入两极板时的速度跟电场线方向垂直。两极板间的电势差为U2，两极板长为L1，间距为d。电子离开偏转电场后做匀速直线运动，打在距极板为L2的荧光屏上的P点。求：,带电粒子在电场中的偏转,(1)电子进入偏转电场时的初速度v0； (2)电子飞出偏转电场时沿电场线的偏移量y； (3)P点偏离荧光屏中央O的距离Y。,(山东师大附中20142015学年高二上学期检测)如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h。质量均为m、带电量分别为q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于( ),答案：B,一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小(如图)，则产生故障的原因可能是( ) A加速电压突然变大 B加速电压突然变小 C偏转电压突然变大 D偏转电压突然变小,对示波管工作原理的理解,答案：AD,(广西桂林十八中20142015学年高二上学期检测)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( ),A极板X应带正电 B极板X应带正电 C极板Y应带正电 D极板Y应带正电 答案：AC 解析：由题意可知，在XX方向上向X方向偏转，X带正电，A对B错；在YY方向上向Y方向偏转，Y带正电，C对D错。,易错点：不认真计算分析问题导致错误 案例：如图所示，一价氢离子(H)和二价氦离子(He)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后打在同一荧光屏上，则它们( ) A离开偏转电场时速度方向不同 B离开偏转电场时速度方向相同 C到达屏上同一点 D到达屏上不同点,正确答案：BC,
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