2019-2020年高中物理 第一章 靜電場 1.12 帶電粒子在電場中的運(yùn)動學(xué)案新人教版選修3-1

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1、2019-2020年高中物理第一章靜電場1.12帶電粒子在電場中的運(yùn)動學(xué)案新人教版選修3-1【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、加強(qiáng)學(xué)生對帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律的認(rèn)識2、提升學(xué)生對帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題的應(yīng)用?！厩爸米鳂I(yè)】1．平行板電容器內(nèi)的電場可以看做是勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系式為_______，其電勢差與電容的關(guān)系式為_______2．帶電粒子在電場中做直線運(yùn)動(1)勻速直線運(yùn)動：此時帶電粒子受到的合外力一定等于零，即所受到的電場力與其他力_______(2)勻加速直線運(yùn)動：帶電粒子受到的合外力與其初速度方向

2、_______(3)勻減速直線運(yùn)動：帶電粒子受到的合外力與其初速度方向_______3．帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)(勻強(qiáng)電場)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，可將粒子的運(yùn)動分解為初速度方向的_______運(yùn)動和電場力方向的初速度為零的_______運(yùn)動．位移關(guān)系：____________________________,位移的偏轉(zhuǎn)y=_____________________。速度關(guān)系：____________________________，速度的偏轉(zhuǎn)角的正切值______________.4．在所討論的問題中，

3、（1）帶電粒子受到的重力遠(yuǎn)小于電場力，即mg?qE，所以可以忽略重力的影響．（2）若帶電粒子所受的重力跟電場力可以比擬，則要考慮重力的影響．總之，是否考慮重力的影響要根據(jù)具體的情況而定．5．物體做勻速圓周運(yùn)動，受到的向心力為_______(用m、v、r表示)＝_______(用m、r、T表示)＝_______(用m、r、ω表示)．【例題與變式】例題1：如圖所示，水平放置的A、B兩平行板相距h，上板A帶正電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球以初速度v0豎直向左運(yùn)動，從B板小孔進(jìn)入板間電場．（不計(jì)重力）(1)帶電小

4、球在板間做何種運(yùn)動？(2)欲使小球剛好打到A板，A、B間電勢差為多少？變式1：如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴以速度v沿與水平面成θ角的方向斜向上進(jìn)入勻強(qiáng)電場，在電場中做直線運(yùn)動，則液滴向上運(yùn)動過程中（忽略空氣阻力）正確的是A.電場力不可能小于mgcosθB.液滴的動能一定不變C.液滴的機(jī)械能可能不變化D.液滴的電勢能一定不變例題2：一束電子流在經(jīng)U＝5000V的加速電場加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場，如圖所示．若兩板間距d＝1.0cm，板長l＝5.0cm，那么，要使電子能從平行板間

5、飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？例題3：帶正電的微粒放在電場中，場強(qiáng)的大小和方向隨時間變化的規(guī)律如圖所示．帶電微粒只在電場力的作用下由靜止開始運(yùn)動，則下列說法中正確的是(　　)A．微粒在0～1s內(nèi)的加速度與1s～2s內(nèi)的加速度相同B．微粒將沿著一條直線運(yùn)動C．微粒做往復(fù)運(yùn)動D．微粒在第1s內(nèi)的位移與第3s內(nèi)的位移相同變式:2：在例題3中，若從0.5s開始計(jì)時，請做出該粒子運(yùn)動的v-t圖。例題4：如圖所示，長L的絲線的一端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正電小球，另一端連在一水平軸O上，絲線拉著小球可在豎直平面內(nèi)做圓

6、周運(yùn)動，整個裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度E.現(xiàn)將小球拉到與軸O在同一水平面的A點(diǎn)上，然后無初速地將小球釋放，已知重力加速度g.求：(1)小球通過最高點(diǎn)B時速度的大?。?2)小球運(yùn)動到與A點(diǎn)時，絲線對小球的作用力的大小．變式3：如圖所示，半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)的環(huán)面固定在水平面上，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與環(huán)面平行．一電量為＋q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上，可沿環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動，若小球經(jīng)A點(diǎn)時，速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，求：(1)速度vB的大?。?2)小球通過B點(diǎn)時，環(huán)對小球

7、的拉力大小．【課堂小結(jié)】（1）直線運(yùn)動（2）偏轉(zhuǎn)（3）交變電場（4）圓周運(yùn)動【目標(biāo)檢測】1、水平放置的A，B為不帶電平行金屬板，間距為d，構(gòu)成的電容器電容為C，質(zhì)量為m，電量為q的帶電液滴一滴一滴由A板上小孔以靜止開始向B板運(yùn)動，液滴到達(dá)B板后，把電荷全部轉(zhuǎn)移在B板上，求（1）第幾滴液滴可在電容器中做勻速運(yùn)動？（2）到達(dá)B板上的液滴數(shù)目最多不能超過多少？2、如圖，兩平行金屬板A、B相距d=3㎝，接在電壓U=12V的電池組上，電池組的中點(diǎn)接地。⑴計(jì)算兩板間場強(qiáng)。⑵在距A板d/=1㎝處平行板面插入一塊薄金屬片C，計(jì)算

8、AC、CB兩區(qū)域的場強(qiáng)及AC、CB間的電勢差。⑶把C板接地后，AC、CB兩區(qū)域的場強(qiáng)有何變化？3、一質(zhì)量為m，帶正電且?guī)щ娏繛閝的液滴以速度v沿與水平成45度角斜向上進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場疊加區(qū)域，電場強(qiáng)度方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示。已知液滴在場區(qū)里做勻速直線運(yùn)動。試求:一電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各多大?試求在某一點(diǎn)A時，如果電廠方向突然變?yōu)閿?shù)值向