高中人教版 (2019)5 带电粒子在电场中的运动教课内容课件ppt

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1．会判断带电粒子在电场中所受重力能否忽略．2．会解决带电粒子在电场中的加速问题．3．会解决带电粒子在电场中的偏转问题．
活动一：分析带电粒子在电场中的加速问题
总结：带电粒子在电场中运动时要注意分析是否考虑粒子的重力．一是认真审题，题干有明确的说明；二是注意区分研究对象，如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)；如液滴、油滴、尘埃、小球等除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．
2．如图所示，在真空中有一对平行金属板，左、右极板分别接在电源的正、负极上，充电后两极板间的电势差为U.现有一质量为m、带电荷量为e的质子，在电场力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动．(1) 质子做何种性质的运动？【答案】 质子将做匀加速直线运动．
3．炽热的金属丝可以发射电子．如图所示，在金属丝和金属板之间加以电压 U＝2 500 V，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出．电子穿出时的速度有多大？(设电子刚刚离开金属丝时的速度为零．电子的质量 m＝0.9×10-30 kg，电子的电荷量e＝1.6×10-19 C)【答案】 3.0×107 m/s.
1．如图所示，带电粒子质量为m、电荷量为＋q，其初速度v0与电场方向垂直，平行金属板内的电场可视为匀强电场，金属板长为L，两板间距为d，电势差为U，粒子最终能飞出匀强电场．(1) 试说明带电粒子的受力情况及运动情况．
活动二：分析带电粒子在电场中的偏转问题
【答案】 带电粒子受到竖直向下的大小不变的电场力．由于初速方向与合力方向垂直，所以带电粒子做类平抛运动，轨迹为抛物线．
3．如图所示，带电荷量之比为qA∶qB＝1∶3的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为xA∶xB＝2∶1，则带电粒子的质量之比mA∶mB以及在电场中飞行的时间之比tA∶tB分别为 (　　)A．1∶1，2∶3B．2∶1，3∶2C．1∶1，3∶4D．4∶3，2∶1
4．如图所示，有三个质量相等且分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的水平初速度垂直电场方向进入电场，它们分别落在A、B、C三点，则可判断(　　)A．落到A点的小球带负电，落到B点的小球不带电B．三小球在电场中运动时间相等C．三小球到达正极板时的动能关系是EkA＞EkB＞EkCD．三小球在电场中运动的加速度关系是aC＞aB＞aA
7．先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与电场方向垂直．在下列两种情况下，分别求出电子偏转角的正切与氢核偏转角的正切之比．(1) 电子与氢核的初速度相同；(2) 电子与氢核的初动能相同．
8．如图甲所示，某装置中，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度按照一定的规律依次增加．序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连．交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示．在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1.为使电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律．若已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计．则金属圆筒的长度和它的序号之间有什么定量关系？第n个金属圆筒的长度应该是多少？
甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙