高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第二节 带电粒子在电场中的运动完整版ppt课件

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第二节 带电粒子在电场中的运动完整版ppt课件，共27页。
1. 了解直线加速器和示波管的构造、原理，构建物理模型，形成物理观念；2. 通过创设情境，构建模型和科学推理，推导带电粒子在匀强电场中加速运动的速度关系式，理解加速原理；3. 通过科学探究，创设情境，构建模型和科学推理，推导带电粒子在匀强电场中偏转运动的速度、位移的规律，理解偏转原理；4. 能用带电粒子在电场中运动的规律分析解决实际问题，提高科学思维能力，培养科学态度。
电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。图中展示了一台医用电子直线加速器。电子在加速器中是受到什么力的作用而加速呢？
1、带电粒子在电场中受到什么力的作用？
2、对于质子、电子、离子等带电微粒在电场中运动是如何处理受力情况？
由于以上微粒受到的重力远小于电场力，一般情况是忽略的；但如果是带电油滴、小球、尘埃等物体，处理明确的暗示之外，都需要考虑重力。
一、带电粒子的加速 （匀变速运动）
如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）
解法一　运用运动学知识求解
解法二　运用能量知识求解
如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？
由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！
例1、下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场后，哪种粒子速度最大（ ） A、质子 B、氘核 C、氦核 D、钠离子
例2 两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA＝h，此电子具有的初动能是(　　)
结论：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。
二、带电粒子在电场中的偏转运动（类平抛问题）
结论：带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动　
例4（多选）带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的办法有：（ ） A、增加带电粒子的电量 B、降低加速电压； C、提高偏转电压； D、减小两平行板间的距离。
理解带电粒子在电场中的加速原理；理解带电粒子在匀强电场中的偏转原理；能用带电粒子在电场中运动的规律分析解决实际问题；了解直线加速器和示波管的构造、原理，构建物理模型。
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．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
2．在匀强电场中，将质子和α粒子由静止释放，若不计重力，当它们获得相同动能时，质子经历的时间t1和α粒子经历的时间t2之比为(　　)A．1∶1　　　B．1∶2 C．2∶1　D．4∶
4．一个带负电的小球质量为m，电荷量为q，在一个如图所示的平行板电容器的右侧边缘被竖直上抛，最后落在电容器左侧边缘的同一高度处，两板间距离为d，板间电压为U，重力加速度为g，求抛出时的初速度v0及小球能达到的最大高度H.