高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 带电粒子在电场中的运动公开课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 带电粒子在电场中的运动公开课ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了解析BD，解析C，解析ACD，三个重要推论，解析AD，答案BC，解析A，答案230cm，解析B，等效重力法等内容，欢迎下载使用。

带电粒子在电场中的直线运动
带电粒子在电场中的偏转
带电粒子在交变电场中的运动
匀强电场与重力场的符合场问题
带电粒子（体）在电场中直线运动的分析方法
对点训练——仅在电场力作用下的直线运动
(多选)如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是(　　)A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等
对点训练——在电场力和重力作用下的直线运动
如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（　　）
带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)条件：带电粒子以垂直于场强方向的初速度v0进入匀强电场中，带电粒子在电场中做类平抛运动，如图所示。
(2)沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动①加速度②离开电场时的偏移量③离开电场时的速度偏转角的正切值
（1）速度偏角正切值tan θ是位移偏角正切值tan α的2倍。
(3)不同的同性带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再经同一偏转电场射出时，偏转位移和速度偏转角总是相同的。
①运动轨迹一定是重合的；②射出电场的位置一定是重合的；③射出电场的瞬时速度方向一定相同、大小不一定相同。
对点训练——带电粒子在电场力作用下的偏转
1.[带电粒子在电场力作用下的偏转]
对点训练——带电体在电场中的偏转
（多选）如图所示，有三个质量相等，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于E进入电场，它们分别落在A、B、C三点，则可判断（　　）
1．常见的交变电场类型交变电场常见的电压波形：正弦波、方形波、锯齿波等。2．交变电场中常见的运动类型(1)粒子做单向直线运动一般对整段或分段研究，应用牛顿运动定律结合运动学公式求解。(2)粒子做有往返的直线运动一般分段研究，应用牛顿运动定律结合运动学公式或者动能定理等求解。(3)粒子做偏转运动一般根据交变电场特点分段研究，应用牛顿运动定律结合运动学公式或者动能定理等求解。3．分析思路(1)动力学观点：根据牛顿第二定律及运动学规律分析。(2)能量观点：应用动能定理、功能关系等分析。(3)动量观点：应用动量定理分析。
分析带电粒子在交变电场中运动的一般方法(1)要注重对粒子运动规律和受力特点的分析，抓住粒子的运动具有周期性和空间对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的临界条件。(2)分析时一般从两条思路出发:一是力和运动的关系，即根据牛顿第二定律和相关的运动学规律进行分析;二是动量与能量的关系，一般是根据动能定理和动量定理进行分析。
对点训练——带电粒子在交变电场中的直线运动
【典例1】　（多选）如图甲所示，A、B是一对平行金属板。A板的电势φA＝0，B板的电势φB随时间的变化规律如图乙所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，电子的初速度和重力的影响均可忽略，则（　　）
1.如图甲所示，两极板间加上如图乙所示的交变电压。开始A板的电势比B板高，此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动。设电子在运动中不与极板发生碰撞，向A板运动时为速度的正方向，则下列图像中能正确反映电子速度随时间变化规律的是（其中C、D两项中的图线按正弦函数规律变化）（　　）
对点训练——电粒子在交变电场中的偏转运动
【典例2】　如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。（每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的）求：
（1）在t＝0.06 s时刻进入电容器的电子打在荧光屏上的何处；
答案　（1）打在屏上的点位于O点上方，距O点13.5 cm　
（2）荧光屏上有电子打到的区间有多长。
2.图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压u，电压u随时间t变化的图线如图乙所示。质量为m、重力不计的带电粒子以初速度v0沿中线射入两板间，经时间T从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述错误的是（　　）
等效最高点与几何最高点
在“等效重力场”中做圆周运动的小球，经常遇到小球在竖直平面内做圆周运动的临界速度问题。小球能维持圆周运动的条件是能过最高点，而这里的最高点不一定是几何最高点，而应是等效最高点（如图所示）。
对点训练——等效重力在圆周运动中的应用
【典例3】　（多选） 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
1.（多选）如图所示，长为L的细线拴一个带电荷量为＋q、质量为m的小球，重力加速度为g，球处在竖直向下的匀强电场中，电场强度为E，小球恰好能够在竖直平面内做圆周运动，则（　　）
对点训练——等效重力场在抛体运动中的应用
1.（多选）（2022·全国甲卷）地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在P点。则射出后（　　）