2021学年9 带电粒子在电场中的运动导学案及答案

这是一份2021学年9 带电粒子在电场中的运动导学案及答案，共4页。学案主要包含了自主学习，例题与习题等内容，欢迎下载使用。

学习内容
江苏省新沂市王楼中学高中物理 3-1（1.9（1））导学案
学习目标
1．学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度和位移等物理量的变化。
2．学习运动静电力做功、电势、电势差、等势面等概念研究带电粒子在电场中运动时的能量变化。
学习重、难点
带电粒子在电场中加速、偏转问题的处理
学 法指导
自主、合作、探究
知识链接
牛顿第二定律动能定理
物体做平抛运动的条件及平抛运动的处理方法。
学习过程
用案人自我创新
【自主学习】
一、带电粒子的加速
1、常见带电粒子及受力特点
电子、质子、α粒子（氦原子核He）等带电粒子在电场中受到的静电力（与重力相比） 重力，通常情况下，重力可以 2、加速
（1）若带电粒子以与电场线平行的方向进入匀强电场，（重力不计）带电粒子做 运动，此类问题有两种处理方法：
①力和运动关系法——牛顿第二定律
②功能关系法——动能定理
若带电粒子的初速度为零，经过电势差为U的电场加速后，由动能定理有 则 =
思考讨论：若带电粒子的初速度不为零则上式=
二、带电粒子在电场中的偏转
1、进入电场的方式：以初速度垂直于电场线方向进入匀强电场E。
2、受力特点：电场力大小 ，且方向与初速度的方向
3、运动特点：做 运动，与力学中的 运动相似。
4、运动规律 速度：=
水平方向
位移：=
运动 速度：=
竖直方向
位移：=
偏转角度 tanθ=
【例题与习题】
如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将质子和d粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为多少?
2．如图所示，小球A和B带电量均为+q，质量分别是m和2m，用不计质量的竖直细绳连接，在竖直向上的匀强电场中以速度 匀速上升，某时刻细绳突然A断开，小球A、B间的相互作用力可以忽略不计。
求 （1） 该匀强电场的场强EB
（2） 细绳断开后A、B两球的加速度
3．如图所示，A、B为两块足够大的平行金属板，距离为d，接在电压为U的电源上．在A板的中央P点处放置一个电子放射源，可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m、电荷量为e，射出时的初速度为V．求电子打在B板上的区域面积?(不计电子的重力)

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1．M、N是真空中的两块平行金属板，质量为m．电荷量为q的带电粒子，以初速度v。由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子恰好能达到N板，如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的1／2后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)
A．使初速度减为原来的1／2 ( )
B．使M、N间电压加倍
C．使M、N间电压提高到原来的4倍
D．使初速度和M、N间电压都减为原来的1／2
2．平行金属板A、B分别带等量异种电荷，A板带正电，B板带负电，a、b两个带正电粒子，以相同的速率先后垂直于电场线从同一点进入两金属板间的匀强电场中，并分别打在B板上的a’、b’两点，如图所示，若不计重力，则( )
A．a粒子的带电荷量一定大于b粒子的带电荷量
B．a粒子的质量一定小于b粒子的质量
C．a粒子的带电荷量与质量之比一定大于b粒子的带电荷量与质量之比
D．a粒子的带电荷量与质量之比一定小于b粒子的带电荷量与质量之比
3．一带电粒子以速度V0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中，如图所示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为V0，则有 ( )
A．电场力等于重力
B．粒子运动的水平位移等于竖直位移的大小
c．电场力做的功一定等于重力做的功的负值
D．粒子电势能的减小量一定等于重力势能的增加量
4、关于带电粒子（不计重力）在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A、一定是匀变速运动 B、不可能做匀减速运动 C、一定做曲线运动
D、可能做匀变速直线运动，可能做匀变速曲线运动
5、在匀强电场中，将质子和α粒子（氦原子核He）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( )
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1
6、如下图所示，质量为m，带电量为+q的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场区域时，滑块的运动状态
A．继续匀速下滑
B．将加速下滑
C．将减速下滑
D．上述三种情况都有可能发生
7、如下图所示，两平行金属板间的距离为d，两板间的电压为U，今有一电子从两板间的O点沿着垂直于板的方向射出到达A点后即返回，若OA距离为h，则此电子具有的初动能是
edh/U B．edhU
C．Ue/dh D．ehU/d
8、一束电子流，在电压为U=5000V的电场作用下获得一定速度后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d=1.0cm，板长L=5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多加多大的电压？
U
v
d
L
学习反思
布置作业
“问题与练习”